专利名称：一种多层开卷机自动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于工控领域，特别是一种应用在焊管生产线的多层开卷机自动控制系统。
背景技术：
开卷机是金属板材校平的专用设备，用于校平线钢板、不平整板可根据相关配置组成开卷、校平、剪切生产线和其它板材制品生产线。适用于机械、车辆、金属制品家用电器、钢构、装饰等行业。目前，应用在焊管生产线上的开卷机为单层开卷或需要与活套配合使用，其采用人工手动方式控制换卷，具有下列缺点和不足1、带卷更换频繁，劳动强度大，自动化程度低，不能保证生产线的连续生产。2、控制复杂，操作性强，基本都需要手动干预。3、缺少实时性，速度不能实时随机变化，钢带堆在活套中的太多，容易划伤钢带。
发明内容
本发明针对目前人工手动方式控制开卷机换卷所存在的问题，提出了一种多层开卷机自动控制系统，其采用的技术手段如下一种多层开卷机自动控制系统，其特征在于包括升降电机上限位置传感器(3)； 顺次排列、分别检测张力辊运行位置信号的第一张力辊上限位置传感器(4)、第二张力辊上限位置传感器(5)、第一张力辊下限位置传感器(6)、第二张力辊下限位置传感器(7)；升降电机下限位置传感器(8)，开卷升降电机(9)，圆盘开卷电机(10)，反光板(11)，控制器 (12)，计数器(13)，输入/输出接口(14)，光电传感器(17)；反光板(11)贴于多层开卷机的每一圆盘上；计数器(1 连接开卷升降电机(9)的编码器；开卷升降变频器(15)、圆盘开卷变频器(16)、控制器(12)通过profibus总线连接；在多层开卷机运行过程中，圆盘开卷电机(10)带动钢带输送到钢带末尾时，由光电传感器(17)检测到反光板(11)的第一检测信号，光电传感器(17)将该光信号发送给控制器(12)，控制器(1 根据第一检测信号控制圆盘开卷电机(10)勻速运行；当光电传感器(17)检测到反光板(11)的第二检测信号时，光电传感器(17)在圆盘开口(1)处与反光板(11)相遇，光电传感器(17)将第二检测信号发送给控制器(12)，控制器(1 根据第二检测信号控制开卷升降电机(9)下降两个相邻圆盘之间的距离，让开卷升降电机(9)运行到下一层反光板(11)的位置，等待光电传感器(17)的下一个第一检测信号。本发明的多层开卷机自动控制系统可实现开卷机的自动换卷，具有如下优点1、 节省了大量的人力和时间，提高了工作效率，保证了生产线的连续生产；2、可实现全自动化生产，生产过程中无手动控制，去除了手动操作的繁琐和难度，使生产线运行更加可靠；3、 由于是实时在线的检测校正，可以使钢带拉紧并且速度与前面机组速度匹配，防止因为钢带太松而使钢带划伤。CN 102540981 A
图1为目前的多层开卷机的主视图。图2为图1的K向视图。图3为本发明的多层开卷机自动控制系统的结构图。图4为本发明的多层开卷机自动控制系统的原理图。图中1、圆盘开口，2、张力辊，3、升降电机上限位置传感器，4、第一张力辊上限位置传感器，5、第二张力辊上限位置传感器，6、第一张力辊下限位置传感器，7、第二张力辊下限位置传感器，8、升降电机下限位置传感器，9、开卷升降电机，10、圆盘开卷电机，11、反光板，12、控制器，13、计数器，14、输入/输出接口，15、开卷升降变频器，16、圆盘开卷变频器， 17、光电传感器。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。结合图1、图2和图3，本发明的多层开卷机自动控制系统包括升降电机上限位置传感器3 ；顺次排列、分别检测张力辊运行位置信号的第一张力辊上限位置传感器4、第二张力辊上限位置传感器5、第一张力辊下限位置传感器6、第二张力辊下限位置传感器7 ；升降电机下限位置传感器8，开卷升降电机9，圆盘开卷电机10，反光板11，控制器12，计数器 13，输入/输出接口 14，光电传感器17。其中，反光板11贴于多层开卷机的每一圆盘上；计数器13连接开卷升降电机9的编码器；开卷升降变频器15、圆盘开卷变频器16、控制器12 通过profibus总线连接；控制器12可以是PLC。该系统的控制过程如下步骤一控制器12在多层开卷机启动过程中，控制圆盘开卷电机10以多层开卷机机组的当前线速度启动，之后控制器12在多层开卷机运行过程中，通过输入/输出接口 14 接收第一张力辊上限位置传感器4、第二张力辊上限位置传感器5、第一张力辊下限位置传感器6、或第二张力辊下限位置传感器7发送的张力辊2的位置信号。步骤二 在多层开卷机运行过程中，根据第一张力辊上限位置传感器4、第二张力辊上限位置传感器5、第一张力辊下限位置传感器6、或第二张力辊下限位置传感器7发送的张力辊2的位置信号计算圆盘开卷电机10的校正速度，控制圆盘开卷电机10以该校正速度运行。由于圆盘开卷电机10在运行过程中，可能出现速度与前面机组的速度不匹配的情况，通过检测张力辊2的位置，可判断出圆盘开卷电机10需要加速或减速。具体来说，当控制器12通过输入/输出接口 14接收到第一张力辊下限位置传感器6或第二张力辊下限位置传感器7发送的张力辊2的位置信号时，说明当前圆盘开卷电机10的速度过快而需要降速，此时控制器12控制圆盘开卷电机10每分钟减少5转，直到第一张力辊下限位置传感器6和第二张力辊下限位置传感器7检测不到张力辊2的位置信号时止；当控制器12通过输入/输出接口 14接收到第一张力辊上限位置传感器4或第二张力辊上限位置传感器5 发送的张力辊2的位置信号时，说明当前圆盘开卷电机10的速度过慢而需要加速，此时控制器12控制圆盘开卷电机10每分钟增加5转，直到第一张力辊上限位置传感器4或第二张力辊上限位置传感器5检测不到张力辊2的位置信号时止。通过步骤二的控制过程，可使得张力辊在第一张力辊上限位置传感器4、第二张力辊上限位置传感器5以及第一张力辊下限位置传感器6、第二张力辊下限位置传感器7之间往复运动。步骤三在多层开卷机运行过程中，圆盘开卷电机10带动钢带输送到钢带末尾时，由光电传感器17检测到反光板11的第一检测信号，此时说明此卷钢带已经余下最后一圈而准备换到下一卷，光电传感器17将该光信号发送给控制器12 ；控制器12根据第一检测信号控制圆盘开卷电机10勻速运行，由于上一卷钢带的末尾与下一卷钢带的开头相连接，当光电传感器17检测到反光板11的第二检测信号时，此时说明本层钢带已全部运行完毕，光电传感器17在圆盘开口 1处与反光板11相遇，光电传感器17将第二检测信号发送给控制器12，控制器12根据第二检测信号控制开卷升降电机9下降两个相邻圆盘之间的距离，让开卷升降电机9运行到下一层反光板11的位置，等待光电传感器17的下一个第一检测信号，重复上述步骤，直至多卷全部运行结束。本发明的多层开卷机自动控制系统可实现开卷机的自动换卷，具有如下优点1、 节省了大量的人力和时间，提高了工作效率，保证了生产线的连续生产；2、可实现全自动化生产，生产过程中无手动控制，去除了手动操作的繁琐和难度，使生产线运行更加可靠；3、 由于是实时在线的检测校正，可以使钢带拉紧并且速度与前面机组速度匹配，防止因为钢带太松而使钢带划伤。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种多层开卷机自动控制系统，其特征在于包括升降电机上限位置传感器(3)；顺次排列、分别检测张力辊运行位置信号的第一张力辊上限位置传感器(4)、第二张力辊上限位置传感器(5)、第一张力辊下限位置传感器(6)、第二张力辊下限位置传感器(7)；升降电机下限位置传感器(8)，开卷升降电机(9)，圆盘开卷电机(10)，反光板(11)，控制器(12)， 计数器(13)，输入/输出接口(14)，光电传感器(17)；反光板(11)贴于多层开卷机的每一圆盘上；计数器(13)连接开卷升降电机(9)的编码器；开卷升降变频器(15)、圆盘开卷变频器(16)、控制器(12)通过profibus总线连接；在多层开卷机运行过程中，圆盘开卷电机(10)带动钢带输送到钢带末尾时，由光电传感器(17)检测到反光板(11)的第一检测信号，光电传感器(17)将该光信号发送给控制器(12)，控制器(1 根据第一检测信号控制圆盘开卷电机(10)勻速运行；当光电传感器 (17)检测到反光板(11)的第二检测信号时，光电传感器(17)在圆盘开口(1)处与反光板(11)相遇，光电传感器(17)将第二检测信号发送给控制器(12)，控制器(1 根据第二检测信号控制开卷升降电机(9)下降两个相邻圆盘之间的距离，让开卷升降电机(9)运行到下一层反光板(11)的位置，等待光电传感器(17)的下一个第一检测信号。
2.根据权利要求1所述的多层开卷机自动控制系统，其特征在于控制器(12)在多层开卷机启动过程中，控制圆盘开卷电机(10)以多层开卷机机组的当前线速度启动，之后控制器(1 在多层开卷机运行过程中，通过输入/输出接口(14)接收第一张力辊上限位置传感器G)、第二张力辊上限位置传感器(5)、第一张力辊下限位置传感器(6)、或第二张力辊下限位置传感器(7)发送的张力辊O)的位置信号。
3.根据权利要求2所述的多层开卷机自动控制系统，其特征在于在多层开卷机运行过程中，根据第一张力辊上限位置传感器G)、第二张力辊上限位置传感器(5)、第一张力辊下限位置传感器(6)、或第二张力辊下限位置传感器(7)发送的张力辊( 的位置信号计算圆盘开卷电机(10)的校正速度，控制圆盘开卷电机(10)以该校正速度运行。
4.根据权利要求3所述的多层开卷机自动控制系统，其特征在于，当控制器(12)通过输入/输出接口(14)接收到第一张力辊下限位置传感器(6)或第二张力辊下限位置传感器(7)发送的张力辊( 的位置信号时，控制器(1 控制圆盘开卷电机(10)每分钟减少5 转，直到第一张力辊下限位置传感器(6)和第二张力辊下限位置传感器(7)检测不到张力辊O)的位置信号时止；当控制器(1 通过输入/输出接口(14)接收到第一张力辊上限位置传感器(4)或第二张力辊上限位置传感器( 发送的张力辊O)的位置信号时，控制器(12)控制圆盘开卷电机(10)每分钟增加5转，直到第一张力辊上限位置传感器(4)或第二张力辊上限位置传感器( 检测不到张力辊O)的位置信号时止，使得张力辊(2)在第一张力辊上限位置传感器G)、第二张力辊上限位置传感器(5)以及第一张力辊下限位置传感器(6)、第二张力辊下限位置传感器(7)之间往复运动。
5.根据权利要求1至3任一项所述的多层开卷机自动控制系统，其特征在于，控制器(12)是PLC。
全文摘要
本发明公开了一种多层开卷机自动控制系统，包括升降电机上限位置传感器；顺次排列、分别检测张力辊运行位置信号的第一张力辊上限位置传感器、第二张力辊上限位置传感器、第一张力辊下限位置传感器、第二张力辊下限位置传感器；升降电机下限位置传感器，开卷升降电机，圆盘开卷电机，反光板，控制器，计数器，输入/输出接口，光电传感器。本发明的多层开卷机自动控制系统可实现开卷机的自动换卷，具有如下优点节省了人力和时间，保证了生产线的连续生产；可实现全自动化生产，去除了手动操作的繁琐和难度，使生产线运行更加可靠；由于是实时在线的检测校正，可以使钢带拉紧并且速度与前面机组速度匹配，防止因为钢带太松而使钢带划伤。
文档编号G05B19/414GK102540981SQ20111044211
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者卫广连, 马丽, 高国鸿 申请人:大连三高科技发展有限公司