CN207281615U - 一种无张力摆杆的多单元同步控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种无张力摆杆的多单元同步控制系统，包括主控制器、多路A/D模数转换电路、多路D/A数模转换电路、多个称重传感器及放大器、多个矢量变频器驱动单元、多个变频电机传动单元、人机交互单元。主控制器实时接收每个单元通过A/D模数转换电路传输的称重传感器的压力信号，通过和目标设定压力的比较，通过D/A数模转换电路输出实时调整矢量变频器驱动单元的控制信号，从而调整变频电机传动单元，调整实时的压力，使其保持在设定压力值附近。在人机交互单元上实时调整目标张力，同时生成张力曲线，操作简单方便，与上位机相连接能做智能化工厂的数据输出。可广泛应用于印染、拉丝、涂布行业中需要小张力、微张力的场合，以生产出对张力要求高的高档产品。
Description
技术领域
本实用新型属于张力控制技术领域，特别是涉及一种无张力摆杆的多单元同步控制系统。
背景技术
多单元同步系统广泛应用于印染、拉丝、冶金、涂布等行业，其保持恒张力的同步控制要求精度高，响应快，难度较大。因此大多采用每个单元之间增加一个张力摆杆的模式，张力摆杆由气动或机械方式调整张力，其位置反馈给主控制器去做调整。但由于张力摆杆本身的重量和同时增加的启动和机械的张力，使每个单元之间的张力很大，在很多需要小张力、微张力的场合根本无法适应生产，无法生产要求高的高档产品。
发明内容
本实用新型目的是针对现有技术存在的问题提供了一种张力调整范围宽，微张力模式下多单元实现精确同步的实时性高，响应速度快、控制精度高的无张力摆杆的多单元同步控制系统。
本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种无张力摆杆的多单元同步控制系统，其特征在于：其包括主控制器、多路A/D模数转换电路、多路D/A数模转换电路、多个称重传感器及放大器、多个矢量变频器驱动单元、多个变频电机传动单元、人机交互单元；
所述称重传感器及放大器，连接到每个传动辊筒两端，实时测量传动材料对传动辊筒的实时压力；
多路所述A/D模数转换电路将每个所述称重传感器的模拟信号转化成数字信号传输至所述主控制器；
所述主控制器用于将所述A/D模数转换电路传输的压力数字信号和设定的数据相比较，输出压力调整信号给所述D/A数模转换电路；
多路所述D/A数模转换电路将所述主控制器输出的压力调整信号转换成模拟信号，传输给每一个所述矢量变频器驱动单元；
所述变频电机传动单元接收所述矢量变频器驱动单元的输出，实时调整各传动辊筒的速度；
所述人机交互单元与所述主控制器相连接，用于设置各称重传感器的压力设定值，并实时显示各单元参数。
其进一步特征在于：多个所述矢量变频器驱动单元的直流母线并联，形成直流共母线控制电路。
优选的：所述主控制器采用台达as300系列PLC。
所述A/D模数转换电路和D/A数模转换电路采用16位转换电路。
所述人机交互单元采用触摸显示屏。
所述称重传感器量程为0-100公斤。
本实用新型去掉了产生额外张力的张力摆杆，改由在其传动滚筒上增加称重传感器的方式，理论上可以达到0张力，实际中也可以根据产品要求选择不同量程的称重传感器，精度可以控制到几百克乃至几十克的张力。同时目标张力可以在人机交互单元上实时调整，不需要手动干预，操作简单方便，实时张力在人机交互单元上实时显示，同时可以生成张力曲线，便于查看，还可以和上位机相连接做智能化工厂的数据输出。本实用新型可以广泛应用于印染、拉丝、涂布等行业中需要小张力、微张力的场合，以生产出以前方式无法生产的对张力要求高的高档产品。
附图说明
图 1 为本实用新型原理框图。
图2为称重传感器的安装示意图。
具体实施方式
如图1所示一种无张力摆杆的多单元同步控制系统，包括主控制器、多路A/D模数转换电路、多路D/A数模转换电路、0-100公斤称重传感器（称重传感器）及放大器、矢量变频器驱动单元、变频电机传动单元、直流共母线控制电路、人机交互单元等。
主控制器采用台达as300系列plc（或其他plc、专用控制器等），运算速度快，扩展性强，可以扩展多路A/D，D/A模块及其他功能模块，主控制器实时接收每个单元通过A/D模数转换电路传输的称重传感器的压力信号，通过和目标设定压力的比较，通过D/A数模转换电路输出实时调整矢量变频器的控制信号，从而调整变频电机传动单元，调整实时的压力，使其保持在设定压力值附近。
多路A/D模数转换电路，采用16位高精度模数转换电路，检测速度快，精度高，抗干扰强，和主控制器之间通过总线直接通讯。多路D/A数模转换电路采用16位高精度数模转换电路，转换速度快，精度高。
0-100公斤称重传感器（压力传感器）及放大器2，采用专用传感器，直接连接到传动辊筒1两端（如图2所示），实时测量传动材料对传动辊筒1的实时压力。
矢量变频器驱动单元，采用通用矢量变频器，可以接收主控制器通过D/A数模转换电路输出的信号，快速的响应并执行动作，使压力在设定值附近保持稳定。
变频电机传动单元，采用通用的变频电机，由矢量变频器驱动单元驱动，实时调整各传动辊筒的速度。
直流共母线控制电路，是把多单元所有的矢量变频器驱动单元的直流母线并联，当有的单元处于发电状态时其能量直接驱动其他单元，以达到节能的效果。
人机交互单元，采用触摸显示屏，设置各单元称重传感器的压力并实时显示各单元参数等功能。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种无张力摆杆的多单元同步控制系统，其特征在于：其包括主控制器、多路A/D模数转换电路、多路D/A数模转换电路、多个称重传感器及放大器、多个矢量变频器驱动单元、多个变频电机传动单元、人机交互单元；
所述称重传感器及放大器，连接到每个传动辊筒两端，实时测量传动材料对传动辊筒的实时压力；
多路所述A/D模数转换电路将每个所述称重传感器的模拟信号转化成数字信号传输至所述主控制器；
所述主控制器用于将所述A/D模数转换电路传输的压力数字信号和设定的数据相比较，输出压力调整信号给所述D/A数模转换电路；
多路所述D/A数模转换电路将所述主控制器输出的压力调整信号转换成模拟信号，传输给每一个所述矢量变频器驱动单元；
所述变频电机传动单元接收所述矢量变频器驱动单元的输出，实时调整各传动辊筒的速度；
所述人机交互单元与所述主控制器相连接，用于设置各称重传感器的压力设定值，并实时显示各单元参数。
2.根据权利要求1所述的无张力摆杆的多单元同步控制系统，其特征在于：多个所述矢量变频器驱动单元的直流母线并联，形成直流共母线控制电路。
3.根据权利要求1或2所述的无张力摆杆的多单元同步控制系统，其特征在于：所述主控制器采用台达as300系列PLC。
4.根据权利要求1或2所述的无张力摆杆的多单元同步控制系统，其特征在于：所述A/D模数转换电路和D/A数模转换电路采用16位转换电路。
5.根据权利要求1或2所述的无张力摆杆的多单元同步控制系统，其特征在于：所述人机交互单元采用触摸显示屏。
6.根据权利要求1或2所述的无张力摆杆的多单元同步控制系统，其特征在于：所述称重传感器量程为0-100公斤。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113106607A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-13 | 南京玻璃纤维研究设计院有限公司 | 一种多层片纱张力气动控制系统与方法 |
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2017
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