CN216526869U - 一种人造草丝收卷机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及人造草丝技术领域，公开了一种人造草丝收卷机控制系统，控制系统包括触摸屏、变频器、PLC控制器、排线控制器、电机驱动器、伺服编码器、伺服驱动器、编码器以及角度传感器，排线控制器与变频器、触摸屏、电机驱动器以及伺服驱动器连接，伺服编码器与伺服驱动器、横动伺服电机连接，编码器与收卷电机、电机驱动器连接，电机驱动器与收卷电机连接，伺服驱动器与横动伺服电机连接；变频器与罗拉电机连接。与现有技术相比，本实用新型利用电机驱动器和伺服驱动器分别驱动收卷电机和横动伺服电机，可以更好的进行控制，收卷速度快、控制效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及人造草丝技术领域，特别涉及一种人造草丝收卷机控制系统。
背景技术
随着化纤纺织类机械的快速发展，对电气控制系统的要求也越来越高。高速收卷机是一个连续生产使用的设备，除了检修一年几乎不停机，是纺织类机械的关键组成部分，其控制系统极其重要。特别是随着纺丝速度越来越高，对卷绕速度的控制精度的要求也越来越高。
目前收卷机横动装置大多采用机械联动或者由变频器控制横动装置对收卷装置进行跟随运行的形式，前者卷绕比固定，容易叠丝；后者启动和停止时横动装置有时响应速度较慢，没法同步跟随，有滞后反应，没法根据卷径的变化而实时变化速度，并且这两种控制方式，收卷速度较慢且收卷的产品成形不太好看。
实用新型内容
实用新型目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种人造草丝收卷机控制系统，成本低、收卷速度快、控制效果好。
技术方案：本实用新型提供了一种人造草丝收卷机控制系统，基于人造草丝收卷机设计，所述人造草丝收卷机包括收卷辊、罗拉辊以及横动装置，横动装置上设置有横动伺服电机和横动辊，所述收卷辊上连接有收卷电机，所述罗拉辊上连接有罗拉电机，所述横动辊上连接有横动伺服电机，人造草丝依次经过罗拉辊、横动辊收卷于收卷辊上，所述控制系统包括触摸屏、变频器、PLC控制器、排线控制器、电机驱动器、伺服编码器、伺服驱动器、编码器以及角度传感器；
所述触摸屏与排线控制器输入端连接，所述排线控制器输出端与所述变频器连接，且所述排线控制器输出端还与伺服驱动器、电机驱动器连接；所述变频器的输入端还与PLC控制器输出端连接；所述触摸屏为所述变频器提供高速运行频率；所述PLC控制器为所述变频器提供低速运行频率；
所述变频器输出端与所述罗拉电机连接，控制所述罗拉电机的转速，且所述变频器模拟信号输出端与所述电机驱动器输入端连接；
所述电机驱动器与所述收卷电机连接，控制所述收卷电机的转速；所述编码器连接所述收卷电机并将所述收卷电机的速度信号传递至所述电机驱动器；所述角度传感器安装于所述收卷辊与所述罗拉辊之间，且其与所述电机驱动器信号连接，用于对所述收卷电机转速微调；
所述伺服驱动器与所述横动伺服电机连接，控制所述横动伺服电机的转速，所述伺服编码器与所述横动伺服电机连接并将横动伺服电机的速度位置信号反馈到伺服驱动器。
进一步地，所述变频器的模拟信号输出端子A01与电机驱动器的SPED端子连接，所述变频器的485+、485-端子与所述排线控制器的485+、485-端子依次连接，所述变频器的DI1端子与所述排线控制器的RRUN端子连接，所述变频器DI2端子与所述PLC控制器连接。
进一步地，所述触摸屏与所述排线控制器的SXA、SXB端子连接。
进一步地，所述角度传感器安装于所述收卷辊与所述罗拉辊之间，所述角度传感器一端固定于一个连接杆一端，所述连接杆另一端固定导向轮，导向轮上缠绕有人造草丝，所述连接杆能够以角度传感器为中心进行旋转，所述角度传感器检测转动角度且所述角度传感器与所述电机驱动器信号连接，将检测的数据传递给所述电机驱动器，所述电机驱动器对所述收卷电机转速微调。
有益效果：
1、本实用新型控制系统将收卷电机和横动伺服电机分别使用电机驱动器和伺服驱动器进行驱动控制，随着收卷卷径的增大、收卷电机转速变小，横动伺服电机可以更加有规律的跟随收卷电机运行，收卷成型的草丝饼更加好看且不易叠丝。
2、本实用新型利用角度传感器可以实时检测人造草丝的绷紧程度，根据检测的角度数据进一步利用电机驱动器控制收卷电机的转速，调整其转速。另外根据排线控制器将收卷电机的转速信息传输至伺服驱动器，伺服驱动器再控制横动伺服电机更加有规律的跟随收卷电机运行。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图；
图2为本实用新型人造草丝收卷机示意图；
图3为本实用新型的电路引脚连接图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。
参见附图2，本实用新型基于图2所示的人造草丝收卷机设计了一个人造草丝收卷机控制系统，该人造草丝收卷机包括收卷辊、罗拉辊以及横动装置，横动装置上设置有横动伺服电机和横动辊，收卷辊上连接有收卷电机，罗拉辊上连接有罗拉电机，横动辊上连接有横动伺服电机，人造草丝依次经过罗拉辊、横动辊收卷于收卷辊上，并且人造草丝经过罗拉辊后利用导丝杆进行导丝。横动装置用于将草丝均匀的收卷在收卷辊上，草丝在横动辊上穿过一个兔子头，横动辊转动时，兔子头在横动辊上左右滑动，实现兔子头带动草丝左右移动，草丝可以均匀的收卷在收卷辊上。而如何利用控制系统控制整个设备的协调工作，是非常重要的，目前传统的收卷机横动装置大多采用机械联动或者由变频器控制横动装置对收卷辊进行跟随运行的形式，存在较多问题。
本实用新型公开了一种人造草丝收卷机控制系统，参见附图1与附图3，该控制系统包括触摸屏、变频器、PLC控制器、排线控制器、电机驱动器、伺服编码器、伺服驱动器、编码器以及角度传感器。
触摸屏与排线控制器的SXA、SXB端子连接，变频器的485+、485-端子与排线控制器的485+、485-端子依次连接，变频器的DI1端子与排线控制器的RRUN端子连接，变频器DI2端子与PLC控制器连接。触摸屏为变频器提供高速运行频率；PLC控制器为变频器提供低速运行频率，参见附图3，PLC控制器连接变频器后，PLC控制器判断出变频器控制罗拉电机时的指令来源是由触摸屏还是变频器自身的控制端子给出的。触摸屏输入的运行频率经过排线控制器传输至变频器，PLC控制器直接为变频器提供一个低速运行频率。
变频器输出端与罗拉电机连接，控制罗拉电机的转速，且变频器输出模拟信号至电机驱动器的输入端。参见附图3，变频器的模拟信号输出端子A01与电机驱动器的SPED端子连接。
电机驱动器与收卷电机连接，控制收卷电机的转速；编码器连接收卷电机并将收卷电机的速度信号传递至电机驱动器；角度传感器安装于收卷辊与罗拉辊之间，且其与电机驱动器信号连接，用于对收卷电机转速微调。在罗拉辊与收卷辊之间安装一个角度传感器，角度传感器固定于一个连接杆一端，连接杆另一端设置导线轮，导线轮上缠绕人造草丝，人造草丝的绷紧程度会影响连接杆的角度，以角度传感器为圆心，连接杆可以进行一定的旋转，角度传感器用于检测连接杆转动的角度，根据检测的角度信息传输至电机驱动器，电机驱动器对收卷电机转速进行微调。
伺服编码器与横动伺服电机连接并将横动伺服电机的速度位置信号反馈到伺服驱动器。排线控制器与伺服驱动器连接，用于控制横动伺服电机的转速。排线控制器通过编码器与电机驱动器连接。
本实施方式中使用的变频器型号为酷马A100-0R7-23A，伺服驱动器型号为CTSDA4S-B4015-M100，排线控制器型号为HIHVL7150，电机驱动器型号为BLD05A，PLC控制器型号为S7-200。
工作原理：
PLC控制器控制中间继电器的通断和触摸屏经排线控制器分别连接到变频器DI2和DI1端子，变频器根据PLC控制器和触摸屏提供的低速、高速频率分别进行进行低频、高频切换运行即罗拉电机低速、高速运行；变频器通过A01端子给电机驱动器一个模拟信号，让收卷电机以一定的速比跟随罗拉电机运行，编码器将收卷电机的速比经过排线控制器传输至伺服驱动器，伺服驱动器根据连接收卷电机的编码器反馈的速度信号控制横动伺服电机运行，使横动伺服电机可以更加有规律的跟随收卷电机运行，收卷成型的草丝饼更加好看且不易叠丝。
注意：本实用新型中涉及的PLC控制器、排线控制器、电机驱动器、伺服驱动器等中的软件部分均为常规软件，从市面上购买的硬件电路板即可满足要求，并未对其中的方法做改进，且其中涉及的软件部分也不是本实用新型需要保护的点。
上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种人造草丝收卷机控制系统，基于人造草丝收卷机设计，所述人造草丝收卷机包括收卷辊、罗拉辊以及横动装置，横动装置上设置有横动伺服电机和横动辊，所述收卷辊上连接有收卷电机，所述罗拉辊上连接有罗拉电机，所述横动辊上连接有横动伺服电机，人造草丝依次经过罗拉辊、横动辊收卷于收卷辊上，其特征在于，所述控制系统包括触摸屏、变频器、PLC控制器、排线控制器、电机驱动器、伺服编码器、伺服驱动器、编码器以及角度传感器；
所述触摸屏与排线控制器输入端连接，所述排线控制器输出端与所述变频器连接，且所述排线控制器输出端还与伺服驱动器、电机驱动器连接；所述变频器的输入端还与PLC控制器输出端连接；所述触摸屏为所述变频器提供高速运行频率；所述PLC控制器为所述变频器提供低速运行频率；
所述变频器输出端与所述罗拉电机连接，控制所述罗拉电机的转速，且所述变频器模拟信号输出端与所述电机驱动器输入端连接；
所述电机驱动器与所述收卷电机连接，控制所述收卷电机的转速；所述编码器连接所述收卷电机并将所述收卷电机的速度信号传递至所述电机驱动器；所述角度传感器安装于所述收卷辊与所述罗拉辊之间，且其与所述电机驱动器信号连接，用于对所述收卷电机转速微调；
所述伺服驱动器与所述横动伺服电机连接，控制所述横动伺服电机的转速，所述伺服编码器与所述横动伺服电机连接并将横动伺服电机的速度位置信号反馈到伺服驱动器。
2.根据权利要求1所述的人造草丝收卷机控制系统，其特征在于，所述变频器的模拟信号输出端子A01与电机驱动器的SPED端子连接，所述变频器的485+、485-端子与所述排线控制器的485+、485-端子依次连接，所述变频器的DI1端子与所述排线控制器的RRUN端子连接，所述变频器DI2端子与所述PLC控制器连接。
3.根据权利要求1所述的人造草丝收卷机控制系统，其特征在于，所述触摸屏与所述排线控制器的SXA、SXB端子连接。
4.根据权利要求1所述的人造草丝收卷机控制系统，其特征在于，所述角度传感器安装于所述收卷辊与所述罗拉辊之间，所述角度传感器一端固定于一个连接杆一端，所述连接杆另一端固定导向轮，导向轮上缠绕有人造草丝，所述连接杆能够以角度传感器为中心进行旋转，所述角度传感器检测转动角度且所述角度传感器与所述电机驱动器信号连接，将检测的数据传递给所述电机驱动器，所述电机驱动器对所述收卷电机转速微调。
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