專利名稱：一種起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種起毛機(jī)的控制系統(tǒng)及控制方法，具體涉及一種起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
起毛機(jī)，主要適用于純棉、混紡織物及針織物的起毛加工。起毛機(jī)的發(fā)展僅有幾十年的歷史，以德國、意大利為主的一些高檔起毛機(jī)誕生于上世紀(jì)八十年代，而國內(nèi)高檔起毛機(jī)的研發(fā)始于21世紀(jì)初，目前國內(nèi)外起毛機(jī)發(fā)展總的趨勢是環(huán)保、綠色、節(jié)能、低耗、高效、智能化。起毛機(jī)的起毛力是指起毛過程中面料與起毛針輥(包括順針起毛輥和逆針起毛輥)的相互作用力。起毛力的大小與起毛輥的轉(zhuǎn)速和導(dǎo)布速度有關(guān)，由于起毛輥安裝在錫林上，因此錫林的轉(zhuǎn)速直接影響到起毛輥的轉(zhuǎn)速。在起毛過程中，根據(jù)面料對起毛的工藝·要求不同，在布面與起毛輥之間需要保持不同大小的起毛力，而且起毛力的波動不能過大，否則會使織物強(qiáng)力下降，影響織物性能，使起毛效果變差，出現(xiàn)布面橫條、絨毛不均勻等疵品。因此，在高速運(yùn)行的起毛機(jī)上，實現(xiàn)起毛力保持恒定非常關(guān)鍵，起毛力的控制好壞將直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。國內(nèi)現(xiàn)有的起毛機(jī)大多采用變頻器驅(qū)動電動機(jī)，錫林、起毛輥、導(dǎo)布輥轉(zhuǎn)速開環(huán)控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)還存在很多其它影響轉(zhuǎn)速變化的因素，如各種織物彈性的變化、起毛時織物張力的變化，起毛力大小的變化、電源電壓的變化、交流電動機(jī)負(fù)載的變化，針輥傳動三角帶松緊的變化，使得起毛力控制不穩(wěn)定，影響了紡織產(chǎn)品檔次的提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)及控制方法，保證織物在起毛過程中的轉(zhuǎn)速恒定，即控制了起毛力的恒定，結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、故障率低。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)，包括PLC控制器、分別與擴(kuò)幅棍電機(jī)、錫林電機(jī)、順針棍電機(jī)、逆針棍電機(jī)、前導(dǎo)棍電機(jī)、后導(dǎo)輥電機(jī)和出布輥電機(jī)相連接的擴(kuò)幅輥變頻器、錫林變頻器、順針輥變頻器、逆針輥變頻器、前導(dǎo)輥變頻器、后導(dǎo)輥變頻器和出布輥變頻器，還設(shè)有實時測速系統(tǒng)，所述實時測速系統(tǒng)包括設(shè)置于錫林上的錫林測速傳感器、設(shè)置于順針輥上的順針輥測速傳感器、設(shè)置于逆針輥上的逆針輥測速傳感器、設(shè)置于前導(dǎo)輥上的前導(dǎo)輥測速傳感器和設(shè)置于后導(dǎo)輥上的后導(dǎo)輥測速傳感器，所述實時測速系統(tǒng)與PLC控制器的高速計數(shù)器輸入端口相連；所述各變頻器通過RS485串口通信線與PLC控制器連接，所述PLC控制器能夠同步訪問各變頻器，以保證各電機(jī)的協(xié)同運(yùn)作。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述PLC控制器的輸入輸出設(shè)備為與其相連的觸摸屏。如上所述的起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)的控制方法如下第一步，根據(jù)需要起毛的織物，通過觸摸屏設(shè)定錫林、順針輥、逆針輥、前導(dǎo)輥、后導(dǎo)輥、擴(kuò)幅輥和出布輥的參數(shù)；
第二步，啟動起毛機(jī)，各傳動輥開始運(yùn)轉(zhuǎn)，其中
(1)所述擴(kuò)幅輥和出布輥的轉(zhuǎn)速由擴(kuò)幅輥變頻器和出布輥變頻器按所設(shè)定的參數(shù)直接控制；
(2)錫林電機(jī)、順針棍、逆針棍、前導(dǎo)棍和后導(dǎo)棍錫電機(jī)由PLC實時控制,控制步驟為
(a)錫林測速傳感器、順針輥測速傳感器、逆針輥測速傳感器、前導(dǎo)輥測速傳感器和后導(dǎo)輥測速傳感器實時測得錫林、順針輥、逆針輥、前導(dǎo)輥和后導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)速值；
(b)PLC控制器實時接收所述的錫林測速傳感器、順針輥測速傳感器、逆針輥測速傳感器、前導(dǎo)輥測速傳感器和后導(dǎo)輥測速傳感器實時測得的轉(zhuǎn)速值，然后根據(jù)所得轉(zhuǎn)速值，與設(shè)定的參數(shù)比較，運(yùn)用PID控制計算方法，計算出錫林電機(jī)、順針輥電機(jī)、逆針輥電機(jī)、前導(dǎo)輥·電機(jī)及后導(dǎo)輥電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化值；
(c)PLC控制器將計算所得的各電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化值通過串口通信線分別發(fā)送給錫林變頻器、順針輥變頻器、逆針輥變頻器、前導(dǎo)輥變頻器和后導(dǎo)輥變頻器，通過所述各變頻器再控制所述相關(guān)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明中的PID控制計算方法是采用基于人工干預(yù)的ro控制計算方法。本發(fā)明為一個閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)，由原來的開環(huán)轉(zhuǎn)速控制改為整個系統(tǒng)的多軸協(xié)同閉環(huán)控制，提高了控制精確度，使起毛機(jī)運(yùn)行過程中起毛力更加穩(wěn)定。本發(fā)明中，起毛力的實時控制方法，通過采用基于人工干預(yù)的ro控制算法，通過A u的補(bǔ)償，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速補(bǔ)償功能，即可得到實時的、準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速調(diào)整值，達(dá)到起毛機(jī)起毛力恒定的目的。本發(fā)明中上導(dǎo)輥與出布輥聯(lián)動的。本發(fā)明的有益效果是通過各傳動輥上所設(shè)的測速傳感器，實時測得各傳動輥的轉(zhuǎn)速值，運(yùn)用PID控制計算方法計算出各傳動輥電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)整值，再發(fā)回各變頻器，由各變頻器再控制各電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保證起毛機(jī)運(yùn)行過程中各傳動輥轉(zhuǎn)速恒定，即保證了起毛力的恒定。本發(fā)明提高了起毛機(jī)的機(jī)電一體化、智能化程度，通過多電機(jī)傳動，大大提高了生產(chǎn)效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。


圖I為本發(fā)明實施例電路連接原理框圖。圖2為本發(fā)明實施例控制下的導(dǎo)布過程示意圖。圖3為本發(fā)明實施例起毛力實時控制恒定的程序控制流程圖。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
具體實施例方式如圖I所示，一種起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)，包括PLC控制器、分別與擴(kuò)幅棍電機(jī)、錫林電機(jī)、順針棍電機(jī)、逆針棍電機(jī)、前導(dǎo)棍電機(jī)、后導(dǎo)棍電機(jī)和出布棍電機(jī)相連接的擴(kuò)幅輥變頻器、錫林變頻器、順針輥變頻器、逆針輥變頻器、前導(dǎo)輥變頻器、后導(dǎo)輥變頻器和出布輥變頻器；還設(shè)有實時測速系統(tǒng)，該實時測速系統(tǒng)包括設(shè)置于錫林上的錫林測速傳感器、設(shè)置于順針輥上的順針輥測速傳感器、設(shè)置于逆針輥上的逆針輥測速傳感器、設(shè)置于前導(dǎo)輥上的前導(dǎo)輥測速傳感器和設(shè)置于后導(dǎo)輥上的后導(dǎo)輥測速傳感器，該實時測速系統(tǒng)與PLC控制器的高速計數(shù)器輸入端口相連；各變頻器通過RS485串口通信線與PLC控制系統(tǒng)連接，PLC控制器能夠同步訪問各變頻器，以保證各電機(jī)的協(xié)同運(yùn)作。PLC控制器的輸入輸出設(shè)備為與其相連的觸摸屏。如圖2所示，采用上述起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)后的導(dǎo)布過程如下，將原料(布料)穿過緊布架和擴(kuò)幅輥之后，然后將布穿過前導(dǎo)輥，進(jìn)行自動引布，將布穿過順針輥、逆針輥，進(jìn)行自動引布，然后將布穿過后導(dǎo)輥，再進(jìn)行自動引布，然后將布穿過上導(dǎo)輥和出布輥，完成引布過程，至此做好了起毛前的引布準(zhǔn)備工作。如上所述的起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)的控制方法如下
第一步，根據(jù)需要起毛的織物，通過觸摸屏設(shè)定錫林、順針輥、逆針輥、前導(dǎo)輥、后導(dǎo)輥、擴(kuò)幅輥和出布輥的參數(shù)；
第二步，啟動起毛機(jī)，各傳動輥開始運(yùn)轉(zhuǎn)，其中· (1)所述擴(kuò)幅輥和出布輥的轉(zhuǎn)速由擴(kuò)幅輥變頻器和出布輥變頻器按所設(shè)定的參數(shù)直接控制；
(2)錫林電機(jī)、順針棍、逆針棍、前導(dǎo)棍和后導(dǎo)棍錫電機(jī)由PLC實時控制,控制步驟為
(a)錫林測速傳感器、順針輥測速傳感器、逆針輥測速傳感器、前導(dǎo)輥測速傳感器和后導(dǎo)輥測速傳感器實時測得錫林、順針輥、逆針輥、前導(dǎo)輥和后導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)速值；
(b)PLC控制器實時接收所述的錫林測速傳感器、順針輥測速傳感器、逆針輥測速傳感器、前導(dǎo)輥測速傳感器和后導(dǎo)輥測速傳感器實時測得的轉(zhuǎn)速值，然后根據(jù)所得轉(zhuǎn)速值，與設(shè)定的參數(shù)比較，運(yùn)用PID控制計算方法，計算出錫林電機(jī)、順針輥電機(jī)、逆針輥電機(jī)、前導(dǎo)輥電機(jī)及后導(dǎo)輥電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化值；
(c)PLC控制器將計算所得的各電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化值通過串口通信線分別發(fā)送給錫林變頻器、順針輥變頻器、逆針輥變頻器、前導(dǎo)輥變頻器和后導(dǎo)輥變頻器，通過所述各變頻器再控制所述相關(guān)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。如圖3所示，當(dāng)全機(jī)啟動后，變頻控制系統(tǒng)由0開始加速運(yùn)轉(zhuǎn)，加速過程中轉(zhuǎn)速實時檢測和顯示，在加速15s后系統(tǒng)進(jìn)入勻速運(yùn)轉(zhuǎn)階段，此時，開啟勻速狀態(tài)轉(zhuǎn)速實時檢測和實時控制。在勻速狀態(tài)下，當(dāng)實時檢測的轉(zhuǎn)速不同于設(shè)定值時，就進(jìn)入加速或減速狀態(tài)，轉(zhuǎn)速控制采用基于人工干預(yù)的ro控制。全機(jī)停止時，開啟減速控制，直到機(jī)器停止。
權(quán)利要求
1.一種起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)，包括PLC控制器、分別與擴(kuò)幅輥電機(jī)、錫林電機(jī)、順針棍電機(jī)、逆針棍電機(jī)、前導(dǎo)棍電機(jī)、后導(dǎo)棍電機(jī)和出布棍電機(jī)相連接的擴(kuò)幅輥變頻器、錫林變頻器、順針輥變頻器、逆針輥變頻器、前導(dǎo)輥變頻器、后導(dǎo)輥變頻器和出布輥變頻器，其特征在于還設(shè)有實時測速系統(tǒng)，所述實時測速系統(tǒng)包括設(shè)置于錫林上的錫林測速傳感器、設(shè)置于順針輥上的順針輥測速傳感器、設(shè)置于逆針輥上的逆針輥測速傳感器、設(shè)置于前導(dǎo)輥上的前導(dǎo)輥測速傳感器和設(shè)置于后導(dǎo)輥上的后導(dǎo)輥測速傳感器，所述實時測速系統(tǒng)與PLC控制器的高速計數(shù)器輸入端口相連；所述各變頻器通過RS485串口通信線與PLC控制器連接，所述PLC控制器能夠同步訪問各變頻器，以保證各電機(jī)的協(xié)同運(yùn)作。
2.如權(quán)利要求I所述的起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)，其特征在于所述PLC控制器的輸入輸出設(shè)備為與其相連的觸摸屏。
3.一種采用如上所述的起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 第一步，根據(jù)需要起毛的織物，通過觸摸屏設(shè)定錫林、順針輥、逆針輥、前導(dǎo)輥、后導(dǎo)輥、擴(kuò)幅輥和出布輥的參數(shù)； 第二步，啟動起毛機(jī)，各傳動輥開始運(yùn)轉(zhuǎn)，其中 (1)所述擴(kuò)幅輥和出布輥的轉(zhuǎn)速由擴(kuò)幅輥變頻器和出布輥變頻器按所設(shè)定的參數(shù)直接控制； (2)錫林電機(jī)、順針棍、逆針棍、前導(dǎo)棍和后導(dǎo)棍錫電機(jī)由PLC實時控制,控制步驟為 (a)錫林測速傳感器、順針輥測速傳感器、逆針輥測速傳感器、前導(dǎo)輥測速傳感器和后導(dǎo)輥測速傳感器實時測得錫林、順針輥、逆針輥、前導(dǎo)輥和后導(dǎo)輥的轉(zhuǎn)速值； (b)PLC控制器實時接收所述的錫林測速傳感器、順針輥測速傳感器、逆針輥測速傳感器、前導(dǎo)輥測速傳感器和后導(dǎo)輥測速傳感器實時測得的轉(zhuǎn)速值，然后根據(jù)所得轉(zhuǎn)速值，與設(shè)定的參數(shù)比較，運(yùn)用PID控制計算方法，計算出錫林電機(jī)、順針輥電機(jī)、逆針輥電機(jī)、前導(dǎo)輥電機(jī)及后導(dǎo)輥電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化值； (c)PLC控制器將計算所得的各電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化值通過串口通信線分別發(fā)送給錫林變頻器、順針輥變頻器、逆針輥變頻器、前導(dǎo)輥變頻器和后導(dǎo)輥變頻器，通過所述各變頻器再控制所述相關(guān)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
4.如權(quán)利要求3所述的起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)的實時控制方法，其特征在于所述PID控制計算方法是采用基于人工干預(yù)的H)控制計算方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種起毛機(jī)多軸傳動起毛力實時控制系統(tǒng)及其控制方法，實時控制系統(tǒng)包括PLC控制器、擴(kuò)幅輥變頻器、錫林變頻器、順針輥變頻器、逆針輥變頻器、前導(dǎo)輥變頻器、后導(dǎo)輥變頻器和出布輥變頻器，還設(shè)有實時測速系統(tǒng)，實時測速系統(tǒng)包括錫林測速傳感器、順針輥測速傳感器、逆針輥測速傳感器、前導(dǎo)輥測速傳感器和后導(dǎo)輥測速傳感器，實時測速系統(tǒng)與PLC控制器的高速計數(shù)器輸入端口相連；各變頻器通過RS485串口通信線與PLC控制器連接，PLC控制器能夠同步訪問各變頻器，以保證各電機(jī)的協(xié)同運(yùn)作。本發(fā)明保證織物在起毛過程中的轉(zhuǎn)速恒定，即控制了起毛力的恒定，結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、故障率低。
文檔編號G05B19/418GK102787464SQ20121029709
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者倪祖鑫, 沈加海, 沈國勤, 沈敏浩, 陳華, 黃國飛 申請人:海寧紡織機(jī)械廠