CN207057292U - 一种用于拉丝机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于拉丝机的控制系统，包括：控制系统和拉丝机，控制系统中设有主站模块、从站模块和IO模块，拉丝机内设有驱动机构和电机，控制系统通过驱动机构与拉丝机连接，驱动机构中设有带有总线通信模块的变频器，控制系统通过交换机与驱动机构输入端连接，驱动机构的输出端与电机连接，电机与拉丝机的卷筒连接，主站模块、从站模块和IO模块以及驱动机构均与交换机网络连接，本实用新型中该系统的调试就会变的非常简单，该系统可以自动计算成品率，效率，累计产量，运行时间等，还可以直接连接局域网或者互联网，也可以和公司的ERP系统连接，可以在系统中监控设备的工作情况和设备所有参数。

Description

一种用于拉丝机的控制系统

技术领域

本实用新型属于生产制造领域，特别涉及一种用于拉丝机的智能控制系统。

背景技术

传统拉丝机传动结构组成有：三项异步电机、同步带和减速箱，这种传动结构传动效率低，精度差，尤其是减速箱，一般减速比在10：1的减速箱效率都在90%以下。控制方式采用摆杆和变频器控制，摆杆是变频器判断自己机座位工作是否合理，摆杆位置的高低会输出一个模拟量，变频器通过接收这个模拟量通过PID算法使摆杆始终在一个高度位置，这样前后机头各自工作互不影响。PLC总控制系统运行，输出控制使能变频器、人机界面、其他输入输出等。PLC只是协调控制，因为机头之间靠变频器和摆杆配合，互不干扰。调试的时候需要调节变频器PID，PLC控制等，并且要调整变频器和PLC控制协调才能调试完成，如果客户的拉丝工艺修改，又需要把PLC的相关参数修改非常麻烦，而且每次调试都需要技术人员到现场，其不仅耗费大量的人力、物力，同时也浪费大量的时间，严重影响企业以及技术人员的工作效率；

与此同时，现有的拉丝机在工作过程中其拉丝固有的损耗、模具损耗、其他轴损耗、电机损耗以及变频器和电缆损耗较多，因而现有的拉丝机控制还有待于改进。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种用于拉丝机的控制系统，其结构简单，设计合理，自动化程度高，技术人员通过网络即可对企业中的拉丝机生产进行调控，大大的提高了企业生产效率，也提高了技术人员的工作效率。

技术方案：为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于拉丝机的控制系统，包括：控制系统和拉丝机，所述控制系统中设有主站模块、从站模块和IO模块，所述拉丝机内设有驱动机构和电机，所述控制系统通过驱动机构与拉丝机连接，所述驱动机构中设有带有总线通信模块的变频器，所述变频器的两端分别与网络总线和交换机连接，所述控制系统通过交换机与驱动机构输入端连接，所述驱动机构的输出端与电机连接，所述电机与拉丝机的卷筒连接，所述主站模块、从站模块和IO模块以及驱动机构均与交换机网络连接。

本实用新型所述的一种用于拉丝机的智能控制系统，采用带有总线通信模块的变频器，总线通信模块采用网络传输，用交换机把所有设备全部连接在网络中，主站模块处理所有的计算工作，处理每台变频器输出速度，根据客户拉丝工艺修改每台变频器的输出，与触摸显示屏通信，把相关信息显示在触摸显示屏上，与IO模块通信处理普通按钮、急停、控制所有变频器的启动停止等；且，现场接线也非常简单，电机和变频器线连接好，其他所有设备通过RJ45网络连接交换机，每个设备的电源线连接好，只要在触摸屏中选择客户的拉丝工艺就直接可以开机测试了，如果客户的工艺在系统中还没有，客户可以告诉我们，当我们把工艺设计完成后，客户的机器连接互联网，我们可以在线对系统升级，该系统的调试就会变的非常简单，该系统可以自动计算成品率，效率，累计产量，运行时间等，同时这个系统可以直接连接局域网或者互联网，也可以和公司的ERP系统连接，这样公司可以在系统中监控设备的工作情况和设备所有参数等，给企业以及供货商都提供了诸多的便捷。

进一步的，所述控制系统中还设有张力控制模块，所述张力控制模块的一端与交换机，另一端通过驱动机构与电机连接。

进一步的，所述电机采用直驱电机，所述直驱电机输出的速度与拉丝机卷筒的转速相同。

进一步的，所述IO模块中设有显示模块，所述显示模块中设有显示屏，所述显示屏采用触摸显示屏。

进一步的，所述驱动机构中设有驱动器，所述驱动器和电机一一对应连接。

进一步的，所述交换机中设有主站控制模块、从站控制模块、变频器控制模块、IO控制模块、驱动控制模块和控制器模块，所述主站控制模块与主站模块连接，所述从站控制模块与从站模块连接，所述变频器控制模块与变频器连接，所述IO控制模块与IO模块连接，所述驱动控制模块与驱动机构连接，所述主站控制模块、从站控制模块、变频器控制模块、IO控制模块以及驱动控制模块均与控制器模块连接。

进一步的，所述主站模块中设有通信单元、从站控制单元、交换机控制单元、显示控制单元和主站控制单元，所述的通信单元、从站控制单元、交换机控制单元、显示控制单元均与主站控制单元连接，且，所述的主站控制单元与主站控制模块连接。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型所述的一种用于拉丝机的控制系统，采用带有总线通信模块的变频器，总线通信模块采用网络传输，用交换机把所有设备全部连接在网络中，主站模块处理所有的计算工作，处理每台变频器输出速度，根据客户拉丝工艺修改每台变频器的输出，与触摸显示屏通信，把相关信息显示在触摸显示屏上，与IO模块通信处理普通按钮、急停、控制所有变频器的启动停止等；且，现场接线也非常简单，电机和变频器线连接好，其他所有设备通过RJ45网络连接交换机，每个设备的电源线连接好，只要在触摸屏中选择客户的拉丝工艺就直接可以开机测试了，如果客户的工艺在系统中还没有，客户可以告诉我们，当我们把工艺设计完成后，客户的机器连接互联网，我们可以在线对系统升级。这个系统的调试就会变的非常简单。这个系统可以自动计算成品率，效率，累计产量，运行时间等。这个系统可以直接连接局域网或者互联网，也可以和公司的ERP系统连接，这样公司可以在系统中监控设备的工作情况和设备所有参数等，给企业以及供货商都提供了诸多的便捷。

2、本实用新型中采用此种只能控制系统，将所有的设备全部连接到网络，其调试简单，当设备出现问题时，无须工程师到现场调节，只要在终端对设备进行远程调试即可，大大的提高其了调节的精准度，同时也不仅减少了技术人员来回奔波的时间以及费用，也大大的减少了维修的时间，提高其工作的效率。

3、本实用新型拉丝机传动结构由原来的三项异步电机、同步带和减速箱改为直驱电机直接带动卷筒。电机的输出转速就是拉丝机卷筒的转速，去掉了现有结构中的同步带和减速箱，直驱电机是同步电机的一种，效率比异步电机高，变频器和电缆损耗比原来小0.5%左右，原因是直驱电机的功率因素高于异步电机，所以电流较异步电机小，电机损耗较异步电机小1-2%，其他轴损耗较原来小0.5%左右，因为传动机构少，且，经过实验得出直驱电机的方案整体节能预计在17%以上，大大的提高了其节能的效率，更好的适应当前的节能环保的理念。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于拉丝机的智能控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型中的驱动机构的电气结构示意图；

图中：主站模块-1、从站模块-2、IO模块-3、变频器-4、驱动机构-5、电机-6、交换机-7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

实施例1

如图1和图2所示的一种用于拉丝机的控制系统，包括：控制系统和拉丝机，所述控制系统中设有主站模块1、从站模块2和IO模块3，所述拉丝机内设有驱动机构5和电机6，所述控制系统通过驱动机构5与拉丝机连接，所述驱动机构4中设有带有总线通信模块的变频器4，所述变频器4的两端分别与网络总线和交换机7连接，所述控制系统通过交换机7与驱动机构5输入端连接，所述驱动机构5的输出端与电机6连接，所述电机6与拉丝机的卷筒连接，所述主站模块1、从站模块2和IO模块3以及驱动机构5均与交换机7网络连接。

本实施例中所示控制系统中还设有张力控制模块8，所述张力控制模块8的一端与交换机7，另一端通过驱动机构5与电机6连接。

本实施例中，所述电机5采用直驱电机，所述直驱电机输出的速度与拉丝机卷筒的转速相同。

本实施例中，所述IO模块3中设有显示模块，所述显示模块中设有显示屏，所述显示屏采用触摸显示屏。

本实施例中，所述驱动模块中设有驱动器，所述驱动器和电机5一一对应连接。

本实施中，所述交换机7中设有主站控制模块、从站控制模块、变频器控制模块、IO控制模块、驱动控制模块和控制器模块，所述主站控制模块与主站模块1连接，所述从站控制模块与从站模块2连接，所述变频器控制模块与变频器4连接，所述IO控制模块与IO模块3连接，所述驱动控制模块与驱动机构5连接，所述主站控制模块、从站控制模块、变频器控制模块、IO控制模块以及驱动控制模块均与控制器模块连接。

本实施例中，所述主站模块1中设有通信单元、从站控制单元、交换机控制单元、显示控制单元和主站控制单元，所述的通信单元、从站控制单元、交换机控制单元、显示控制单元均与主站控制单元连接，且，所述的主站控制单元与主站控制模块连接。

实施例2

如图1和图2所示的一种用于拉丝机的控制系统，包括：控制系统和拉丝机，所述控制系统中设有主站模块1、从站模块2和IO模块3，所述拉丝机内设有驱动机构5和电机6，所述控制系统通过驱动机构5与拉丝机连接，所述驱动机构4中设有带有总线通信模块的变频器4，所述变频器4的两端分别与网络总线和交换机7连接，所述控制系统通过交换机7与驱动机构5输入端连接，所述驱动机构5的输出端与电机6连接，所述电机6与拉丝机的卷筒连接，所述主站模块1、从站模块2和IO模块3以及驱动机构5均与交换机7网络连接。

本实施例中，所述控制系统中还设有张力控制模块8，所述张力控制模块8的一端与交换机6，另一端通过驱动机构5与电机6连接。

本实施例中所述电机6采用直驱电机，所述直驱电机输出的速度与拉丝机卷筒的转速相同。

本实施例中所述IO模块3中设有显示模块，所述显示模块中设有显示屏，所述显示屏采用触摸显示屏。

本实施例中所述驱动机构中设有驱动器，所述驱动器和电机6一一对应连接。

本实施例中所述交换机7中设有主站控制模块、从站控制模块、变频器控制模块、IO控制模块、驱动控制模块和控制器模块，所述主站控制模块与主站模块1连接，所述从站控制模块与从站模块2连接，所述变频器控制模块与变频器4连接，所述IO控制模块与IO模块3连接，所述驱动控制模块与驱动机构5连接，所述主站控制模块、从站控制模块、变频器控制模块、IO控制模块以及驱动控制模块均与控制器模块连接。

本实施例中所述主站模块1中设有通信单元、从站控制单元、交换机控制单元、显示控制单元和主站控制单元，所述的通信单元、从站控制单元、交换机控制单元、显示控制单元均与主站控制单元连接，且，所述的主站控制单元与主站控制模块连接。

本实用新型中所述的用于拉丝机的控制系统的工作方法，具体的工作方法如下：

（1）：首先根据客户的需要对整个控制系统进行组装和连接；

（2）：首先对现场的电机6和驱动机构5进行组装，把电机6和变频器4连接好，主站模块1、从站模块2和IO模块3通过RJ45网络连接交换机7，且，把每个设备的电源线连接好；

（3）：待上述控制系统组装连接完成后，开始下面的调试；

（4）：通过 IO模块3和显示模块选择客户的拉丝工艺，然后开机进行测试，如果客户的工艺在系统中还没有，那么工作人员将工艺设计完成后，再将客户的机器连接互联网下载工艺或存储设备下载工艺；

（5）：待上一步骤中机器连接完成后，再开始调试试运行；

（6）：首先通过显示屏对客户拉丝机的生产工艺中的参数进行显示，一旦出现任何问题，那么技术人员通过在终端的控制系统对其进行调试；

（7）：工作人员通过显示屏对主站模块1中相对应出现问题的部分进行修改调试，调试完成后会把数据发送给从站模块2；

（8）：然后接收到数据的从站模块2将会对自己主控的拉丝机进行相应的调控，并且把控制数据发送到网络上；

（9）：所有数据通过网络和交换机7将数据传送给其他模块，其他模块将接收到的信号进行处理或再次传送。

本实施例中在拉丝机工作的过程中，通过电机6带动拉丝机的卷筒，电机输出的转速就是拉丝机卷筒的转速。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于拉丝机的控制系统，其特征在于：包括：控制系统和拉丝机，所述控制系统中设有主站模块（1）、从站模块（2）和IO模块（3），所述拉丝机内设有驱动机构（5）和电机（6），所述控制系统通过驱动机构（5）与拉丝机连接，所述驱动机构（5）中设有带有总线通信模块的变频器（4），所述变频器（4）两端分别与网络总线和交换机（7）连接，所述控制系统通过交换机（7）与驱动机构（5）输入端连接，所述驱动机构（5）的输出端与电机（6）连接，所述电机（6）与拉丝机的卷筒连接，所述主站模块（1）、从站模块（2）和IO模块（3）以及驱动机构（5）均与交换机（7）网络连接。

2.根据权利要求1所述的用于拉丝机的控制系统，其特征在于：所述控制系统中还设有张力控制模块（8），所述张力控制模块（8）的一端与交换机（7）连接，另一端通过驱动机构（5）与电机（6）连接。

3.根据权利要求1所述的用于拉丝机的控制系统，其特征在于：所述电机（6）采用直驱电机，所述直驱电机输出的速度与拉丝机卷筒的转速相同。

4.根据权利要求1所述的用于拉丝机的控制系统，其特征在于：所述IO模块（3）中设有显示模块，所述显示模块中设有显示屏，所述显示屏采用触摸显示屏。

5.根据权利要求1所述的用于拉丝机的控制系统，其特征在于：所述驱动机构（5）中设有驱动器，所述驱动器和电机（6）一一对应连接。

6.根据权利要求1所述的用于拉丝机的控制系统，其特征在于：所述交换机（7）中设有主站控制模块、从站控制模块、变频器控制模块、IO控制模块、驱动控制模块和控制器模块，所述主站控制模块与主站模块（1）连接，所述从站控制模块与从站模块（2）连接，所述变频器控制模块与变频器（4）连接，所述IO控制模块与IO模块（3）连接，所述驱动控制模块与驱动机构（5）连接，所述主站控制模块、从站控制模块、变频器控制模块、IO控制模块以及驱动控制模块均与控制器模块连接。

7.根据权利要求1所述的用于拉丝机的控制系统，其特征在于：所述主站模块（1）中设有通信单元、从站控制单元、交换机控制单元、显示控制单元和主站控制单元，所述的通信单元、从站控制单元、交换机控制单元、显示控制单元均与主站控制单元连接，且，所述的主站控制单元与主站控制模块连接。