机外大卷装收卷控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及机外大卷装收卷控制系统，包括带有中心电机的收卷辊、带有主辊电机的收卷主辊、带有辅辊电机的收卷辅辊、用于提升收卷辊的提升机构、用于控制提升机构的第一PID控制器、用于检测织物张力的张力传感器、设置在收卷主辊以及收卷辅辊上的压力传感器、第二PID控制器以及同时与第一PID控制器、压力传感器信号连接的PCC控制器，所述压力传感器用于检测收卷主辊与收卷辊之间的压力以及收卷辅辊与收卷辊之间的压力，本发明在收卷过程中适时调整收卷辊、收卷主辊、收卷辅辊压力以及织物张力的大小，保证了织物收卷完成后的质量，避免了织物起皱变形、门幅收缩的现象。
【专利说明】机外大卷装收卷控制系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纺织机械控制领域，特别是机外大卷装收卷控制系统。
【背景技术】
[0002] 机外大卷装设备应用非常广泛，不但适用于各种类型的织机，而且能针对不同的 织物类型，包括各类工业用布、玻璃纤维、碳纤维。汽车用布等。
[0003] 现有的机外大卷装收卷装置在收卷过程中，随着卷径的增大，收卷辊被动上升，导 致织物的自身重量始终全部压在摩擦辊上，当织物的自重达到一定重量时，会使布面起皱 变形，增加了摩擦辊和收卷辊的负荷。
[0004] 张力在收卷过程中也同样重要，布面的张力直接影响到布的质量好坏，张力过大 会导致布面变形、门幅收缩，张力太小会导致布面起皱、不美观，现有的机外大卷装收卷装 置对张力的控制、调整效果不理想，导致织物收卷质量不高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种能够防止收卷时织物表面起皱变形、能对收卷过程有效 调整的机外大卷装收卷控制系统。
[0006] 实现本发明目的的技术方案如下：
[0007] 机外大卷装收卷控制系统，包括带有中心电机的收卷辊、带有主辊电机的收卷主 辊、带有辅辊电机的收卷辅辊、用于提升收卷辊的提升机构、用于控制提升机构的第一PID 控制器、用于检测织物张力的张力传感器、设置在收卷主辊以及收卷辅辊上的压力传感器、 第二PID控制器以及同时与第一PID控制器、压力传感器信号连接的PCC控制器，所述压力 传感器用于检测收卷主辊与收卷辊之间的压力以及收卷辅辊与收卷辊之间的压力，
[0008] 通过PCC控制器预设织物厚度以及初始压力，通过提升机构控制收卷辊的升降并 使收卷辊与摩擦辊压紧至收卷辊与收卷主辊、收卷辅辊之间的压力等于预设的初始压力， 中心电机带动收卷棍转动，转动电机带动收卷主棍与收卷辅棍转动，使收卷棍与收卷主棍、 收卷辅辊转动配合并开始收卷工作，收卷辊完成第一圈收卷后，提升机构以设定的织物厚 度作为提升量提升收卷辊，压力传感器将检测到的压力转化为信号传递给PCC控制器，PCC 控制器将受到的压力值与预设的压力值作比较，根据两个压力值的偏差，以预设的织物厚 度做参考，由第一PID控制器控制提升机构在下一圈提升收卷辊的提升量，若PCC控制器收 到的压力值大于预设的压力值，则提升量大于预设的织物厚度，反之则提升量小于预设的 织物厚度，
[0009] 张力传感器将检测到织物的张力转化为模拟量信号经过移动均值滤波传输给第 二PID控制器，第二PID控制器将接收到的实时张力值与设定的张力值进行比较，若张力值 具有偏差，第二PID控制器则根据收卷辊卷径来调整收卷辊、收卷主辊、收卷辅辊的转动扭 矩，将实时张力值调整到设定值。
[0010] 优选的，为了使收卷辊的提升量更加接近真实的织物厚度，从第十一圈开始，PCC 控制器重新计算织物厚度的真实值，PCC控制器计算之前每圈收卷提升机构的提升量的平 均值并将此平均值作为织物厚度的真实值，这个真实值替换预设的织物厚度，第十一圈开 始以新的织物厚度做参考，提升机构提升收卷辊的提升量均匀分配在完成一圈收卷的时 间。
[0011] 进一步的，为了增加系统的稳定性，PCC控制器每三圈计算一次织物厚度的真实 值。
[0012] 进一步的，所述收卷辊的卷径由控制器根据以下方式计算得出：
[0013] 收卷辊转动一圈会产生一个脉冲信号给控制器，在收卷辊转动的一圈内，用作对 收卷辊收卷织物长度进行计米的计米编码器所产生的脉冲数为P;计米编码器自身转动 的单圈脉冲数为P1，与计米编码器同轴相连的计米压辊周长为C，则收卷辊的卷径D1 = CX(P/Pl)/JT〇
[0014] 进一步的，所述收卷辊的卷径由控制器根据以下方式计算得出：
[0015] 在初始状态时，收卷棍圆心到收卷主棍圆心和收卷辅棍圆心的距离相等，收卷主 棍圆心到收卷主棍与收卷辅棍之间中心点的距离记作L，收卷主棍的半径记作R，收卷棍的 初始卷径记作rl,收卷棍圆心到收卷主棍与收卷辅棍之间中心点的距离记作a，由勾股定
【权利要求】
1. 机外大卷装收卷控制系统，其特征在于：包括带有中心电机的收卷辊、带有主辊电 机的收卷主辊、带有辅辊电机的收卷辅辊、用于提升收卷辊的提升机构、用于控制提升机构 的第一 PID控制器、用于检测织物张力的张力传感器、设置在收卷主辊以及收卷辅辊上的 压力传感器、第二PID控制器以及同时与第一 PID控制器、压力传感器信号连接的PCC控制 器，所述压力传感器用于检测收卷主辊与收卷辊之间的压力以及收卷辅辊与收卷辊之间的 压力， 通过PCC控制器预设织物厚度以及初始压力，通过提升机构控制收卷辊的升降并使收 卷辊与摩擦辊压紧至收卷辊与收卷主辊、收卷辅辊之间的压力等于预设的初始压力，中心 电机带动收卷辊转动，转动电机带动收卷主辊与收卷辅辊转动，使收卷辊与收卷主辊、收卷 辅辊转动配合并开始收卷工作，收卷辊完成第一圈收卷后，提升机构以设定的织物厚度作 为提升量提升收卷辊，压力传感器将检测到的压力转化为信号传递给PCC控制器，PCC控制 器将受到的压力值与预设的压力值作比较，根据两个压力值的偏差，以预设的织物厚度做 参考，由第一 PID控制器控制提升机构在下一圈提升收卷辊的提升量，若PCC控制器收到的 压力值大于预设的压力值，则提升量大于预设的织物厚度，反之则提升量小于预设的织物 厚度， 张力传感器将检测到织物的张力转化为模拟量信号经过移动均值滤波传输给第二PID 控制器，第二PID控制器将接收到的实时张力值与设定的张力值进行比较，若张力值具有 偏差，第二PID控制器则根据收卷辊卷径来调整收卷辊、收卷主辊、收卷辅辊的转动扭矩， 将实时张力值调整到设定值。
2. 根据权利要求1所述的机外大卷装收卷控制系统，其特征在于：从第十一圈开始， PCC控制器重新计算织物厚度的真实值，PCC控制器计算之前每圈收卷提升机构的提升量 的平均值并将此平均值作为织物厚度的真实值，这个真实值替换预设的织物厚度，第十一 圈开始以新的织物厚度做参考，提升机构提升收卷辊的提升量均匀分配在完成一圈收卷的 时间。
3. 根据权利要求2所述的机外大卷装收卷控制系统，其特征在于：PCC控制器每三圈计 算一次织物厚度的真实值。
4. 根据权利要求1所述的机外大卷装收卷控制系统，其特征在于：所述收卷辊的卷径 由控制器根据以下方式计算得出： 收卷辊转动一圈会产生一个脉冲信号给控制器，在收卷辊转动的一圈内，用作对收卷 辊收卷织物长度进行计米的计米编码器所产生的脉冲数为P ;计米编码器自身转动的单圈 脉冲数为P1，与计米编码器同轴相连的计米压辊周长为C，则收卷辊的卷径Dl = CX (P/ P1)/ji。
5. 根据权利要求1或4所述的机外大卷装收卷控制系统，其特征在于：所述收卷辊的 卷径由控制器根据以下方式计算得出： 在初始状态时，收卷棍圆心到收卷主棍圆心和收卷辅棍圆心的距离相等，收卷主棍圆 心到收卷主棍与收卷辅棍之间中心点的距离记作L，收卷主棍的半径记作R，收卷棍的初始 卷径记作rl，收卷棍圆心到收卷主棍与收卷辅棍之间中心点的距离记作a，由勾股定理可
提升机构将收卷棍的提升高度记作yl、y2、......yn，可得出提升后对应收卷棍的卷径 r2、r3、......rn，
6. 根据权利要求1所述的机外大卷装收卷控制系统，其特征在于：所述张力传感器为 0-300kg，对应O-IOV的模拟电压的张力传感器。
7. 根据权利要求1或2或3任意一项所述的机外大卷装收卷控制系统，其特征在于： 所述提升机构包括提升电机和由提升电机提升的用于支承收卷辊的支架。
【文档编号】B65H26/04GK104495472SQ201410781865
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】谈灵芝, 朱高虎, 何小伟, 刘永俊, 谢雪松, 陈龙 申请人:常州市第八纺织机械有限公司