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(jí)主動(dòng)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(jí)之間為了達(dá)到速度同步的目的，通常在其間安裝一臺(tái)張力架(浮輥)，當(dāng)軋車與后級(jí)主動(dòng)輥有速度差而形成張力變化時(shí)，張力架擺動(dòng)帶動(dòng)與之相連的電位器等傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)軋車速度，使兩者同步運(yùn)行。但這一方式存在以下弱點(diǎn)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(shí)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(jí)之間織物在運(yùn)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(jì)算后從模擬量輸出口輸出信號(hào)給軋車變頻器，作為張力控制所需三路信號(hào)中的張力給定信號(hào)；運(yùn)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(hào)，經(jīng)濾波的一路送PLC至觸摸屏顯示實(shí)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(hào)中的張力反饋信號(hào)；PLC或后級(jí)變頻器將機(jī)器運(yùn)行速度送給軋車變頻器，作為張力控制所需三路信號(hào)中的速度信號(hào)。三路信號(hào)在軋車變頻器中經(jīng)自由PID運(yùn)算，輸出運(yùn)行頻率信號(hào)給軋車電機(jī)，對織物運(yùn)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(diǎn)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(shí)因?yàn)樵谟|摸屏上能設(shè)置所需工藝張力和顯示實(shí)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(shí)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(jí)主動(dòng)輥組成。機(jī)器運(yùn)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(jì)算后從模擬量輸出口輸出信號(hào)給軋車變頻器4，作為張力控制所需三路信號(hào)中的張力給定信號(hào)；運(yùn)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(hào)，經(jīng)濾波的一路送PLC 2至觸摸屏6顯示實(shí)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(hào)中的張力反饋信號(hào)；PLC 2或后級(jí)變頻器將機(jī)器運(yùn)行速度送給軋車變頻器4，作為張力控制所需三路信號(hào)中 的速度信號(hào)。三路信號(hào)在軋車變頻器4中經(jīng)自由PID運(yùn)算，輸出運(yùn)行頻率信號(hào)給軋車電機(jī)，對織物運(yùn)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(yùn)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(diǎn)。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(diǎn)無波動(dòng)。第五步按與穿布路線相同的路線，用無彈性、可不計(jì)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(diǎn)，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(gè)信號(hào)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(dòng)機(jī)器，標(biāo)定速度，使軋車基本與其后級(jí)(如下超喂)同步。第九步開啟PID功能，起動(dòng)機(jī)器，檢查PID作用方向應(yīng)為增加張力時(shí)軋車運(yùn)行速度升高，減少張力時(shí)軋車運(yùn)行速度降低。第十步穿布運(yùn)行，觀察觸摸屏6上的實(shí)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(yùn)行時(shí)，實(shí)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(shí)因?yàn)樵谟|摸屏上能設(shè)置所需張力和顯示實(shí)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(hào)，一路送軋車變頻器(4)，用作張力控制的反饋信號(hào)，另一路送給PLC(2)，通過觸摸屏(6)顯示實(shí)際張力； C.PLC (2)或后級(jí)變頻器傳送織物運(yùn)行速度給軋車變頻器(4)； D.軋車變頻器(4)利用速度信號(hào)、設(shè)置張力、反饋張力通過自由PID運(yùn)算實(shí)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(shí)際張力比較，發(fā)出過張力保護(hù)信號(hào)，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(shí)際張力，使織物在運(yùn)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(hào)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