专利名称：一种化纤长丝卷绕控制装置的制作方法
技术领域：
一种化纤长丝卷绕控制装置，涉及纺织机械及其控制技术领域。
化纤长丝在纺丝卷绕机上卷绕成形过程中，卷装上的前后丝层不可避免地将重叠在一起，为了避免重叠的发生，目前有多种可供使用的专用控制装置，如复合三角波扰动的非精密卷绕的专用控制装置、逐段精密卷绕的专用控制装置和紧密精密卷绕的专用控制装置等，它们都是用改变往复导丝次数的办法而具有较好的防叠功能，但是又都存在着一定的不足和缺陷，最为突出的问题是忽视了卷装上丝层之间丝圈分布的位置稳定性，而这正是高速下卷绕大容量的卷装和高速下顺利退绕的卷装所不可缺少的一个关键。
本实用新型的目的在于提供一种计算机控制的优选分段精密卷绕专用控制装置，在防止重叠出现的前提下，提高丝层之间丝圈的稳定性，增大卷装的表观密度及其内外层的一致性。
本实用新型由计算控制的主机1、输入输出电路2、键盘和显示器3、往复导丝电机变频器4、往复导丝电机转速传感器5、卷装转速传感器6、接触辊转速传感器7等部件组成，主机1分别与输入输出电路2、键盘和显示器3电气连接，输入输出电路2的输出端与变频器4的输入端电气连接，变频器4的输出端与往复导丝电机8的输入端相连接，控制往复导丝机构9，传感器5、6、7的输出端分别与输入输出电路2的输入端电气连接，在主机1中有一个三通道数字式测速单元电路13，由8254计数/定时器、74LS74D型触发器、多级74LS04反相器等组成，其中每一路测速通道中的74LS74输出端同步控制8254中的两个计数器。
实时控制前，通过键盘和显示器3按照化纤长丝纺丝生产现场键入往复导丝机构9的往复导丝动程、一次往复导丝所需的导丝轴转数、导丝器传动轴到往复导丝电机8之间的传动比、卷装11的空管直径和满筒直径、接触辊12的直径、最小卷绕角、长丝的绕丝间距、卷绕速度等工艺参数和机构结构参数以及闭环实时控制算法的系数等，建立各优选分段精密卷绕比与其对应卷绕直径设定值之间的数据表格以及往复导丝电机的初始转速。实时控制时，传感器5、6、7实时测得转速经输入输出电路2的输入端，滤波整形后输入主机，主机1利用传感器采集的卷装转速和接触辊转速，从已建立的数据表格中求出对应的优化目标值，计算往复导丝电机的转速设定值，接着根据往复导丝电机转速实测值，调用实时控制算法得到控制信号，经输入输出电路2的输出端送到往复导丝电机变频器4调整，实现对往复导丝电机8的闭环在线实时控制，使往复导丝电机转速按优选分段精密卷绕规律的目标函数运行。
本实用新型能够满足在高速情况下卷绕大容量的卷装，卷装的丝层分布位置稳定、密度大而均匀、成形良好；在高速下退绕顺利，不会产生断头和脱圈；可提高化纤设备的机电一体化整体技术水平，优化运行工况，提高产品质量，降低生产成本，带来较好的经济效益。
图1给出的是本实用新型的结构示意图。
图2给出的是本实用新型的数字式测速单元电路图。
1．主机，2．输入输出电路，3．键盘和显示器，4．往复导丝电机变频器，5．往复导丝电机转速传感器，6．卷装转速传感器，7．接触辊转速传感器，8．往复导丝电机，9．往复导丝机构，10．化纤长丝，11．卷装，12．接触辊，13．三通道数字式测速单元电路，14．升降箱，15．筒管夹头，16．筒管夹头电机，17．卷绕机机架，18.8254计数/定时器，19.74LS74D型触发器，20．74LS04反相器，21．接触辊转速输入信号，22．卷装转速输入信号23．往复导丝电机转速输入信号，24．计算机发出的启动和停止测速信号，25．计算机发出的复位测速信号，26．测速计时时基高频脉冲信号，27．计算机总线。
结合附图，给出本实用新型的实施例。
本实用新型由主机1、输入输出电路2、键盘和显示器3、往复导丝电机变频器4、往复导丝电机转速传感器5、卷装转速传感器6、接触辊转速传感器7和三通道数字式测速单元电路13等部件组成。卷绕机的往复导丝机构9和接触辊12一起固定在升降箱14的机架上，接触辊12与位于其下方的卷装11紧密接触；卷绕过程中，由于往复导丝机构9中的导丝器来回运动，将化纤长丝10逐层铺放到套在筒管夹头15上的筒管表面而形成卷装11，随着卷装11直径的增大，使得升降箱14沿着卷绕机机架17内的导轨逐渐上升；往复导丝机构9由往复导丝电机8传动，实施往复导丝电机8转速检测的传感器5位于往复导丝电机8上方的检测位置；筒管夹头15由筒管夹头电机16传动，实施卷装11转速检测的传感器6位于筒管夹头电机16上方的检测位置；接触辊12由卷装11带动，用以检测接触辊12转速的传感器7位于接触辊12上方的检测位置。主机1分别与输入输出电路2、键盘和显示器3电气连接，输入输出电路2的输出端与变频器4的输入端电气连接，变频器4的输出端与往复导丝电机8的输入端相连接，控制卷绕机往复导丝机构9，传感器5、6、7的输出端分别与输入输出电路2的输入端电气连接；三通道数字式测速单元电路13置于主机1中，由8254计数/定时器18、74LS74D型触发器19、多级74LS04反相器20等电气连接，在每一路测速通道中的74LS74D型触发器19的输出端与8254计数/定时器18中的两个计数器电气连接。主机1、输入输出电路2、键盘和显示器3、往复导丝电机变频器4既可安装于卷绕机的电气控制箱内，也可直接安装于卷绕机机架17上。
主机1以计算机为核心，实时控制前，按化纤长丝生产现场通过键盘与显示器3键入工艺参数、机械结构参数以及闭环实时控制算法的系数等，建立优选分段精密卷绕数据表格和往复导丝电机初始转速；实时控制时，根据传感器5、6、7实时测得的转速，调用优化目标值和实时控制算法得到控制信号，经输入输出电路2的输出端送至变频器4控制调速，使往复导丝电机转速运行规律符合设定的目标函数。
主机1中所用的计算机可以是单片微型计算机，也可以是其它非单片微型计算机。
本实用新型可用于旋翼式往复导丝机构，也可用于凸轮式往复导丝机构；既可用于直接传动筒管夹头的卷绕机，又可用于磨擦传动筒管夹头的卷绕机。
本实用新型可用于任何线条状材料的圆柱形卷装。
权利要求1．一种化纤长丝卷绕控制装置，由计算机控制的主机1、输入输出电路2、键盘和显示器3、往复导丝电机变频器4、往复导丝电机转速传感器5、卷装转速传感器6、接触辊转速传感器7、往复导丝电机8、往复导丝机构9、接触辊12、三通数字式测速单元电路13、升降箱14、筒管夹头15、筒管夹头电机16、卷绕机架17、8254计数/定时器18、74LS74D型触发器19、多级74LS04反相器20组成，其特征在于卷绕机的往复导丝机构9和接触辊12固定在升降箱14的机架上，接触辊12与位于其下方的卷装11紧密接触，往复导丝机构9由往复导丝电机8传动，实施往复导丝电机8转速检测的传感器5位于往复导丝电机8上方的检测位置；筒管夹头15由筒管夹头电机16传动，实施卷装11转速检测的传感器6位于筒管夹头电机16上方的检测位置，接触辊12由卷装11带动，用以检测接触辊12转速的传感器7位于接触辊12上方的检测位置；由计算机控制的主机1中含有三通道数字式测速单元电路13；主机1分别与输入输出电路2、键盘和显示器3电气连接，输入输出电路2的输出端与往复导丝电机变频器4的输入端电气连接，变频4的输出端与往复导丝电机8的输入端相连接，往复导丝电机转速传感器5、卷装转速传感器6、接触辊转速传感器7的输出端分别与输入输出电路2的输入端电气连接。
2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于三通道数字式测速单元电路13由8254计数/定时器18、74LS74D型触发器19、多级74LS04反相器20电气连接；每一路测速通道中的74LS74D型触发器19的输出端与8254计数/定时器18中的两个计数器电气连接。
3．根据权利要求1所述的装置，其特征在于主机1、输入输出电路2、键盘和显示器3、往复导丝电机变频器4可以安装在纺丝卷绕机的电气控制箱内。
4．根据权利要求1所述的装置，其特征在于主机1、输入输出电路2、键盘和显示器3、往复导丝电机变频器4可以安装在卷绕机机架17上。
5．根据权利要求1所述的装置，其特征在于主机1中所用计算机可以是单片微型计算机。
6．根据权利要求1所述的装置，其特征在于主机1所用的计算机可以是非单片微型计算机。
专利摘要一种化纤长丝卷绕控制装置,涉及纺织机械及其控制技术领域,由计算机控制的主机、输入输出电路、键盘与显示器、变频器、转速传感器和三通道数字式测速单元电路等组成。主机与输入输出电路、变频器以及往复导丝电机依次电气连接,转速传感器的输出端分别与输入输出电路的输入端电气连接,键盘和显示器与主机电气连接。三通道数字式测速单元电路由计数/定时器,触发器和反相器电气连接,每一路测速通道中的触发器的输出端与计数/定时器中的两个计数器电气连接。能够满足在高速情况下卷绕大容量的卷装,卷装的丝层分布位置稳定、密度大而均匀、成形良好,高速下能顺利退绕、不会产生断头和脱圈,可广泛用于旋翼式或凸轮式往复导丝机构。
文档编号B65H54/22GK2450189SQ0021669
公开日2001年9月26日 申请日期2000年3月3日 优先权日2000年3月3日
发明者魏建, 吴奇昌, 谢鉴, 何瑞来 申请人:上海工程技术大学