一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制系统与流程

本发明涉及收卷机的排线控制方法及控制系统，尤其涉及一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制系统。

背景技术：

微通道铝扁管用于空调的冷凝器上，这是一种新型材料，用于替代铜材，收卷机作为生产线的主要辅助设备扮演着重要作用。收卷机控制系统及其控制算法起着至关重要作用，直接关系着收卷的好坏与成败。

现有技术中，CN102081371B等也对排线控制方法及控制系统进行了研究，但仍存在不足，无法解决不散卷，不重叠的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提出一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制系统，其自动化程度高，速度响应迅速，排线整齐，收卷边部整齐。

一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法，把边部二圈分成16等份，每份1/8圈，定义：最大速度Vmax，生产线速度V，边部速度Vi/8为第16等份中的第i份，i为1至16中的整数，第一圈平均速度Va，则

Vmax＝Q*V，1＜Q＜2；

Va＝K*V，1＜K＜1.6；

V8/8＞V7/8＞V6/8＞V5/8＞V4/8＞V3/8＞V2/8＞V1/8；

(V8/8+V7/8+V6/8+V5/8+V4/8+V3/8+V2/8+V1/8)/8＝K*V；

V8/8＞V9/8＞V10/8＞V11/8＞V12/8＝V；

边部速度确定后，对应排线伺服的速度改变位置点位置即可确定，在所述的速度改变位置点来改变排线伺服速度。

采用上述的一种微通道铝扁管收卷机的排线控制方法的控制系统，由前导向，U型舞蹈机，卷前导向，收卷机组成，所述的U型舞蹈机上还包括测速编码器、电子尺，所述的收卷机包括收卷机构、排线机构和驱动伺服系统，所述的编码器和电子尺发出信号至工业可编程控制器，所述的工业可变控制器采用采用排线控制方法计算出排线伺服速度，所述的工业可编程控制器将排线伺服速度传输给驱动伺服系统。排线机构主要作用是在收卷过程中横向移动收卷，使线材均匀在卷在卷筒上。

进一步地，所述的驱动伺服系统包括收卷伺服驱动，排线伺服驱动，收卷伺服电机和排线伺服电机。

本发明的有益效果在于：本申请微通道铝扁管收卷机的排线控制方法及控制系统，提出了边部速度简化处理方法，对应排线伺服的速度改变位置点可通过计算确定，通过实际排线伺服位置来改变排线伺服速度，使得边部整齐，不散卷，不重叠。

附图说明

结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的连接结构示意图。

图2为本发明控制系统图。

图3为本发明的卷筒控制流程图。

图4为本发明排丝控制框图。

图5为本发明边部速度处理数学模型示意图。

图6为本发明边部速度简化处理数学模型示意图。

具体实施方式

以下将根据附图所示的优选实施例，对本发明进行详细解释，然而本发明不限于该实施例。下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1，其主要结构由前导向，U型舞蹈机，卷前导向，收卷机，其中，U型舞蹈机上还包含测速编码器、电子尺，收卷机包括收卷机构、排线机构，驱动均伺服系统。测速编码器测量生产线的速度，电子尺测量舞蹈轮高度。当控制系统运行时舞蹈轮在中心平衡位置，并提供张力，根据需要可加配重调节张力。收卷过程中一旦有重叠，在接下来的收卷，此重叠位置便会越发扩散，造成收卷不合格，因此不重叠是控制系统一项重要指标；边部整齐，不散卷，不重叠是本控制系统的要点。

其控制系统图如图2，卷筒控制流程图如图3，此控制方式下，主速度由生产线速度提供，速度响应快，急启急停仍能较好控制；附加速度为平衡位置PID调节，分位置段有不同调节参数，离平衡位置远，调节快速，离平衡位置近，调节平缓稳定，附加PID速度调节即使直径有一定偏差也能稳定调节，保证稳定的张力和速度调节。

其排丝控制框图如图4，排丝的速度考虑一定铝扁管宽度比例的排丝间隙，由卷筒速度设定并通过计算直接提供给排丝，同时给定能消除计算及通讯周期的影响，并考虑对应的加速度匹配，以便以相同的动态响应，使其在动态调节过程中也能匹配，再加上适当排丝间隙，消除由于误差造成的铝扁管的重叠。

以下重点论述边部折返效应：由于不同规格的产品有不同的特性，越窄越薄的产品其柔性越好，越容易弯曲，越窄的产品折角越小；越宽越厚的产品其柔性越差，越不容易弯曲，越宽的产品折角越大，折返过程中更容易在边部堆积；由于常规折返过程，其卷筒速度按基本按生产线速度运行，而排丝必然有速度为零的过程，其平均速度就会相对偏小；另收卷希望边部整齐，而只有在边部时速度更小，边部才会更整齐。基于以上原因，如果不做边部速度处理，收卷就会造成边部重叠，卷筒成哑铃型。

处理方式：靠近边部速度要小，而往返的最后一圈的平均速度还要大于正常速度，第二圈的速度要逐渐过度到正常速度，其数学模型如图5，把边部二圈分成16等份，每份1/8圈，画出理想数学模型曲线如上图5定义：最大速度Vmax，生产线速度V，边部速度Vb，第一圈平均速度Va，则，Vmax＝Q*V，1＜Q＜2；Va＝K*V，1＜K＜1.6，对于越宽越厚的产品K要越大，K的值通过实验确定，一定的产品范围一个K值；第二圈边部速度逐渐过渡到生产线速。以上主要讲述返回(由边部向中心位置)时的速度，去往(由中心位置向边部)的速度按照第一象限逆向运算。

为便于计算，边部速度现做如下简化处理后如图6，边部速度V1/8为第16等份中的第i份，i为1至16中的整数，第一圈平均速度Va，则

V8/8＞V7/8＞V6/8＞V5/8＞V4/8＞V3/8＞V2/8＞V1/8；

(V8/8+V7/8+V6/8+V5/8+V4/8+V3/8+V2/8+V1/8)/8＝K*V，

V8/8＞V9/8＞V10/8＞V11/8＞V12/8＝V；

数值大小应尽量均匀，由曲线斜率知数值大小增幅应逐渐递减。给定

V8/8＝QV，V7/8＝0.98QV，V6/8＝0.92QV，V5/8＝0.83QV，V4/8＝0.7QV，V3/8＝0.55QV，V2/8＝0.38QV，V1/8＝0.2QV，则(1+0.98+0.92+0.83+0.7+0.55+0.38+0.2)Q＝8K，Q＝8K/5.56，

如下给出K值实验数据，Q值根据公式计算。

以上为临界规格的实验数值，其它规格可通过截面积根据以上表格确定所应取的K值与Q值。以上规格基本满足常规微扁管所使用规格。边部速度简化处理确定后，对应排线伺服的速度改变位置点可通过计算确定，通过实际排线伺服位置来改变排线伺服速度，从而方便第三象限实际运算控制操作。

以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。