專利名稱：紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能控制裝置，具體涉及一種用于造紙生產(chǎn)線的稀釋水智能控制裝置。
背景技術(shù)：
成漿池來的紙料濃度一般為2. 5% 3. 5%，為了下一步的精選和有利于紙料上 網(wǎng)成形，保證紙漿質(zhì)量的穩(wěn)定，應(yīng)稀釋到0. 1.3%。紙料的稀釋一般使用網(wǎng)部的白水， 稀釋的程度取決于紙張的品種、定量和質(zhì)量要求。目前，國內(nèi)許多公司在稀釋水裝置應(yīng)用上都有涉及，但他們的裝置大多數(shù)都不是 智能的，多采用手動(dòng)調(diào)節(jié)，而且采用的是普通的球閥，其精度、調(diào)節(jié)速度和線性度等特性都 比較差。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式有唇板調(diào)節(jié)和人工干預(yù)稀釋水調(diào)節(jié)兩種方式。唇板調(diào)節(jié)方式是通過調(diào)節(jié)流漿箱不同分區(qū)的唇口開度，沿紙張橫幅方向局部調(diào)節(jié) 紙漿上網(wǎng)量調(diào)節(jié)橫幅定量。但是其局限性在于(1)容易引起唇板的永久變形和損壞，唇口要經(jīng)常調(diào)校；(2)容易引起漿流的橫向流動(dòng)和交叉流動(dòng)；(3)調(diào)整主要依靠操作工人的經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整頻繁，勞動(dòng)強(qiáng)度大，可靠性差；(4)相鄰分區(qū)的調(diào)整相互制約，影響調(diào)整的質(zhì)量；(5)調(diào)整的范圍有限，只能達(dá)到2_3%，橫幅定量無法進(jìn)一步改善。人工干預(yù)稀釋水調(diào)節(jié)是將流漿箱內(nèi)的流體在整個(gè)橫幅方向分為若干個(gè)分區(qū)，在不 同分區(qū)分別加入不同量的稀釋白水來改變紙漿的相對(duì)濃度，從而改變?cè)摲謪^(qū)的絕干漿量， 以達(dá)到調(diào)整橫幅定量的目的。但其局限性在于(1)非閉環(huán)控制，需要人工觀察QCS檢測(cè)橫幅定量曲線進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)；(2)受操作人員經(jīng)驗(yàn)限制，人為因素影響較大；(3)系統(tǒng)調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)性差，響應(yīng)慢；(4)調(diào)節(jié)可靠性差，控制效果的一致性好。國際上研制生產(chǎn)紙張稀釋水智能控制裝置的知名廠家有VOITH公司、Metso公司 等，其技術(shù)比較成熟，但價(jià)格昂貴，在國內(nèi)僅有少量高檔紙機(jī)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，為了解決現(xiàn)有稀釋水裝置的非智能性及價(jià)格昂貴 的問題，提供一種智能控制裝置，該裝置能從QCS (質(zhì)量控制系統(tǒng))提取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分 析，從而自動(dòng)控制稀釋水裝置動(dòng)作，且在精度、調(diào)節(jié)速度和線性度上都有非常明顯的提高。為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置由裝 置智能控制盒和裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成；裝置智能控制盒與裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過電氣接口連接，并由裝置智能控制盒控制裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作；裝置智能控制盒內(nèi)部包括CAN-bus接 口模塊、中央處理器MCU、AD采樣模塊，裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力部件、運(yùn)動(dòng)控制部件和流量 控制部件；裝置智能控制盒通過CAN-bus接口模塊接收遠(yuǎn)程控制端傳來的數(shù)據(jù)，裝置智能 控制盒內(nèi)部的中央處理器MCU將前述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并轉(zhuǎn)換成裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)要執(zhí)行的信號(hào)， 信號(hào)再通過電氣接口傳給裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)把信號(hào)傳輸給其內(nèi)部的動(dòng)力部件使 裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到新的位置，從而改變裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量；裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的運(yùn)動(dòng) 控制部件中包括位移傳感器，位移傳感器將當(dāng)前位置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通過電氣接口傳送回裝 置智能控制盒，裝置智能控制盒通過AD采樣模塊處理后通過CAN-bus接口將位置數(shù)據(jù)和狀 態(tài)數(shù)據(jù)上傳遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制端。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的裝置智能控制盒與1個(gè)至8個(gè)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過電氣接口連接。所述的裝置智能控制盒還包括電源模塊、標(biāo)定模塊、控制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、指示模 塊、CAN-bus節(jié)點(diǎn)設(shè)置模塊和電氣接口模塊；電源模塊是為整個(gè)紙張橫幅定量稀釋水智能 控制裝置提供所需的電源；中央處理器MCU是裝置智能控制盒的核心，處理數(shù)據(jù)，CAN-bus 接口模塊、CAN-bus節(jié)點(diǎn)設(shè)置模塊、指示模塊、標(biāo)定模塊、AD采樣模塊和控制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊 都通過連線直接與中央處理器MCU連接，電氣接口模塊同時(shí)與標(biāo)定模塊、AD采樣模塊和控 制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接；標(biāo)定模塊標(biāo)定裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最大、最小行程，使裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)能在 正常運(yùn)行時(shí)準(zhǔn)確定位；AD采樣模塊采集裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的位移傳感器的信號(hào)，通過均值濾 波和滑動(dòng)濾波后的AD值與標(biāo)定出來的AD值對(duì)比計(jì)算出裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置；控制信號(hào)轉(zhuǎn) 換模塊是將控制命令通過電路來實(shí)現(xiàn)；指示模塊指示裝置智能控制盒的狀態(tài)；CAN-bus接 口模塊是整個(gè)紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置同外界通信和組網(wǎng)的總線接口，可以方便 的連入CAN網(wǎng)絡(luò)；CAN-bus節(jié)點(diǎn)設(shè)置模塊是設(shè)置裝置智能控制盒的CAN節(jié)點(diǎn)號(hào)；電氣接口模塊與裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。所述的指示模塊指示裝置智能控制盒的狀態(tài)包括電源指示、CAN-bus接收和發(fā)送 指示、CAN-bus總線錯(cuò)誤指示和正常/標(biāo)定指示。所述的數(shù)據(jù)傳輸采用CAN-bus總線，通訊介質(zhì)采用雙絞線、同軸電纜或光纖。所述的裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的動(dòng)力部件包括驅(qū)動(dòng)電路板和信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、減速 器、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)控制部件還包括最大位置接收器、最小位置接收器和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器；流量 控制部件包括入口、流量控制座、流量控制活塞桿和出口 ；驅(qū)動(dòng)電路板根據(jù)裝置智能控制盒 傳輸來的信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力源，減速機(jī)把步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力減速，使裝置執(zhí)行 機(jī)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定且扭矩增大，再將穩(wěn)定的動(dòng)力通過傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳送至運(yùn)動(dòng)控制部件內(nèi)部的運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)換器把角位移轉(zhuǎn)換成直線位移，位移傳感器將運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器運(yùn)動(dòng)的位移上傳到裝置智能 控制盒處理成當(dāng)前位置；最大位置接收器和最小位置接收器接受運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器上的信號(hào)發(fā) 生器的信號(hào)將最大、最小位置上傳裝置智能控制盒處理，穩(wěn)定流量從入口進(jìn)入流量控制座， 流量控制活塞桿在運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器的帶動(dòng)下做精細(xì)的直線運(yùn)動(dòng)，從而控制線性的流量從出口流 出ο所述的裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制部件還包括信號(hào)發(fā)生器和硬限位銷，信號(hào)發(fā)生器 安裝在運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器上，而硬限位銷安裝在運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器下方用于防止裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)跑過。所述的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括彈性連軸器、軸承固定的絲桿，彈性連軸器把減速機(jī)的軸和軸承固定的絲桿連接起來，將穩(wěn)定的動(dòng)力傳至運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器將角位移轉(zhuǎn)換成直 線位移。所述的裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力部件和運(yùn)動(dòng)控制部件之間有密封件，運(yùn)動(dòng)控制部件和 流量控制部件之間有耐壓密封件。所述的裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的外部的狀態(tài)指示牌、線纜密封件和用 于手動(dòng)控制的手輪。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的有益效果是，可以自動(dòng)精確執(zhí)行 和穩(wěn)定控制上網(wǎng)稀釋水量，保證抄造過程中成紙定量的準(zhǔn)確和穩(wěn)定；裝置中CAN-bus實(shí)現(xiàn) 了 1 個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接，只要在應(yīng)用中小于1 個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的都可以方便組網(wǎng)；步進(jìn)電機(jī) 在細(xì)分中采用細(xì)分，脈沖頻率為2KHz且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程步數(shù)達(dá)4萬步；使用中裝置執(zhí)行 機(jī)構(gòu)是自動(dòng)標(biāo)定的，節(jié)省了大量時(shí)間和人力。


圖1是本發(fā)明智能控制裝置原理框圖；圖2是裝置智能控制盒的原理框圖；圖3是裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是計(jì)算機(jī)軟件控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。實(shí)施例1如圖1、圖2、圖3所示，一種紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，由裝置智能控制 盒和裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成；裝置智能控制盒與裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過電氣接口連接，并由 裝置智能控制盒控制裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作；裝置智能控制盒裝置內(nèi)部包括CAN-bus接口模 塊、中央處理器MCU、AD采樣模塊，裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力部件25、運(yùn)動(dòng)控制部件沈和流量 控制部件27 ；裝置智能控制盒通過CAN-bus接口模塊接收裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳來的數(shù)據(jù)，裝置 智能控制盒內(nèi)部的中央處理器MCU將前述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并轉(zhuǎn)換成裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)要執(zhí)行的 信號(hào)，信號(hào)再通過電氣接口傳給裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)把信號(hào)傳輸給其內(nèi)部的動(dòng)力 部件25使裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到新的位置，從而改變裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量；裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu) 內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)控制部件沈中包括位移傳感器13，位移傳感器13將當(dāng)前位置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通 過電氣接口傳送回裝置智能控制盒，裝置智能控制盒通過AD采樣模塊處理后通過CAN-bus 接口將位置數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制端。裝置智能控制盒可同時(shí)與1個(gè)至8個(gè) 裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過電氣接口1連接。實(shí)施例2與實(shí)施例1不同的是裝置智能控制盒還包括電源模塊、標(biāo)定模塊、控制信號(hào)轉(zhuǎn)換 模塊、指示模塊、CAN-bus節(jié)點(diǎn)設(shè)置模塊和電氣接口模塊；電源模塊是為整個(gè)紙張橫幅定量 稀釋水智能控制裝置提供所需的MV、5V和3. 3V電源；其中中央處理器MCU是裝置智能控 制盒的核心，處理數(shù)據(jù)，CAN-bus接口模塊、CAN-bus節(jié)點(diǎn)設(shè)置模塊、指示模塊、標(biāo)定模塊、AD采樣模塊和控制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊都通過連線直接與中央處理器MCU連接，電氣接口模塊同時(shí) 與標(biāo)定模塊、AD采樣模塊和控制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連接；標(biāo)定模塊標(biāo)定裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最大、 最小行程，使裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)能在正常運(yùn)行時(shí)準(zhǔn)確定位；AD采樣模塊采集裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的 位移傳感器的信號(hào)，通過均值濾波和滑動(dòng)濾波后的AD值與標(biāo)定出來的AD值對(duì)比計(jì)算出裝 置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置；控制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊是將控制命令通過電路來實(shí)現(xiàn)；指示模塊指示裝置 智能控制盒的狀態(tài)，所述的狀態(tài)包括電源指示、CAN-bus接收和發(fā)送指示、CAN-bus總線錯(cuò) 誤指示和正常/標(biāo)定指示等。其中POWER :24V電源指示，POWER亮?xí)r智能控制盒上電，滅時(shí) 沒有上電；CAN-R CAN-bus接收指示，正常情況下CAN-R紅燈連續(xù)閃爍；CAN-T CAN-bus發(fā) 送指示，正常情況下CAN-T綠燈大約每秒一次的頻率閃爍；如果CAN-T和CAN-R不閃爍，則 表示CAN模塊不正常；CLT 標(biāo)定按鈕和指示，正?？刂茣r(shí)是點(diǎn)亮，標(biāo)定時(shí)是每秒一次的頻 率閃爍；CAN-bus接口模塊是整個(gè)紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置同外界通信和組網(wǎng)的 總線接口，可以方便的連入CAN網(wǎng)絡(luò)；CAN-bus節(jié)點(diǎn)設(shè)置模塊是設(shè)置裝置智能控制盒的CAN 節(jié)點(diǎn)號(hào)；電氣接口模塊與裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。所述的數(shù)據(jù)傳輸采用CAN-bus總線，通訊介質(zhì) 采用雙絞線、同軸電纜或光纖。實(shí)施例3本實(shí)施例可在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，增加以下特征裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的動(dòng)力部件25內(nèi)部包括驅(qū)動(dòng)電路板8和信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)5、 減速器7、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)控制部件沈則包括位移傳感器13、最大位置接收器14、最小位置 接收器15和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器19，流量控制部件27包括入口 24、流量控制座23、流量控制活塞 桿22和出口 18 ；驅(qū)動(dòng)電路板8根據(jù)裝置智能控制盒傳輸來的信號(hào)驅(qū)動(dòng)步機(jī)電機(jī)5產(chǎn)生動(dòng) 力源，步機(jī)電機(jī)5與減速機(jī)7通過硬件連接件6相連接，減速機(jī)7把步進(jìn)電機(jī)5產(chǎn)生的動(dòng)力 減速，使裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定且扭矩增大，減速機(jī)7再將穩(wěn)定的動(dòng)力通過傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳 送至運(yùn)動(dòng)控制部件沈內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器19將角位移轉(zhuǎn)換成直線位移，位移傳感器13將運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)換器19運(yùn)動(dòng)的位移上傳到裝置智能控制盒處理成當(dāng)前位置；最大位置接收器14和最 小位置接收器15接受運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器19上的信號(hào)將最大、最小位置上傳裝置智能控制盒處理， 穩(wěn)定流量從入口 M進(jìn)入流量控制座23，流量控制活塞桿22在運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器19的帶動(dòng)下做精 細(xì)的直線運(yùn)動(dòng)，從而控制線性的流量從出口 18流出。實(shí)施例4本實(shí)施例是在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，在裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制部件沈部分增加了 信號(hào)發(fā)生器17和硬限位銷16，信號(hào)發(fā)生器17安裝在運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器19上，而硬限位銷16安裝 在運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器19下方用于防止裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)跑過。實(shí)施例5實(shí)施例5是在實(shí)施例3或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的細(xì)化。在上面兩個(gè)實(shí)施例中的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，可以是如本實(shí)施例一樣，也可以是其他能夠?qū)?現(xiàn)相同功能的傳功結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)有彈性連軸器9、軸承10固定的絲桿12，彈 性連軸器9把減速機(jī)7的軸和軸承10固定的絲桿12連接起來，將穩(wěn)定的動(dòng)力傳至運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 換器19，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器19將角位移轉(zhuǎn)換成直線位移。實(shí)施例6
本實(shí)施例為最佳實(shí)施例，是在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上了增加在動(dòng)力部件25和運(yùn)動(dòng)控制 部件沈之間加裝密封件11，運(yùn)動(dòng)控制部件沈和流量控制部件27之間加裝耐壓密封件20。 而且所述的裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)還可以包括裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)外部的狀態(tài)指示牌3、標(biāo)識(shí)牌4、線纜密 封件2和用于手動(dòng)控制的手輪1(如圖3、4)等等。下面再來簡要敘述一下紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置控制處理流程如圖5所示。包括正?？刂屏鞒毯蜆?biāo)定流程。裝置開機(jī)和初始化Si，讀取裝置的CAN-bus節(jié)點(diǎn)設(shè)置S2數(shù)據(jù)確定CAN通信節(jié)點(diǎn) 號(hào)，裝置接受數(shù)據(jù)命令S3后轉(zhuǎn)換命令S4，判斷是否標(biāo)定S5就知道是執(zhí)行正常控制還是標(biāo)定。正?？刂屏鞒陶？刂浦懈鶕?jù)轉(zhuǎn)換后的命令數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)S6，在運(yùn)動(dòng)的過程中狀 態(tài)指示Sll指示正常運(yùn)行的狀態(tài)，AD采樣S12位移傳感器傳回的數(shù)據(jù)并計(jì)算位置S13，CAN 模塊定時(shí)發(fā)送位置/狀態(tài)數(shù)據(jù)S14，裝置判斷距目標(biāo)位置差3 % S7時(shí)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速S8, 裝置根據(jù)AD采樣計(jì)算出的位置判斷裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)到位S9后就執(zhí)行完畢S10。裝置回到接 受命令狀態(tài)，準(zhǔn)備執(zhí)行下一次命令。標(biāo)定流程標(biāo)定時(shí)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)先運(yùn)動(dòng)到最大位置S15，然后轉(zhuǎn)向S16，當(dāng)脫離最大位置S17 的瞬間AD采樣S12并記錄；裝置運(yùn)動(dòng)到最小位置S18時(shí)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)再次轉(zhuǎn)向S19，當(dāng)脫 離最小位置S20的瞬間AD采樣S12并記錄，同時(shí)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)，存儲(chǔ)最大最小位 置AD值S21，然后退出標(biāo)定S22。本發(fā)明所依據(jù)的技術(shù)原理如下紙張橫向定量稀釋水智能控制裝置主要是調(diào)節(jié)進(jìn) 入混合室的白水量的裝置。通過高性能QCS檢測(cè)到紙張的橫幅定量數(shù)據(jù)并通過CAN-bus總 線傳送到裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行到相應(yīng)的開度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)紙張橫幅上相應(yīng) 點(diǎn)的漿濃而最終改變其橫幅的定量差。特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)(1)穩(wěn)定動(dòng)力源步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用大功率、高細(xì)分兩相混合式步進(jìn)電機(jī)芯片做成驅(qū)動(dòng)電路。在細(xì) 分中采用1/2細(xì)分且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程步數(shù)達(dá)4萬步，保證了裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的高精度和調(diào)節(jié)快 速；步進(jìn)電機(jī)后的減速機(jī)采用5 1減速，使得裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)中平穩(wěn)、防止抖動(dòng)和保 證機(jī)構(gòu)的力矩。(2)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器將角位移轉(zhuǎn)換成直線位移，采用進(jìn)口高精密絲桿及運(yùn)動(dòng)部件，提高了 運(yùn)動(dòng)精度和運(yùn)行的平穩(wěn)性。(3)耐壓密封件采用三級(jí)密封，密封材料為進(jìn)口特殊工程復(fù)合材料，耐腐蝕、耐高溫、不型變。X密 封形式使得與活塞桿接觸面積小，提高使用壽命，降低了閥桿運(yùn)行阻力。此特殊設(shè)計(jì)使得 密封件能持續(xù)保持一定的預(yù)壓力，提高了耐壓等級(jí)，最大耐壓可達(dá)IMPa，在現(xiàn)場使用壓力為 0. 05-0. IMPa，保證了長期可靠的使用。(4)流量控制部件活塞和閥腔內(nèi)部均采用特殊處理工藝，表面光潔度可達(dá)到0. 1，有效地保證了其液體內(nèi)纖維與其表面產(chǎn)生附著而導(dǎo)致纖維的蓄聚和沉積等情況。流量控制活塞桿采用倒錐方 式，提高了流量的線形精度，每步精度為0. 625微米；防止其內(nèi)部產(chǎn)生蓄聚和漩渦，保證了 在不同開度時(shí)的液體流態(tài)穩(wěn)定；裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)腔體采用多級(jí)漸變的方式，保證當(dāng)外部壓力 變化，但流量控制活塞桿配合流量控制座做活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)部腔體會(huì)產(chǎn)生微量的變化下，而 流量卻能保證一定的線形度而不產(chǎn)生突變，控制裝置在lOOIffa壓力下，其流量從0. 12m3/ h 3. 0m3/h可調(diào)。(5)安全、節(jié)能裝置完全使用24V低電壓，在使用中安全，使用者不會(huì)受到電擊；裝置智能控制盒 的額定功率為5W，智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)的額定功率為15W。
權(quán)利要求
1.紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在于紙張橫幅定量稀釋水智能控制 裝置由裝置智能控制盒和裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成；裝置智能控制盒與裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)通 過電氣接口連接，并由裝置智能控制盒控制裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作；裝置智能控制盒內(nèi)部包括 CAN-bus接口模塊、中央處理器MCU、AD采樣模塊，裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力部件0 、運(yùn)動(dòng)控 制部件06)和流量控制部件(XT)；裝置智能控制盒通過CAN-bus接口模塊接收遠(yuǎn)程控制 端傳來的數(shù)據(jù)，裝置智能控制盒內(nèi)部的中央處理器MCU將前述數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并轉(zhuǎn)換成裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu)要執(zhí)行的信號(hào)，信號(hào)再通過電氣接口傳給裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)把信號(hào)傳 輸給其內(nèi)部的動(dòng)力部件0 使裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到新的位置，從而改變裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的 流量；裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制部件06)中包括位移傳感器(13)，位移傳感器(1 將當(dāng) 前位置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通過電氣接口傳送回裝置智能控制盒，裝置智能控制盒通過AD采樣 模塊處理后通過CAN-bus接口將位置數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在于所述的裝 置智能控制盒與1個(gè)至8個(gè)裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過電氣接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在于所述的裝 置智能控制盒還包括電源模塊、標(biāo)定模塊、控制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、指示模塊、CAN-bus節(jié)點(diǎn)設(shè) 置模塊和電氣接口模塊；電源模塊是為整個(gè)紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置提供所需的 電源；中央處理器MCU是裝置智能控制盒的核心，處理數(shù)據(jù)，CAN-bus接口模塊、CAN-bus 節(jié)點(diǎn)設(shè)置模塊、指示模塊、標(biāo)定模塊、AD采樣模塊和控制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊都通過連線直接與 中央處理器MCU連接，電氣接口模塊同時(shí)與標(biāo)定模塊、AD采樣模塊和控制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊連 接；標(biāo)定模塊標(biāo)定裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最大、最小行程，使裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)能在正常運(yùn)行時(shí)準(zhǔn)確定 位；AD采樣模塊采集裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的位移傳感器的信號(hào)，通過均值濾波和滑動(dòng)濾波后的 AD值與標(biāo)定出來的AD值對(duì)比計(jì)算出裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置；控制信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊是將控制命 令通過電路來實(shí)現(xiàn)；指示模塊指示裝置智能控制盒的狀態(tài)；CAN-bus接口模塊是整個(gè)紙張 橫幅定量稀釋水智能控制裝置同外界通信和組網(wǎng)的總線接口，可以方便的連入CAN網(wǎng)絡(luò)； CAN-bus節(jié)點(diǎn)設(shè)置模塊是設(shè)置裝置智能控制盒的CAN節(jié)點(diǎn)號(hào)；電氣接口模塊與裝置執(zhí)行機(jī) 構(gòu)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在于所述的指 示模塊指示裝置智能控制盒的狀態(tài)包括電源指示、CAN-bus接收和發(fā)送指示、CAN-bus總線 錯(cuò)誤指示和正常/標(biāo)定指示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在于所述的數(shù) 據(jù)傳輸采用CAN-bus總線，通訊介質(zhì)采用雙絞線、同軸電纜或光纖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在于所述的裝 置執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的動(dòng)力部件0 內(nèi)部包括驅(qū)動(dòng)電路板(8)和步進(jìn)電機(jī)(5)、減速器(7)、傳 動(dòng)結(jié)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)控制部件06)還包括最大位置接收器(14)、最小位置接收器(1 和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 換器(19)；流量控制部件(XT)包括入口(M)、流量控制座(23)、流量控制活塞桿02)和 出口(18)；驅(qū)動(dòng)電路板(8)根據(jù)裝置智能控制盒傳輸來的信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)( 產(chǎn)生動(dòng)力 源，減速機(jī)(7)把步進(jìn)電機(jī)( 產(chǎn)生的動(dòng)力減速，使裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力穩(wěn)定且扭矩增大， 再將穩(wěn)定的動(dòng)力通過傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳送至運(yùn)動(dòng)控制部件06)內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(19)把角位移 轉(zhuǎn)換成直線位移，位移傳感器(1 將運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(19)運(yùn)動(dòng)的位移上傳到裝置智能控制盒處理成當(dāng)前位置；最大位置接收器(14)和最小位置接收器(1 接受運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(19)上的 信號(hào)發(fā)生器(17)的信號(hào)將最大、最小位置上傳裝置智能控制盒處理，穩(wěn)定流量從入口 04) 進(jìn)入流量控制座(23)，流量控制活塞桿0 在運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(19)的帶動(dòng)下做精細(xì)的直線運(yùn) 動(dòng)，從而控制線性的流量從出口(18)流出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在于所述的裝 置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制部件06)還包括信號(hào)發(fā)生器(17)和硬限位銷(16)，信號(hào)發(fā)生器 (17)安裝在運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(19)上，而硬限位銷(16)安裝在運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(19)下方用于防止裝 置執(zhí)行機(jī)構(gòu)跑過。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在于所述 的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括彈性連軸器(9)、軸承(10)固定的絲桿(12)，彈性連軸器(9)把減速機(jī)(7) 的軸和軸承(10)固定的絲桿(1 連接起來，將穩(wěn)定的動(dòng)力傳至運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器(19)，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換 器(19)將角位移轉(zhuǎn)換成直線位移。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的任一種的紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在 于所述的裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力部件0 和運(yùn)動(dòng)控制部件06)之間有密封件(11)，運(yùn)動(dòng) 控制部件06)和流量控制部件(XT)之間有耐壓密封件00)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的任一種紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，其特征在 于所述的裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)的外部的狀態(tài)指示牌(3)、線纜密封件(2)和 用于手動(dòng)控制的手輪(1)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紙張橫幅定量稀釋水智能控制裝置，包括裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)、裝置智能控制盒，裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)由位移傳感器將當(dāng)前位置傳送到裝置智能控制盒，裝置控制盒處理后通過CAN-bus總線上傳到遠(yuǎn)程控制端，計(jì)算機(jī)軟件把接收到的位置數(shù)據(jù)和QCS橫幅定量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算后得出新的位置數(shù)據(jù)，再傳送到裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)就運(yùn)行到新的位置。本發(fā)明可以自動(dòng)精確執(zhí)行和穩(wěn)定控制上網(wǎng)白水量，保證了抄造過程中成紙的準(zhǔn)確和穩(wěn)定；而且裝置中CAN-bus可以方便組網(wǎng)；裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)是自動(dòng)標(biāo)定的，節(jié)省了時(shí)間和人力；采用流體模擬軟件模擬流量特性，有效避免了紙漿的絮聚，提高了流量的線形度。
文檔編號(hào)D21F1/08GK102108651SQ20101059089
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者周勇, 張亮, 莫建軍 申請(qǐng)人:綿陽同成高科技股份有限公司