CN213457750U - 片材表面张力调节控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种片材表面张力调节控制系统，安装在片材收卷机上，采用闭环收卷控制方式调节收卷辊转速。该控制系统包括：张力传感器，设置在所述的张力辊上，用于侦测需要收卷的片材表面的张力，并对外发送一带有张力信息的反馈信号；可编程控制器，与所述的张力传感器信号连接，并接收所述反馈信号以及对外发送一执行指令；伺服控制器，与所述的可编程控制器信号连接，并接收所述的执行指令以及发送一包含转速信息的控制信号；收卷伺服电机，与所述的伺服控制器信号连接，收卷伺服电机同时与所述的收卷轴传动连接以驱动收卷轴转动；人机界面，与所述的可编程控制器通讯连接。

Description

片材表面张力调节控制系统

技术领域

本实用新型属于薄膜片材生产设备领域，特别涉及一种片材表面张力调节的控制系统。

背景技术

传统的收卷机一般采用开环控制收卷速度。张力控制器或者力矩控制器，只能针对厚度偏大或者片材扛拉伸性比较大的片材，在针对薄膜或者纵向强度较低的片材时，会有启动时收卷速度不够，收卷张力过大导致片材拉伸等特点。在传统要求高的收卷中，大多采用摩擦收卷方式收卷，虽然能收出产品，但在非透明的产品中很难满足要求，而且不能很好的反应收卷片材的张力，对开机人员的经验要求较高，还会由于人员调控迟滞造成原材料被浪费的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于自动追踪和高速收卷的片材表面张力调节控制系统。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：一种片材表面张力调节控制系统，安装在片材收卷机上，所述的片材收卷机上具有收卷轴以及张力辊，该控制系统包括：

张力传感器，设置在所述的张力辊上，用于侦测需要收卷的片材表面的张力，并对外发送一带有张力信息的反馈信号；

可编程控制器，与所述的张力传感器信号连接，并接收所述反馈信号以及对外发送一执行指令；

伺服控制器，与所述的可编程控制器信号连接，并接收所述的执行指令以及发送一包含转速信息的控制信号；

收卷伺服电机，与所述的伺服控制器信号连接，收卷伺服电机同时与所述的收卷轴传动连接以驱动收卷轴转动；

人机界面，与所述的可编程控制器通讯连接。

上述技术方案中，优选的，所述的可编程控制器选用西门子S7-1200PC。

上述技术方案中，优选的，所述的人机界面为触摸屏。

上述技术方案中，优选的，所述的张力传感器、伺服控制器、可编程控制器之间通过双绞线连接。

上述技术方案中，优选的，所述的人机界面与所述的可编程控制器之间通过通讯协议信号传输。

本实用新型与现有技术相比获得如下有益效果：采用闭环收卷控制，通过在片材传输过程中对张力辊处设置张力传感器对片材的表面张力进行检测，然后反馈给可编程控制器，可编程控制器经过计算发送信号给伺服控制器控制收卷轴，让输送中的片材得到需要的工作的张力，完成对片材的收卷工作。由于设置了张力传感器，省去了工作人员感应张力的情况，且可编程控制器可以自动控制调节，比原先的工人手动调整张力也能更加及时精准，免去了不必要造成的原材料的浪费及节省了相对的人工的成本。本系统可以通用于摩擦收卷或者中心收卷的收卷机上。

附图说明

附图1所示为本实用新型原理图；

其中：1、张力传感器；2、张力辊；3、收卷轴；4、伺服控制器；5、收卷伺服电机；6、可编程控制器；7、人机界面；8收卷机。

具体实施方式

为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。

如附图1，本实用新型是一种用于自动调节片材表面张力的控制系统，其安装在收卷机8上，用于在材料收卷时自动感应张力以及调整收卷轴的转速，用以完成对片材收卷的工作。收卷机具有一个浮动设置的张力辊2以及收卷轴3。本实用新型的片材表面张力调节控制系统包括：张力传感器1、可编程控制器6、人机界面7、伺服控制器4和收件伺服电机5。

其中，人机界面7，与可编程控制器6通讯连接，可以通过人机界面向可编程控制器输入收卷片材的材料、目标张力值、收卷速度范围等，如果在人机界面上输入目前收卷材料的厚度，人机界面上还可以显示当前收卷的卷径，跟直接的给操作人员一个直接的显示。本实施例中，所述的人机界面7为触摸屏，其他实施例中，其也可以是按键屏。

张力传感器1，设置在张力辊2上，由于被收卷的片材的表面张力能够传递到张力辊，而张力辊2压迫张力传感器1，张力传感器1得出材料表面的张力，并向可编程控制器6发送一带有张力信息的反馈信号，可编程控制器6根据人机界面7的设定目标值和当前的反馈信号输出一执行指令给伺服控制器4，以此形成闭环控制。

可编程控制器6，接收所述张力传感器1的反馈信号，计算当前的反馈信号与人机界面设定的目标张力值之间的差值，综合收卷速度范围以及材料特性等因素，对伺服控制器4发送一执行指令，所述的可编程控制器6选用西门子S7-1200PC；

伺服控制器4，与所述的可编程控制器6信号连接，并接收执行指令以及发送一包含转速信息的控制信号；

收卷伺服电机5，与所述的伺服控制器4信号连接，收卷伺服电机5同时与所述的收卷轴3传动连接以驱动收卷轴3转动。

张力辊2用来承接来自收卷材料表面的压力，然后压力辊2压迫于与其配对设置的张力传感器1，通过张力传感器1感受需要收卷材料的表面片材，然后将信息输送给可编程控制器6。可编程控制器6在开机启动前已有工程师对其进行了相关的程序输入及在人机界面7上设定收卷轴的减速比与收卷张力的目标值传输给可编程控制器6，通过张力传感器1反馈来的信号对该材料进行相关的张力调整，然后可编程控制器6将控制信息发送给伺服控制器4，伺服控制器4将该片材需要的收卷动力信号输送给后方的收卷伺服电机5，收卷伺服电机5将收卷动力输送给后方的收卷轴3，完成收卷工作。

本实用新型用于自动速度追踪和闭环张力控制装置，解决了开环张力不稳定，操作繁琐或者在收卷过程中增加磁粉控制器等价格昂贵的特点，很好的解决了张力自动控制的问题。经测试，本实用新型在小张力甚至大张力的范围领域内都有很好的控制效果。与传统方式相比，本实用新型更加便于操作和维护，系统稳定性更好，控制精度更高，操作简便的特点，特别适合与各种薄膜或者产品厚度比较低的收卷系统。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种片材表面张力调节控制系统，安装在片材收卷机上，所述的片材收卷机上具有收卷轴（3）以及张力辊（2），其特征在于，该控制系统包括：

张力传感器（1），设置在所述的张力辊（2）上，用于侦测需要收卷的片材表面的张力，并对外发送一带有张力信息的反馈信号；

可编程控制器（6），与所述的张力传感器（1）信号连接，并接收所述反馈信号以及对外发送一执行指令；

伺服控制器（4），与所述的可编程控制器（6）信号连接，并接收所述的执行指令以及发送一包含转速信息的控制信号；

收卷伺服电机（5），与所述的伺服控制器（4）信号连接，收卷伺服电机（5）同时与所述的收卷轴（3）传动连接以驱动收卷轴（3）转动；

人机界面（7），与所述的可编程控制器（6）通讯连接。

2.根据权利要求1所述的片材表面张力调节控制系统，其特征在于：所述的可编程控制器（6）选用西门子S7-1200PC。

3.根据权利要求1所述的片材表面张力调节控制系统，其特征在于：所述的人机界面（7）为触摸屏。

4.根据权利要求1所述的片材表面张力调节控制系统，其特征在于：所述的张力传感器（1）、伺服控制器（4）、可编程控制器（6）之间通过双绞线连接。

5.根据权利要求1所述的片材表面张力调节控制系统，其特征在于：所述的人机界面（7）与所述的可编程控制器（6）之间通过通讯协议信号传输。

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