专利名称：一种起毛机多轴传动起毛力实时控制系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种起毛机的控制系统及控制方法，具体涉及一种起毛机多轴传动起毛力实时控制系统及控制方法。
背景技术：
起毛机，主要适用于纯棉、混纺织物及针织物的起毛加工。起毛机的发展仅有几十年的历史，以德国、意大利为主的一些高档起毛机诞生于上世纪八十年代，而国内高档起毛机的研发始于21世纪初，目前国内外起毛机发展总的趋势是环保、绿色、节能、低耗、高效、智能化。起毛机的起毛力是指起毛过程中面料与起毛针辊(包括顺针起毛辊和逆针起毛辊)的相互作用力。起毛力的大小与起毛辊的转速和导布速度有关，由于起毛辊安装在锡林上，因此锡林的转速直接影响到起毛辊的转速。在起毛过程中，根据面料对起毛的工艺·要求不同，在布面与起毛辊之间需要保持不同大小的起毛力，而且起毛力的波动不能过大，否则会使织物强力下降，影响织物性能，使起毛效果变差，出现布面横条、绒毛不均匀等疵品。因此，在高速运行的起毛机上，实现起毛力保持恒定非常关键，起毛力的控制好坏将直接影响着产品的质量。国内现有的起毛机大多采用变频器驱动电动机，锡林、起毛辊、导布辊转速开环控制系统，这种控制系统还存在很多其它影响转速变化的因素，如各种织物弹性的变化、起毛时织物张力的变化，起毛力大小的变化、电源电压的变化、交流电动机负载的变化，针辊传动三角带松紧的变化，使得起毛力控制不稳定，影响了纺织产品档次的提闻。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种起毛机多轴传动起毛力实时控制系统及控制方法，保证织物在起毛过程中的转速恒定，即控制了起毛力的恒定，结构简单、控制精度高、故障率低。本发明解决技术问题所采用的技术方案是一种起毛机多轴传动起毛力实时控制系统，包括PLC控制器、分别与扩幅棍电机、锡林电机、顺针棍电机、逆针棍电机、前导棍电机、后导辊电机和出布辊电机相连接的扩幅辊变频器、锡林变频器、顺针辊变频器、逆针辊变频器、前导辊变频器、后导辊变频器和出布辊变频器，还设有实时测速系统，所述实时测速系统包括设置于锡林上的锡林测速传感器、设置于顺针辊上的顺针辊测速传感器、设置于逆针辊上的逆针辊测速传感器、设置于前导辊上的前导辊测速传感器和设置于后导辊上的后导辊测速传感器，所述实时测速系统与PLC控制器的高速计数器输入端口相连；所述各变频器通过RS485串口通信线与PLC控制器连接，所述PLC控制器能够同步访问各变频器，以保证各电机的协同运作。作为进一步的改进，所述PLC控制器的输入输出设备为与其相连的触摸屏。如上所述的起毛机多轴传动起毛力实时控制系统的控制方法如下第一步，根据需要起毛的织物，通过触摸屏设定锡林、顺针辊、逆针辊、前导辊、后导辊、扩幅辊和出布辊的参数；
第二步，启动起毛机，各传动辊开始运转，其中
(1)所述扩幅辊和出布辊的转速由扩幅辊变频器和出布辊变频器按所设定的参数直接控制；
(2)锡林电机、顺针棍、逆针棍、前导棍和后导棍锡电机由PLC实时控制,控制步骤为
(a)锡林测速传感器、顺针辊测速传感器、逆针辊测速传感器、前导辊测速传感器和后导辊测速传感器实时测得锡林、顺针辊、逆针辊、前导辊和后导辊的转速值；
(b)PLC控制器实时接收所述的锡林测速传感器、顺针辊测速传感器、逆针辊测速传感器、前导辊测速传感器和后导辊测速传感器实时测得的转速值，然后根据所得转速值，与设定的参数比较，运用PID控制计算方法，计算出锡林电机、顺针辊电机、逆针辊电机、前导辊·电机及后导辊电机的转速变化值；
(c)PLC控制器将计算所得的各电机的转速变化值通过串口通信线分别发送给锡林变频器、顺针辊变频器、逆针辊变频器、前导辊变频器和后导辊变频器，通过所述各变频器再控制所述相关电机的转速。本发明中的PID控制计算方法是采用基于人工干预的ro控制计算方法。本发明为一个闭环转速控制系统，由原来的开环转速控制改为整个系统的多轴协同闭环控制，提高了控制精确度，使起毛机运行过程中起毛力更加稳定。本发明中，起毛力的实时控制方法，通过采用基于人工干预的ro控制算法，通过A u的补偿，实现转速补偿功能，即可得到实时的、准确的转速调整值，达到起毛机起毛力恒定的目的。本发明中上导辊与出布辊联动的。本发明的有益效果是通过各传动辊上所设的测速传感器，实时测得各传动辊的转速值，运用PID控制计算方法计算出各传动辊电机的转速调整值，再发回各变频器，由各变频器再控制各电机的转速，从而保证起毛机运行过程中各传动辊转速恒定，即保证了起毛力的恒定。本发明提高了起毛机的机电一体化、智能化程度，通过多电机传动，大大提高了生产效率和系统稳定性。
图I为本发明实施例电路连接原理框图。图2为本发明实施例控制下的导布过程示意图。图3为本发明实施例起毛力实时控制恒定的程序控制流程图。下面结合附图对本发明做进一步说明。
具体实施例方式如图I所示，一种起毛机多轴传动起毛力实时控制系统，包括PLC控制器、分别与扩幅棍电机、锡林电机、顺针棍电机、逆针棍电机、前导棍电机、后导棍电机和出布棍电机相连接的扩幅辊变频器、锡林变频器、顺针辊变频器、逆针辊变频器、前导辊变频器、后导辊变频器和出布辊变频器；还设有实时测速系统，该实时测速系统包括设置于锡林上的锡林测速传感器、设置于顺针辊上的顺针辊测速传感器、设置于逆针辊上的逆针辊测速传感器、设置于前导辊上的前导辊测速传感器和设置于后导辊上的后导辊测速传感器，该实时测速系统与PLC控制器的高速计数器输入端口相连；各变频器通过RS485串口通信线与PLC控制系统连接，PLC控制器能够同步访问各变频器，以保证各电机的协同运作。PLC控制器的输入输出设备为与其相连的触摸屏。如图2所示，采用上述起毛机多轴传动起毛力实时控制系统后的导布过程如下，将原料(布料)穿过紧布架和扩幅辊之后，然后将布穿过前导辊，进行自动引布，将布穿过顺针辊、逆针辊，进行自动引布，然后将布穿过后导辊，再进行自动引布，然后将布穿过上导辊和出布辊，完成引布过程，至此做好了起毛前的引布准备工作。如上所述的起毛机多轴传动起毛力实时控制系统的控制方法如下
第一步，根据需要起毛的织物，通过触摸屏设定锡林、顺针辊、逆针辊、前导辊、后导辊、扩幅辊和出布辊的参数；
第二步，启动起毛机，各传动辊开始运转，其中· (1)所述扩幅辊和出布辊的转速由扩幅辊变频器和出布辊变频器按所设定的参数直接控制；
(2)锡林电机、顺针棍、逆针棍、前导棍和后导棍锡电机由PLC实时控制,控制步骤为
(a)锡林测速传感器、顺针辊测速传感器、逆针辊测速传感器、前导辊测速传感器和后导辊测速传感器实时测得锡林、顺针辊、逆针辊、前导辊和后导辊的转速值；
(b)PLC控制器实时接收所述的锡林测速传感器、顺针辊测速传感器、逆针辊测速传感器、前导辊测速传感器和后导辊测速传感器实时测得的转速值，然后根据所得转速值，与设定的参数比较，运用PID控制计算方法，计算出锡林电机、顺针辊电机、逆针辊电机、前导辊电机及后导辊电机的转速变化值；
(c)PLC控制器将计算所得的各电机的转速变化值通过串口通信线分别发送给锡林变频器、顺针辊变频器、逆针辊变频器、前导辊变频器和后导辊变频器，通过所述各变频器再控制所述相关电机的转速。如图3所示，当全机启动后，变频控制系统由0开始加速运转，加速过程中转速实时检测和显示，在加速15s后系统进入匀速运转阶段，此时，开启匀速状态转速实时检测和实时控制。在匀速状态下，当实时检测的转速不同于设定值时，就进入加速或减速状态，转速控制采用基于人工干预的ro控制。全机停止时，开启减速控制，直到机器停止。
权利要求
1.一种起毛机多轴传动起毛力实时控制系统，包括PLC控制器、分别与扩幅辊电机、锡林电机、顺针棍电机、逆针棍电机、前导棍电机、后导棍电机和出布棍电机相连接的扩幅辊变频器、锡林变频器、顺针辊变频器、逆针辊变频器、前导辊变频器、后导辊变频器和出布辊变频器，其特征在于还设有实时测速系统，所述实时测速系统包括设置于锡林上的锡林测速传感器、设置于顺针辊上的顺针辊测速传感器、设置于逆针辊上的逆针辊测速传感器、设置于前导辊上的前导辊测速传感器和设置于后导辊上的后导辊测速传感器，所述实时测速系统与PLC控制器的高速计数器输入端口相连；所述各变频器通过RS485串口通信线与PLC控制器连接，所述PLC控制器能够同步访问各变频器，以保证各电机的协同运作。
2.如权利要求I所述的起毛机多轴传动起毛力实时控制系统，其特征在于所述PLC控制器的输入输出设备为与其相连的触摸屏。
3.一种采用如上所述的起毛机多轴传动起毛力实时控制系统的控制方法，其特征在于 第一步，根据需要起毛的织物，通过触摸屏设定锡林、顺针辊、逆针辊、前导辊、后导辊、扩幅辊和出布辊的参数； 第二步，启动起毛机，各传动辊开始运转，其中 (1)所述扩幅辊和出布辊的转速由扩幅辊变频器和出布辊变频器按所设定的参数直接控制； (2)锡林电机、顺针棍、逆针棍、前导棍和后导棍锡电机由PLC实时控制,控制步骤为 (a)锡林测速传感器、顺针辊测速传感器、逆针辊测速传感器、前导辊测速传感器和后导辊测速传感器实时测得锡林、顺针辊、逆针辊、前导辊和后导辊的转速值； (b)PLC控制器实时接收所述的锡林测速传感器、顺针辊测速传感器、逆针辊测速传感器、前导辊测速传感器和后导辊测速传感器实时测得的转速值，然后根据所得转速值，与设定的参数比较，运用PID控制计算方法，计算出锡林电机、顺针辊电机、逆针辊电机、前导辊电机及后导辊电机的转速变化值； (c)PLC控制器将计算所得的各电机的转速变化值通过串口通信线分别发送给锡林变频器、顺针辊变频器、逆针辊变频器、前导辊变频器和后导辊变频器，通过所述各变频器再控制所述相关电机的转速。
4.如权利要求3所述的起毛机多轴传动起毛力实时控制系统的实时控制方法，其特征在于所述PID控制计算方法是采用基于人工干预的H)控制计算方法。
全文摘要
本发明公开了一种起毛机多轴传动起毛力实时控制系统及其控制方法，实时控制系统包括PLC控制器、扩幅辊变频器、锡林变频器、顺针辊变频器、逆针辊变频器、前导辊变频器、后导辊变频器和出布辊变频器，还设有实时测速系统，实时测速系统包括锡林测速传感器、顺针辊测速传感器、逆针辊测速传感器、前导辊测速传感器和后导辊测速传感器，实时测速系统与PLC控制器的高速计数器输入端口相连；各变频器通过RS485串口通信线与PLC控制器连接，PLC控制器能够同步访问各变频器，以保证各电机的协同运作。本发明保证织物在起毛过程中的转速恒定，即控制了起毛力的恒定，结构简单、控制精度高、故障率低。
文档编号G05B19/418GK102787464SQ20121029709
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者倪祖鑫, 沈加海, 沈国勤, 沈敏浩, 陈华, 黄国飞 申请人:海宁纺织机械厂