基于发电制动和plc的恒张力卷绕装置制造方法
【专利摘要】一种基于发电制动和PLC的恒张力卷绕装置，包括收卷辊、卷绕电机、变频器、张力检测装置、导向辊、上牵引辊和下牵引辊，还包括PLC控制器、信号调理电路、PWM调制电路、A/D转换模块、D/A转换模块和发电机；所述信号调理电路的输入端与张力检测装置连接，输出端与A/D转换模块输入端连接；所述A/D转换模块输出端与PLC控制器的输入点连接；所述D/A转换模块输入端与PLC控制器的输出点连接，输出端与PWM调制电路输入端连接；所述PWM调制电路的输出端与发电机连接；发电机的转子一端与下牵引辊的一端固定连接。本发明设计合理，成本低，操作简单，实用性强，适合中小型企业使用。
【专利说明】基于发电制动和PLC的恒张力卷绕装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种恒张力卷绕装置，具体说是一种基于发电制动和PLC的恒张力卷
绕装置。
【背景技术】
[0002]卷绕装置是一种广泛应用于造纸、织布、印染、钢铁等生产过程中的控制系统，在产品的卷绕过程中，张力的控制会直接关系到生产效率的高低和产品质量的优劣。由于国外的技术水平比较先进，他们生产的张力控制系统设备对张力有严格精确的控制，而且对于初始建立张力卷曲过程都有较好的控制，并具有友好的人机界面，功能比较完善，因此，我国的大型企业很多是进口国外的张力控制系统，但这些设备大都价格昂贵，对于一些微小企业来说，没有足够的资金，使用的设备多数为上世纪的老设备，其张力控制方式基本处于手动随机，随时控制的水平上，生产效率低，控制不精确，技术非常落后。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种成本较低，结构简单，方便操作的基于发电制动和PLC的恒张力卷绕装置。
[0004]为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案:一种基于发电制动和PLC的恒张力卷绕装置，包括收卷辊、卷绕电机、变频器、张力检测装置、导向辊、上牵引辊和下牵引辊，它还包括PLC控制器、信号调理电路、PWM调制电路、A/D转换模块、D/A转换模块和发电机；所述信号调理电路的输入端与张力检测装置连接，输出端与A/D转换模块输入端连接；所述A/D转换模块输出端与PLC控制器的输入点连接；所述D/A转换模块输入端与PLC控制器的输出点连接，输出端与PWM调制电路输入端连接；所述PWM调制电路的输出端与发电机连接；发电机的转子一端与下牵引辊的一端固定连接。
[0005]所述信号调理电路的前半部分是由运算放大器Al、运算放大器A2和电阻R1、电阻R2、电阻Rg构成的对称同向放大器；后半部分是由运放A3和电阻R3?R6组成的差动放大器。
[0006]所述PWM调制电路包括一 SG1525集成芯片、光耦与驱动电路、三极管Q、二极管D1、二极管D2、电容C、电容Cl、电感L1、电感L2、电阻Rl和电阻R2 ;所述SG1525集成芯片的引脚3与PLC控制器的信号输出端连接，引脚11和引脚14与光耦与驱动电路的输入端连接，光耦与驱动电路的输出端与三极管Q的B脚连接。
[0007]所述张力检测装置为气压浮辊式张力检测装置。
[0008]本发明的有益效果是:它通过PLC控制器实现了对张力的自动控制，用发电机作为张力控制的执行机构，成本低，控制效果较好；该装置设计合理，成本低，操作简单，实用性强，适合中小型企业使用。
【专利附图】
【附图说明】[0009]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的信号调理电路图；
图3为本发明的PWM调制电路图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，本发明的一实施方式包括收卷辊1、卷绕电机2、变频器、张力检测装置、导向辊3、上牵引辊4和下牵引辊5，变频器控制卷绕电机2实现收卷辊I的匀速卷绕，本发明还包括PLC控制器、信号调理电路、PWM调制电路、A/D转换模块、D/A转换模块和发电机6 ;所述信号调理电路的输入端与张力检测装置连接，输出端与A/D转换模块输入端连接；所述A/D转换模块输出端与PLC控制器的输入点连接；所述D/A转换模块输入端与PLC控制器的输出点连接，输出端与PWM调制电路输入端连接；所述PWM调制电路的输出端与发电机6连接；发电机的转子一端与下牵引辊的一端固定连接。优选的，所述张力检测装置为气压浮辊式张力检测装置7，气压浮辊式张力检测装置7安装在浮动辊8的一端。
[0011]如图2所示，所述信号调理电路的前半部分是由运算放大器Al、运算放大器A2和电阻Rl、电阻R2、电阻Rg构成的对称同向放大器；后半部分是由运放A3和电阻R3?R6组成的差动放大器。
[0012]如图3所示，所述PWM调制电路包括一 SG1525集成芯片、光耦与驱动电路、三极管Q、二极管D1、二极管D2、电容C、电容Cl、电感L1、电感L2、电阻Rl和电阻R2 ;所述SG1525集成芯片的引脚3与PLC控制器的信号输出端连接，引脚11和引脚14与光耦与驱动电路的输入端连接，光耦与驱动电路的输出端与三极管Q的B脚连接。
[0013]其工作原理如下:采用直流发电机作为张力的产生机构，张力检测装置把检测到的卷材张力模拟信号经过信号调理电路处理后送入PLC的A/D转换模块进行模拟一数字转换，得到的数字量信号经过PLC运算，再经D/A转换模块进行数字一模拟转换后，通过SG1525集成芯片的输入端3脚向PWM调压电路发出脉冲信号，SG1525集成芯片产生的PWM信号经光耦与驱动电路隔离放大后，驱动三极管Q的导通关断，从而获得所需要的输出电压Ua来控制直流发电机的励磁电流来实现张力的控制；卷绕电机在变频器控制下实现卷材的匀速卷绕。
[0014]以上所述只是本发明的优选实施方式，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，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于发电制动和PLC的恒张力卷绕装置，包括收卷辊、卷绕电机、变频器、张力检测装置、导向辊、上牵引辊和下牵引辊，其特征在于，还包括PLC控制器、信号调理电路、PWM调制电路、A/D转换模块、D/A转换模块和发电机；所述信号调理电路的输入端与张力检测装置连接，输出端与A/D转换模块输入端连接；所述A/D转换模块输出端与PLC控制器的输入点连接；所述D/A转换模块输入端与PLC控制器的输出点连接，输出端与PWM调制电路输入端连接；所述PWM调制电路的输出端与发电机连接；发电机的转子一端与下牵引辊的一端固定连接。
2.根据权利要求1所述的基于发电制动和PLC的恒张力卷绕装置，其特征在于，所述信号调理电路的前半部分是由运算放大器Al、运算放大器A2和电阻R1、电阻R2、电阻Rg构成的对称同向放大器；后半部分是由运放A3和电阻R3?R6组成的差动放大器。
3.根据权利要求1所述的基于发电制动和PLC的恒张力卷绕装置，其特征在于，所述PWM调制电路包括一 SG1525集成芯片、光耦与驱动电路、三极管Q、二极管Dl、二极管D2、电容C、电容Cl、电感L1、电感L2、电阻Rl和电阻R2 ;所述SG1525集成芯片的引脚3与PLC控制器的信号输出端连接，引脚11和引脚14与光耦与驱动电路的输入端连接，光耦与驱动电路的输出端与三极管Q的B脚连接。
4.根据权利要求1所述的基于发电制动和PLC的恒张力卷绕装置，其特征在于，所述张力检测装置为气压浮辊式张力检测装置。
【文档编号】B65H23/198GK103523576SQ201310502481
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】陈天杰 申请人:陈天杰