專利名稱：一種軋車張力控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用于染整設(shè)備中軋車與后級主動輥之間織物張力控制的電氣控制方法。
背景技術(shù)：
以往在染整設(shè)備中軋車與其后級之間為了達(dá)到速度同步的目的，通常在其間安裝一臺張力架(浮輥)，當(dāng)軋車與后級主動輥有速度差而形成張力變化時，張力架擺動帶動與之相連的電位器等傳感器轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)軋車速度，使兩者同步運行。但這一方式存在以下弱點1、張力架占用機(jī)器空間大；2、受機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制張力不穩(wěn)定；3、做不到微張力；4、不能對加工的織物張力進(jìn)行量化。隨著時代的發(fā)展，市場對織物質(zhì)量(如針織物克重的均勻性) 要求不斷提高，這種控制方法已越來越不能滿足織物加工要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種保證軋車與其后級之間織物在運行過程中保持微張力或恒張力并且能在觸摸屏上設(shè)置和顯示張力，使張力數(shù)量化、直觀化的張力控制方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是電氣控制系統(tǒng)由安裝于導(dǎo)布棍兩端(或一端)的張力傳感器、張力放大器、軋車變頻器、軋車電機(jī)、PLC、觸摸屏組成。其方法是根據(jù)工藝要求，在觸摸屏上設(shè)置需要張力，觸摸屏將數(shù)據(jù)傳送給PLC，PLC經(jīng)計算后從模擬量輸出口輸出信號給軋車變頻器，作為張力控制所需三路信號中的張力給定信號；運行中的織物在安裝有張力傳感器的導(dǎo)布輥上形成張力，送張力放大器放大，形成兩路0-10V信號，經(jīng)濾波的一路送PLC至觸摸屏顯示實際張力，未經(jīng)濾波的一路反饋給軋車變頻器，作為張力控制所需三路信號中的張力反饋信號；PLC或后級變頻器將機(jī)器運行速度送給軋車變頻器，作為張力控制所需三路信號中的速度信號。三路信號在軋車變頻器中經(jīng)自由PID運算，輸出運行頻率信號給軋車電機(jī)，對織物運行過程中的張力變化進(jìn)行調(diào)整，使織物張力穩(wěn)定在給定張力。本發(fā)明的優(yōu)點是機(jī)械結(jié)構(gòu)簡潔，可節(jié)省廠房空間；性能上既能保證織物微張力，使織物不被拉伸，保持為進(jìn)布前狀態(tài)；也能保證織物恒張力，使織物克重均勻。同時因為在觸摸屏上能設(shè)置所需工藝張力和顯示實際張力，對加工織物張力進(jìn)行了量化，操作十分簡單、方便，并且所有參數(shù)均進(jìn)PLC，可完善機(jī)器配方功能，提高工藝保密性。因此這種張力控制方式是高檔織物加工設(shè)備必需的控制方法。


圖I為軋車張力控制機(jī)械結(jié)構(gòu)2為軋車張力控制電氣原理示意3為軋車張力控制PID控制簡易原理示意中L張力傳感器，2.PLC，3.張力放大器，4.變頻器，5.電機(jī)，6.觸摸屏。
具體實施例方式如圖所示，電氣控制系統(tǒng)由安裝于導(dǎo)布輥兩端(或一端)的張力傳感器I、張力放大器3、軋車變頻器4、軋車電機(jī)5、PLC 2、觸摸屏6組成；軋車張力控制機(jī)械結(jié)構(gòu)由軋車、安裝張力傳感器的導(dǎo)布輥、后級主動輥組成。機(jī)器運行前，操作員根據(jù)工藝要求，在觸摸屏6上設(shè)置需要張力，觸摸屏6將數(shù)據(jù)傳送給PLC 2，PLC 2經(jīng)計算后從模擬量輸出口輸出信號給軋車變頻器4，作為張力控制所需三路信號中的張力給定信號；運行中的織物在安裝有張力傳感器I的導(dǎo)布輥上形成張力，送張力放大器3放大，形成兩路0-10V信號，經(jīng)濾波的一路送PLC 2至觸摸屏6顯示實際張力，未經(jīng)濾波的一路反饋給軋車變頻器4，作為張力控制所需三路信號中的張力反饋信號；PLC 2或后級變頻器將機(jī)器運行速度送給軋車變頻器4，作為張力控制所需三路信號中 的速度信號。三路信號在軋車變頻器4中經(jīng)自由PID運算，輸出運行頻率信號給軋車電機(jī)，對織物運行過程中的張力變化進(jìn)行調(diào)整，使織物張力穩(wěn)定在給定張力。具體步驟如下第一步帶有張力傳感器I的導(dǎo)布輥安裝后，先進(jìn)行機(jī)械調(diào)試，檢查導(dǎo)布輥的平行度、垂直度及運轉(zhuǎn)靈活性。第二步連接張力傳感器I、張力放大器3、PLC 2、觸摸屏6并通電。第三步在導(dǎo)布輥無外力的情況下調(diào)整張力零點。第四步快速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)布輥，讓導(dǎo)布輥在慣性下自由旋轉(zhuǎn)，反復(fù)調(diào)整至張力顯示在零點無波動。第五步按與穿布路線相同的路線，用無彈性、可不計重量的導(dǎo)帶沿導(dǎo)布輥的對稱中心懸掛定重的物體，通過軋車的導(dǎo)帶在前端固定，調(diào)整放大器至顯示張力為懸掛物體重量，取下物體后調(diào)節(jié)張力零點，再掛物體調(diào)節(jié)張力，反復(fù)調(diào)整。取下重物。第六步檢查輸入至軋車變頻器4的速度、張力給定、張力反饋等三個信號的方向。第七步輸入軋車變頻器4參數(shù)。第八步關(guān)閉軋車變頻器4PID功能，起動機(jī)器，標(biāo)定速度，使軋車基本與其后級(如下超喂)同步。第九步開啟PID功能，起動機(jī)器，檢查PID作用方向應(yīng)為增加張力時軋車運行速度升高，減少張力時軋車運行速度降低。第十步穿布運行，觀察觸摸屏6上的實際張力，調(diào)整PID有關(guān)參數(shù)，使織物在不同的速度、設(shè)置張力下運行時，實際張力穩(wěn)定在設(shè)置張力。這種控制方式既能保證織物微張力，使織物不被拉伸，保持為進(jìn)布前狀態(tài)；也能保證織物恒張力，使織物克重均勻。同時因為在觸摸屏上能設(shè)置所需張力和顯示實際張力，對加工織物張力進(jìn)行了量化，操作十分簡單、方便，由于所有參數(shù)均進(jìn)PLC，可完善機(jī)器配方功能。因此這種張力控制方式是高檔織物加工設(shè)備必需的控制方法。
權(quán)利要求
1.一種軋車張力控制系統(tǒng)，其特征在于由安裝于導(dǎo)布棍兩端(或一端)的張力傳感器(I)、張力放大器(3)、軋車變頻器(4)、軋車電機(jī)(5)、PLC (2)、觸摸屏(6)組成。
2.一種軋車張力控制方法，其特征在于包括以下步驟A.在觸摸屏(6)上設(shè)置工藝張力，通過PLC(2)傳送張力設(shè)置值給軋車變頻器(4)； B.張力傳感器(I)經(jīng)張力放大器(3)放大后的兩路模擬量信號，一路送軋車變頻器(4)，用作張力控制的反饋信號，另一路送給PLC(2)，通過觸摸屏(6)顯示實際張力； C.PLC (2)或后級變頻器傳送織物運行速度給軋車變頻器(4)； D.軋車變頻器(4)利用速度信號、設(shè)置張力、反饋張力通過自由PID運算實現(xiàn)織物張力控制；E.PLC(2)用已知的系統(tǒng)張力極限值與實際張力比較，發(fā)出過張力保護(hù)信號，保護(hù)系統(tǒng)安全。
全文摘要
一種軋車張力控制系統(tǒng)及方法，由裝在導(dǎo)布輥一端(或兩端)的軸套式張力傳感器、張力放大器、PLC、觸摸屏、軋車變頻器、軋車電機(jī)組成的張力控制系統(tǒng)，能在觸摸屏上設(shè)置工藝張力、顯示織物實際張力，使織物在運行過程中保持微張力、恒張力。由于對加工織物張力進(jìn)行了量化，操作十分簡單、方便，由于所有參數(shù)均進(jìn)PLC，可完善機(jī)器配方功能。因此，這種張力控制方式是高檔織物加工設(shè)備必需的控制方法。
文檔編號D06B23/00GK102953245SQ20111025444
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者賀順華, 蒲政 申請人:邵陽紡織機(jī)械有限責(zé)任公司