一种玻纤生产自动控制系统的制作方法

本发明涉及玻纤生产技术领域，尤其涉及玻纤织物生产设备，具体地说是一种用于玻纤织物生产的自动控制系统。

背景技术：

玻璃纤维作为一种新型的无机非金属材料，已成为21世纪不可或缺的高新技术材料。玻璃纤维在纺织工业中的作用越来越大，玻璃纤维织物（以下简称“玻纤织物”）是采用玻璃纤维纱线织造的，具有重量轻、比强度高、耐腐蚀、电绝缘性能好、传热慢以及热绝缘性好等优点，已广泛应用生产于各种电绝缘层压板、印刷线路板、各种车辆车体、贮罐、模具及风力发电机叶片等等。其中风力发电机叶片是风力发电系统的最关键部件，直接影响着整个系统的性能，而玻纤织物是高质量复合材料风机叶片的主要组成部分，其拉伸强力、钩接强力以及经纬密度等物理性质直接影响了风机叶片的使用性能及寿命。而上述的玻纤织物的物理性质主要受玻纤织物的生产方式影响，现有的玻纤织物生产方式多采用Dornier 和 Malimo机织的方式，机织生产设备的使用协调性以及自动化性能直接影响着玻纤织物的生产效率及品质，因此有必要提出一种能够对机织生产设备进行高协调及高效率的自动控制控制系统来生产高品质玻纤织物，以适应风力发电机叶片的高质量需求。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种玻纤生产自动控制系统，该系统可实现玻纤织物的机织生产设备自动高效高协调性运行，操作方便，能有效提高玻纤织物的生产效率及生产品质。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种玻纤生产自动控制系统，包括通用控制盒、配电控制柜、玻纤纱线放线装置、一级张力控制装置、二级张力控制装置、编织主机、玻纤织物分切装置、玻纤织物锁边装置和玻纤织物收卷装置，所述通用控制盒设置在编织主机上，通用控制盒与配电控制柜相连，所述玻纤纱线放线装置、一级张力控制装置、二级张力控制装置、编织主机、玻纤织物分切装置、玻纤织物锁边装置和玻纤织物收卷装置按顺序依次布置并均与配电控制柜通过屏蔽电缆相连；所述玻纤纱线放线装置上设有纱线运动检测器，所述二级张力控制装置上设有二级张力控制气压计，所述编织主机上设有纬纱断线检测器和捆绑线断线检测器，所述玻纤织物分切装置上设有长度计量器，所述玻纤织物锁边装置上设有电磁感应加热器，所述玻纤织物收卷装置上设有导向轴旋转角度检测器；所述纱线运动检测器、二级张力控制气压计、纬纱断线检测器、捆绑线断线检测器、长度计量器、电磁感应加热器以及导向轴旋转角度检测器均与通用控制盒相连。

作为本发明的一种改进，所述配电控制柜内设有可控硅负反馈可变整流器、多个变频器、继电器和空气开关，所述可控硅负反馈可变整流器通过空气开关电连接系统中的各装置驱动设备，所述通用控制盒通过继电器与变频器相连，所述变频器与系统中各装置驱动设备的驱动电机相连接。

作为本发明的一种改进， 所述通用控制盒包括壳体、设置在壳体上的LCD显示屏和多个控制按钮、设置在壳体内的中央控制线路板以及设置在壳体背面且与中央控制线路板相连的外部标准接口，所述中央控制线路板包括单片机控制器、数据采集卡、数据存储器和通用数据传输接口，所述数据采集卡、数据存储器和通用数据传输接口均与单片机控制器相连，所述数据采集卡连接纱线运动检测器、二级张力控制气压计、纬纱断线检测器、捆绑线断线检测器、长度计量器、电磁感应加热器以及导向轴旋转角度检测器，所述通用数据传输接口连接配电控制柜。

作为本发明的一种改进，所述编织主机采用Dornier剑杆织机或Malimo多轴向经编机。

作为本发明的一种改进， 所述通用控制盒的壳体采用阻燃ABS工程塑料制造而成，耐温度湿度循环变化性能、耐振性能、高压绝缘性能等均符合最新国家标准。

作为本发明的一种改进， 所述单片机控制器采用STM32系列 ARM单片机实现，通过采用C语言进行模块化编程实现全面的控制功能，可充分发挥C语言的灵活性，同时又可以节省单片机有限的计算和存储资源，大大提高了单片机控制器的控制性能。

作为本发明的一种改进，所述通用控制盒上设有用于区别编织主机的机台号，在使用时，只要在通用控制盒上输入机台号，通用控制盒便会自动执行与机台号相对应编织主机机型的控制程序。一般地，通用控制盒上的机台号包括1##和2##两个，其中1##对应于Malimo多轴向经编机，2##对应于Dornier剑杆织机。

作为本发明的一种改进，所述长度计量器采用脉冲式计米器，所述玻纤织物收卷装置采用恒压力高效收卷装置。

作为本发明的一种改进，所述二级张力控制装置采用气动张力控制装置，包括气缸、位移传感器和比例方向控制阀，所述二级张力控制气压计设置在气缸上，用于检测气缸压力。

相对于现有技术，本发明的优点如下，1）整体结构设计巧妙，拆卸组装维修更换方便、成本较低；2）该系统的结构简单可靠，使用方便，成本低，自动化智能化程度高，性能稳定可靠；3）该系统中的通用控制盒采用C语言直接在STM32系列ARM单片机上进行模块化编程，有效节省了单片机有限的计算和存储资源，大大提高了其控制性能，并且通过在通用控制盒上设置多个机台号使其适用于Dornier剑杆织机或Malimo多轴向经编机两种机型的生产控制，有效提高了通用控制盒的通用性及重复使用率，从而降低企业生产成本；4）该系统中的通用控制盒作为核心控制部件，其结构简单紧凑，使用寿命长，与配电控制柜共同对整个玻纤织物生产线上的所有生产设备进行智能化生产控制，避免了工人劳动强度大且生产效率低的生产现状，提高了生产设备的运转使用率，不仅可提高玻纤织物的生产效率，同时也能保证生产的玻纤织物产品具有良好的品质，从而适应风力发电机叶片的高品质需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的通用控制盒的结构示意图。

图中：1-壳体，2-LCD显示屏，3-控制按钮，4-电源按钮，5-急停按钮。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解和认识，下面结合附图对本发明作进一步描述和介绍。

如图1和2所示，一种玻纤生产自动控制系统，包括通用控制盒、配电控制柜、玻纤纱线放线装置、一级张力控制装置、二级张力控制装置、编织主机、玻纤织物分切装置、玻纤织物锁边装置和玻纤织物收卷装置，所述通用控制盒设置在编织主机上，通用控制盒与配电控制柜相连，所述玻纤纱线放线装置、一级张力控制装置、二级张力控制装置、编织主机、玻纤织物分切装置、玻纤织物锁边装置和玻纤织物收卷装置按顺序依次布置并均与配电控制柜通过屏蔽电缆相连。所述玻纤纱线放线装置上设有纱线运动检测器，通过检测纱线的运动情况并计算纱架上台板的振动频率来确保玻纤纱线的稳定高速放线。所述二级张力控制装置上设有二级张力控制气压计，通过气压计检测压力来实现对放线张力的控制。所述编织主机上设有纬纱断线检测器和捆绑线断线检测器，可有效对编织形成玻纤织物的纬纱与捆绑线进行断线检测，以确保断线被及时发现并处理，从而有效提高玻纤织物的编织品质。所述玻纤织物分切装置上设有长度计量器，用于计量分切所形成的玻纤织物产品的长度，从而为后序的玻纤织物收卷装置做好定量收卷的准备。所述玻纤织物锁边装置上设有电磁感应加热器，热惯性小，且控温效果好，可有效提高锁边的效率和品质。所述玻纤织物收卷装置上设有导向轴旋转角度检测器，用于检测导向轴的旋转角度并结合收卷装置上的防止牵引轴反卷机构对收卷装置进行防反卷控制，从而有效实现精准快速稳定的产品收卷操作。所述纱线运动检测器、二级张力控制气压计、纬纱断线检测器、捆绑线断线检测器、长度计量器、电磁感应加热器以及导向轴旋转角度检测器均与通用控制盒相连，通过通用控制盒对所有装置进行自动监控。

具体的，所述配电控制柜内设有可控硅负反馈可变整流器、多个变频器、继电器和空气开关，所述可控硅负反馈可变整流器通过空气开关电连接系统中的各装置驱动设备，所述通用控制盒通过继电器与变频器相连，所述变频器与系统中各装置驱动设备的驱动电机相连接。

进一步的，所述通用控制盒包括壳体1、设置在壳体1上的LCD显示屏2和多个控制按钮3、电源按钮4和急停按钮5、设置在壳体1内的中央控制线路板以及设置在壳体1背面且与中央控制线路板相连的外部标准接口，所述中央控制线路板包括单片机控制器、数据采集卡、数据存储器和通用数据传输接口，所述数据采集卡、数据存储器和通用数据传输接口均与单片机控制器相连，所述数据采集卡连接纱线运动检测器、二级张力控制气压计、纬纱断线检测器、捆绑线断线检测器、长度计量器、电磁感应加热器以及导向轴旋转角度检测器，所述通用数据传输接口连接配电控制柜。数据采集卡具有高效的AD和DA转换的功能，通用数据传输接口可以为RS232或485串口、UART接口或USB接口。

更进一步的，所述编织主机采用Dornier剑杆织机或Malimo多轴向经编机。

更进一步的，所述通用控制盒的壳体1采用阻燃ABS工程塑料制造而成，耐温度湿度循环变化性能、耐振性能、高压绝缘性能等均符合最新国家标准。

更进一步的，所述单片机控制器采用STM32系列 ARM单片机实现，通过采用C语言进行模块化编程实现全面的控制功能，可充分发挥C语言的灵活性，同时又可以节省单片机有限的计算和存储资源，大大提高了单片机控制器的控制性能。

更进一步的，所述通用控制盒上设有用于区别编织主机的机台号，在使用时，只要在通用控制盒上输入机台号，通用控制盒便会自动执行与机台号相对应编织主机机型的控制程序。一般地，通用控制盒上的机台号包括1##和2##两个，其中1##对应于Malimo多轴向经编机，2##对应于Dornier剑杆织机。

更进一步的，所述长度计量器采用脉冲式计米器，受外界干扰小，信号稳定可靠，使得长度测量精准。所述玻纤织物收卷装置采用恒压力高效收卷装置，确保经过卷取形成的玻纤织物卷的整齐均匀性。所述二级张力控制装置采用气动张力控制装置，包括气缸、位移传感器和比例方向控制阀，所述二级张力控制气压计设置在气缸上，用于检测气缸压力，从而可有效保证玻纤纱线的放线张力的均匀稳定性，保证玻纤织物生产的质量和效率。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。