一种收卷装置的开环张力控制系统的制作方法

1.本实用新型属于带状物收卷技术领域，具体涉及到一种收卷装置的开环张力控制系统。


背景技术：

2.在实际生产如果以中心收卷方式来收卷，收卷轴的直径是不断的变化的，从而引起角度的变化，使得材料的张力也随之出现波动：张力过小，材料收卷时候会松弛起皱、横向走偏；张力过大则导致材料拉伸过度，在纵向上会出现张力文甚至出现纵向隆起，在收卷的过程中为了保证生产效率和收卷质量，张力控制系统就显得尤为关键。
3.张力控制模式一般有开环、闭环控制两个模式，其中开环控制模式在装置设计、结构上相对简单但控制精度和稳定性较差；闭环控制模式的控制随机性很强，具有较高的控制精度和响应速度，但是系统设计比较复杂而且元器件较多，在小型设备上的应用受到一定的限制。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种收卷装置的开环张力控制系统。
5.本实用新型是这样实现的：一种收卷装置的开环张力控制系统，包括收卷机和控制所述收卷机运转的收卷系统，所述收卷机上还设有用于设定所述收卷系统控制指令的触摸屏，所述收卷系统包括plc系统和与所述plc系统连接的伺服系统，所述触摸屏与所述plc系统连接，所述plc系统用于将在所述触摸屏上设定的所述控制指令转化成所述伺服系统可读的模拟信号，所述伺服系统接收所述模拟信号后输出控制所述收卷机运转的控制信号，所述伺服系统还用于将所述收卷机的瞬时动作信号转送回所述plc系统，以便于所述plc系统随时调节所述模拟信号并输出至所述伺服系统上。
6.进一步的，所述plc系统包括模拟量输出模块和模拟数字转换模块，所述模拟量输出模块和模拟数字转换模块均与所述伺服系统连接，所述plc系统通过所述模拟量输出模块输出所述模拟信号至所述伺服系统上，所述伺服系统将所述瞬时动作信号通过所述模拟数字转换模块转化成数字信号并传输回所述plc系统上。
7.进一步的，所述伺服系统还包括伺服电机和监控所述伺服电机的旋转编码模块，所述伺服电机用于驱动所述收卷机上若干收卷轴转动，所述旋转编码模块用于将所述伺服电机转动的所述瞬时动作信号通过所述模拟数字转换模块转化成所述plc系统可读的数字信号。
8.进一步的，所述瞬时动作信号为若干所述收卷轴的瞬时转速。
9.进一步的，所述控制指令包括所述收卷机中若干收卷轴的速度指令和转矩指令。
10.进一步的，所述模拟信号包括若干所述收卷轴0～10v的线速度信号。
11.本实用新型提供的一种收卷装置的开环张力控制系统，plc系统通过触摸屏得到
控制指令，接收到plc系统模拟信号的伺服系统即能驱动收卷机根据需求运转，在收卷机运转过程中，伺服系统随时将收卷机的瞬时动作信号反馈给plc系统，plc系统根据该信号能对控制指令进行实时的计算和输出，能有效实现带状材料的张力的稳定且有规律的控制，控制精度高和响应速度快且结构简单。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
14.图1是本实用新型提供的框架原理图。
具体实施方式
15.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
16.请参阅图1，为实用新型公开的一种收卷装置的开环张力控制系统，包括收卷机和控制所述收卷机运转的收卷系统，所述收卷机为现有技术，在本实施例中不再对其结构进行详细的阐述，所述收卷机上还设有用于设定所述收卷系统控制指令的触摸屏，具体的，所述控制指令包括但不限于所述收卷机中若干收卷轴的速度指令和转矩指令，作业人员能按所用材料、收卷成型的要求等实际情况直接在所述触摸屏上设定若干所述收卷轴运转时的速度及转矩初始值，一般地，所述收卷电机输出实时转矩由下公式表示：m＝m0+mj+mz，其中m为实时转矩；m0为空载时的负载转矩；mj为系统阻尼转矩；mz为增加的负载惯量转矩。一般mj，m0均为常数，因此实际上变化的是收卷过程中逐渐增加的负载惯量转矩mz，因此所述收卷系统需要根据所述收卷电机中卷径的增加而自动调节实时转矩。
17.所述收卷系统包括plc系统和与所述plc系统连接的伺服系统，其中，所述plc系统优选但不限于为三菱a系列plc系统，所述伺服系统优选但不限于为三菱mr-j2s伺服系统，所述触摸屏与所述plc系统连接，所述触摸屏将所述控制指令，即速度指令和转矩指令传送至所述plc系统上，所述plc系统用于将该所述控制指令转化成所述伺服系统可读的模拟信号，具体的，所述plc系统包括模拟量输出模块和模拟数字转换模块，所述模拟量输出模块和模拟数字转换模块均与所述伺服系统连接，所述plc系统得到所述控制指令后经过计算后通过所述模拟量输出模块形成输出所述模拟信号至所述伺服系统上，所述模拟信号包括若干所述收卷轴0～10v的线速度信号，由于收卷机上若干的所述收卷轴的直径不一，在收卷的过程中，材料会在若干所述收卷轴的影响下发生角度的变化，从而使其张力发生波动，因此，所述plc系统通过所述模拟量输出模块给出一个0～10v的线速度信号，所述伺服系统在运转过程中将会根据实际负载电流的检测情况而自动调节若干所述收卷轴的角速度使其线速度始终达到设定的线速度信号值，避免影响材料的张力。
18.所述伺服系统接收所述模拟信号后输出控制所述收卷机运转的控制信号，具体的，所述伺服系统包括控制若干所述收卷轴运转的伺服电机，所述伺服系统接收所述模拟信号后再经过内部单元转换成所述伺服电机的速度、转矩控制信号，从而控制所述伺服电机精确运转，即精确控制了若干所述收卷轴的运转，所述伺服系统还用于将所述收卷机的瞬时动作信号转送回所述plc系统，以便于所述plc系统随时调节所述模拟信号并输出至所述伺服系统上，所述伺服系统还包括监控所述伺服电机的旋转编码模块，所述旋转编码模块用于将所述伺服电机转动的所述瞬时动作信号通过所述模拟数字转换模块转化成所述plc系统可读的数字信号，进一步的，所述瞬时动作信号为若干所述收卷轴的瞬时转速，具体的，在所述伺服电机运转过程中，所述旋转编码模块将瞬时转速经所述模拟数字转换模块转换成数字信号输入所述plc系统中，然后计算出瞬时卷径，再根据计算卷径的大小变化输出转矩，从而实现张力稳定有规律的控制，整个系统结构简单，控制精度高和响应速度快。
19.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种收卷装置的开环张力控制系统，包括收卷机和控制所述收卷机运转的收卷系统，所述收卷机上还设有用于设定所述收卷系统控制指令的触摸屏，其特征在于：所述收卷系统包括plc系统和与所述plc系统连接的伺服系统，所述触摸屏与所述plc系统连接，所述plc系统用于将在所述触摸屏上设定的所述控制指令转化成所述伺服系统可读的模拟信号，所述伺服系统接收所述模拟信号后输出控制所述收卷机运转的控制信号，所述伺服系统还用于将所述收卷机的瞬时动作信号转送回所述plc系统，以便于所述plc系统随时调节所述模拟信号并输出至所述伺服系统上。2.根据权利要求1所述的一种收卷装置的开环张力控制系统，其特征在于：所述plc系统包括模拟量输出模块和模拟数字转换模块，所述模拟量输出模块和模拟数字转换模块均与所述伺服系统连接，所述plc系统通过所述模拟量输出模块输出所述模拟信号至所述伺服系统上，所述伺服系统将所述瞬时动作信号通过所述模拟数字转换模块转化成数字信号并传输回所述plc系统上。3.根据权利要求2所述的一种收卷装置的开环张力控制系统，其特征在于：所述伺服系统还包括伺服电机和监控所述伺服电机的旋转编码模块，所述伺服电机用于驱动所述收卷机上若干收卷轴转动，所述旋转编码模块用于将所述伺服电机转动的所述瞬时动作信号通过所述模拟数字转换模块转化成所述plc系统可读的数字信号。4.根据权利要求3所述的一种收卷装置的开环张力控制系统，其特征在于：所述瞬时动作信号为若干所述收卷轴的瞬时转速。5.根据权利要求1所述的一种收卷装置的开环张力控制系统，其特征在于：所述控制指令包括所述收卷机中若干收卷轴的速度指令和转矩指令。6.根据权利要求5所述的一种收卷装置的开环张力控制系统，其特征在于：所述模拟信号包括若干所述收卷轴0～10v的线速度信号。

技术总结
本实用新型适用于带状物收卷技术领域，提供了一种收卷装置的开环张力控制系统，包括收卷机和控制收卷机运转的收卷系统，收卷机上还设有用于设定收卷系统控制指令的触摸屏，收卷系统包括PLC系统和与PLC系统连接的伺服系统，触摸屏与PLC系统连接，PLC系统用于将在触摸屏上设定的控制指令转化成伺服系统可读的模拟信号，伺服系统接收模拟信号后输出控制收卷机运转的控制信号，伺服系统还用于将收卷机的瞬时动作信号转送回PLC系统，以便于PLC系统随时调节模拟信号并输出至伺服系统上；能有效实现带状材料的张力的稳定且有规律的控制，控制精度高和响应速度快且结构简单。度高和响应速度快且结构简单。度高和响应速度快且结构简单。


技术研发人员：黄海 吴从买 沈华 董邦艺
受保护的技术使用者：九江历源整流设备有限公司
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2022/1/7