本發(fā)明屬于分切機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁箔分切機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

眾所周知，分切機(jī)在鋁箔終端產(chǎn)品的加工過程中起到至關(guān)重要的作用，而不同的客戶所提出的分切要求不同，每種產(chǎn)品分切時(shí)所需的張力又有所區(qū)別，因此，張力控制是分切機(jī)控制的核心。張力控制是指能夠持久地控制原料在設(shè)備上輸送時(shí)的張力的能力，對(duì)于設(shè)備的任何運(yùn)行速度都必須保持有效，包括機(jī)器的加速、減速和勻速。即使在緊急停車情況下，也應(yīng)有能力保證被分切物不破損。張力控制的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到分切產(chǎn)品的質(zhì)量，若張力不足，原料在運(yùn)行中產(chǎn)生漂移，使得分切復(fù)卷后成品起皺；若張力過大，原料又易被拉斷，使得分切復(fù)卷后成品斷頭增多。

然而，影響張力產(chǎn)生波動(dòng)和變化的因素比較復(fù)雜，例如設(shè)備的升降速度變化會(huì)引起整個(gè)設(shè)備張力的變化；分切機(jī)在收、放卷過程中，收放卷的直徑變化會(huì)引起原料張力的變化；原料卷得松緊度變化會(huì)引起整個(gè)設(shè)備張力的變化；卷材彈性的波動(dòng)、卷材厚度的變化、卷材質(zhì)量偏心等均會(huì)引起張力的波動(dòng)，因此，想要實(shí)現(xiàn)張力的穩(wěn)定控制，必須多因素的檢測(cè)并控制相關(guān)因素以達(dá)到穩(wěn)定控制張力的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種鋁箔分切機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種鋁箔分切機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括控制單元、信號(hào)檢測(cè)單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元；所述控制單元安裝在鋁箔分切機(jī)的機(jī)身上，包括PLC控制器、觸摸顯示屏模塊、通信模塊和模擬量輸出模塊，所述的觸摸顯示屏模塊、通信模塊和模擬量輸出模塊均與所述PLC控制器連接；所述PLC控制器，用于接收并處理各種反饋信號(hào)，并將處理后的信號(hào)發(fā)送給對(duì)應(yīng)的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元；所述觸摸顯示屏模塊，用于顯示設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)和設(shè)置設(shè)備相應(yīng)的參數(shù)；所述模擬量輸出模塊，用于接收PLC控制器發(fā)出的信號(hào)并轉(zhuǎn)換成模擬量發(fā)送給對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元；

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元包括變頻器、固態(tài)繼電器、氣電比例閥、第一電機(jī)、第二電機(jī)和氣動(dòng)剎車裝置；所述變頻器與模擬量輸出模塊和第一電機(jī)連接，所述固態(tài)繼電器與PLC控制器和第二電機(jī)連接，所述氣電比例閥與模擬量輸出模塊和氣動(dòng)剎車裝置連接；

所述信號(hào)檢測(cè)單元包括速度運(yùn)算控制模塊、糾偏控制模塊和張力控制模塊；所述速度運(yùn)算控制模塊包括增量式編碼器，所述增量式編碼器安裝在鋁箔分切機(jī)的收卷輥上，用于檢測(cè)收卷輥的運(yùn)行數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)反饋給控制單元；所述糾偏控制模塊包括紅外光電傳感器，所述紅外光電傳感器安裝在收卷輥和放卷輥之間的車臺(tái)上，用于檢測(cè)卷材邊緣的偏移量并實(shí)時(shí)反饋給控制單元；所述張力控制模塊包括張力傳感器和相位式激光測(cè)距儀，所述張力傳感器安裝在張力檢測(cè)感應(yīng)輥上，用于檢測(cè)卷材的實(shí)時(shí)張力信號(hào)并發(fā)送給控制單元；所述相位式激光測(cè)距儀安裝在放卷輥的支撐座上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)卷筒當(dāng)前直徑并發(fā)送給控制單元；所述的增量式編碼器、紅外光電傳感器、張力傳感器和相位式激光測(cè)距儀均與PLC控制器相連。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述增量式編碼器包括依次連接的光源、碼盤、檢測(cè)光柵、光電檢測(cè)器件和轉(zhuǎn)換電路，所述碼盤上設(shè)有由內(nèi)到外分布的基原線和信號(hào)分辨通道，所述基原線和信號(hào)分辨通道同心布置，所述信號(hào)分辨通道的上下兩側(cè)布置有零位通道。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模擬量輸出模塊采用EM232模塊。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相位式激光測(cè)距儀包括激光發(fā)射器、激光接收器和控制芯片，所述控制芯片內(nèi)設(shè)有校準(zhǔn)器，校準(zhǔn)器連接有加速器，所述控制芯片還與供電電路、信號(hào)調(diào)制電路和信號(hào)放大電路連接，所述信號(hào)調(diào)制電路與激光發(fā)射器連接，所述信號(hào)放大電路與激光接收器連接。

一種鋁箔分切機(jī)的自動(dòng)控制方法，包括以下幾個(gè)步驟：

步驟1：通過觸摸顯示屏模塊設(shè)置鋁箔分切機(jī)的相應(yīng)參數(shù)；

步驟2：?jiǎn)?dòng)鋁箔分切機(jī)；

步驟3：通過相位式激光測(cè)距儀檢測(cè)卷筒當(dāng)前直徑，張力傳感器檢測(cè)卷材的張力信號(hào)，并共同反饋給PLC控制器，經(jīng)過PLC控制器處理后發(fā)送給模擬量輸出模塊輸出0-10V電壓信號(hào)，來控制氣電比例閥，氣電比例閥按照設(shè)定比例輸出空壓氣控制氣動(dòng)剎車裝置，以穩(wěn)定控制設(shè)備的張力；

步驟4：紅外光電傳感器檢測(cè)卷材邊緣的偏移量并反饋給PLC控制器進(jìn)行處理，PLC控制器輸出處理信號(hào)驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器輸出220V交流電驅(qū)動(dòng)第二電機(jī)，從而控制收放卷座的左右移動(dòng)，使收放卷座始終相對(duì)對(duì)齊；

步驟5：通過增量式編碼器將收卷輥的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋給PLC控制器，經(jīng)過PLC控制器處理后轉(zhuǎn)換成收卷米數(shù)和收卷輥當(dāng)前線速度，當(dāng)前線速度發(fā)送給模擬量輸出模塊輸出0-10V電壓信號(hào)，來控制變頻器的頻率，從而控制第一電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到穩(wěn)定設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)線速度的目的；收卷米數(shù)在PLC控制器中與預(yù)先設(shè)定的米數(shù)對(duì)比，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的米數(shù)時(shí)鋁箔分切機(jī)自動(dòng)減速停機(jī)。

所述鋁箔分切機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)具備自動(dòng)分切功能和手動(dòng)分切功能；在自動(dòng)分切模式下，設(shè)備收到啟動(dòng)信號(hào)后處于待運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)按下加速按鈕后設(shè)備開始運(yùn)行，如果加速按鈕按下時(shí)間超過3秒，設(shè)備將自動(dòng)勻加速到設(shè)定的最高速度，如果在自動(dòng)勻加速過程中檢測(cè)到按鈕按下，設(shè)備將自動(dòng)停止加速；當(dāng)分切的實(shí)際米數(shù)等于設(shè)定米數(shù)時(shí)，設(shè)備將自動(dòng)給出減速停機(jī)信號(hào)；在手動(dòng)分切模式下，設(shè)備不會(huì)自動(dòng)加速，而需要操作人員手動(dòng)給出加速信號(hào)，當(dāng)分切的實(shí)際米數(shù)等于設(shè)定米數(shù)時(shí)，設(shè)備不會(huì)自動(dòng)給出減速停機(jī)信號(hào)，需要操作人員手動(dòng)操作，但當(dāng)設(shè)備到達(dá)設(shè)定速度時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)介入調(diào)整避免超速發(fā)生事故。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的鋁箔分切機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括控制單元、信號(hào)檢測(cè)單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元，通過張力傳感器和相位式激光測(cè)距儀分別實(shí)時(shí)檢測(cè)卷材的張力信號(hào)和卷筒當(dāng)前直徑，并反饋給PLC控制器進(jìn)行處理后控制氣電比例閥，從而控制氣動(dòng)剎車裝置，達(dá)到設(shè)備的張力自動(dòng)化穩(wěn)定控制的目的；通過增量式編碼器對(duì)收卷輥的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)，不僅能對(duì)設(shè)備的運(yùn)行線速度進(jìn)行穩(wěn)定控制，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)米數(shù)控制；通過紅外光電傳感器實(shí)現(xiàn)了收放卷座左右移動(dòng)的控制，保證了收放卷座始終相對(duì)對(duì)齊；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)在對(duì)張力和設(shè)備運(yùn)行速度的穩(wěn)定控制下，提高了分切機(jī)的有效作業(yè)率，減少了廢品率，本發(fā)明控制精度高、可靠性好，能有效防止設(shè)備超速事故的發(fā)生，保證了設(shè)備安全穩(wěn)定工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種鋁箔分切機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明信號(hào)檢測(cè)單元的安裝位置示意圖；

其中，1-放卷輥，2-相位式激光測(cè)距儀，3-紅外光電傳感器，4-張力檢測(cè)感應(yīng)輥，5-張力傳感器，6-增量式編碼器，7-收卷輥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明所提供的鋁箔分切機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括控制單元、信號(hào)檢測(cè)單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元；所述控制單元安裝在鋁箔分切機(jī)的機(jī)身上，包括PLC控制器、觸摸顯示屏模塊、通信模塊和模擬量輸出模塊，所述的觸摸顯示屏模塊、通信模塊和模擬量輸出模塊均與所述PLC控制器連接。

所述PLC控制器采用西門子S7-200PLC控制器，所述的模擬量輸出模塊采用西門子EM232模擬量模塊，所述觸摸顯示屏模塊采用TPC7062Ti觸摸屏。

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)單元包括變頻器、固態(tài)繼電器、氣電比例閥、第一電機(jī)、第二電機(jī)和氣動(dòng)剎車裝置；所述變頻器與模擬量輸出模塊和第一電機(jī)連接，所述固態(tài)繼電器與PLC控制器和第二電機(jī)連接，所述氣電比例閥與模擬量輸出模塊和氣動(dòng)剎車裝置連接。

所述信號(hào)檢測(cè)單元包括速度運(yùn)算控制模塊、糾偏控制模塊和張力控制模塊；所述速度運(yùn)算控制模塊包括增量式編碼器6，所述增量式編碼器6安裝在鋁箔分切機(jī)的收卷輥7上；所述糾偏控制模塊包括紅外光電傳感器3，所述紅外光電傳感器3安裝在收卷輥和放卷輥之間的車臺(tái)上；所述張力控制模塊包括張力傳感器5和相位式激光測(cè)距儀2，所述張力傳感器5安裝在張力檢測(cè)感應(yīng)輥4上，所述相位式激光測(cè)距儀2安裝在放卷輥1的支撐座上；所述的增量式編碼器6、紅外光電傳感器3、張力傳感器4和相位式激光測(cè)距儀2均與PLC控制器相連。

所述增量式編碼器6包括依次連接的光源、碼盤、檢測(cè)光柵、光電檢測(cè)器件和轉(zhuǎn)換電路，所述碼盤上設(shè)有由內(nèi)到外分布的基原線和信號(hào)分辨通道，所述基原線和信號(hào)分辨通道同心布置，所述信號(hào)分辨通道的上下兩側(cè)布置有零位通道。

所述相位式激光測(cè)距儀2包括激光發(fā)射器、激光接收器和控制芯片，所述控制芯片內(nèi)設(shè)有校準(zhǔn)器，校準(zhǔn)器連接有加速器，所述控制芯片還與供電電路、信號(hào)調(diào)制電路和信號(hào)放大電路連接，所述信號(hào)調(diào)制電路與激光發(fā)射器連接，所述信號(hào)放大電路與激光接收器連接。

本發(fā)明采用的鋁箔分切機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過張力傳感器和相位式激光測(cè)距儀分別實(shí)時(shí)檢測(cè)卷材的張力信號(hào)和卷筒當(dāng)前直徑，并反饋給PLC控制器進(jìn)行處理后控制氣電比例閥，從而控制氣動(dòng)剎車裝置，達(dá)到設(shè)備的張力自動(dòng)化穩(wěn)定控制的目的；通過增量式編碼器對(duì)收卷輥的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)，不僅能對(duì)設(shè)備的運(yùn)行線速度進(jìn)行穩(wěn)定控制，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)米數(shù)控制；通過紅外光電傳感器實(shí)現(xiàn)了收放卷座左右移動(dòng)的控制，保證了收放卷座始終相對(duì)對(duì)齊；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)在對(duì)張力和設(shè)備運(yùn)行速度的穩(wěn)定控制下，提高了分切機(jī)的有效作業(yè)率，減少了廢品率，本發(fā)明控制精度高、可靠性好，能有效防止設(shè)備超速事故的發(fā)生，保證了設(shè)備安全穩(wěn)定工作。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或變型，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。