[发明专利]基于多功能数据采集卡的缠绕机大张力控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于一种高速旋转设备转子缠绕设备及控制方法，具体涉及一种基于多功能数据采集卡的缠绕机大张力控制装置及控制方法。

背景技术

对于高速旋转设备而言，其转子的强度很重要，而在转子的生产中，能否对转子进行准确的张力施加成为技术的关键，能否准确地施加张力对转子本身起着至关重要的作用。

一般常规缠绕机缠绕没有大张力需求，不管是缠绕管道还是缠绕压力容器，最大张力只是控制在50N以下。而碳纤维专用缠绕机的特点就是宽丝束、大张力。张力的来源主要有两个方面：一是系统张力，纤维走纱过程中与导轮的摩擦、纤维与导轮包角形成的摩擦力；二是主动张力，由磁粉制动器自动控制张力的增加。而碳纤维缠绕机缠绕要满足单股纱张力最大达到200N，最小也达到30N。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种基于多功能数据采集卡的缠绕机大张力控制装置及控制方法。

本发明的技术方案是：一种基于多功能数据采集卡的缠绕机大张力控制装置，包括张力传感器的输出信号与PLC的输入端连接，PLC的输出端与板卡的输入端连接。板卡输出端分别与分压电路板和III号制动器电源的输入端连接，分压电路板的输出端分别与I、II号制动器电源的输入端连接，I、II号制动器电源的输入端连接。I、II、III号制动器电源的输出端分别与I、II、III号制动器的输入端连接，板卡的输入、输出端分别与工控机的输出、输入端连接，工控机的输出端与显示器的输入端连接。

一种基于多功能数据采集卡的缠绕机大张力控制装置的控制方法，包括以下步骤：

首先初始化内部变量S1；

对过程中所需的内部变量进行初始化，接着读取设置参数文件S2；

将设置好的各参数读入到程序中，接着建立OPC通讯S3；

将缠绕控制与张力控制间的预设控制参数和状态反馈数据建立OPC通讯，以上三步完成之后，初始化多功能卡S4；

将多功能数据采集卡的相应参数进行初始化，如采样率和采样点数等，接着启动AD采集启动定时器S5；

使得多功能数据采集卡开始AD采集的操作，并运行定时器以较高频率不断触发定时例程，首先检查AI采集是否完成，即AD采集结束？S6；

未完成则退回到上一步，已完成则取得采集值，并触发下一次采集S7；

进行数据处S8；

对采集到的数据进行数据处理，包含剔除脉冲峰值和数据平均两种数字滤波方法，然后读DI端口S9；

读取DI口状态，与保存值比较看是否有变化，有变化则更新相应内部变量，即更新控制变量S10；

接下来由当前张力设定值、实测值和控制参数等，以及上次控制输出值计算本次输出值，即计算控制输出值S11；

并写入AO口输出，即更新DA输出S12；

同时检查是否已触发过程数据保存？S13；

若已触发则记录过程数据S14，若未触发则跳过S14；

直接执行刷新显示数据、曲线S15；

对现实数据和曲线进行实时刷新，读写OPC通讯变量S16。

本发明的有益效果：

基于多功能数据采集卡的缠绕机大张力控制装置可以满足碳纤维的环向及螺旋缠绕的定位精度及张力施加。张力施加平稳，在惯性、速度变化、纱团直径变化下自动补偿张力。张力机构在大丝束碳纤维施加张力过程中，避免了起毛、卷纱、断裂等缺陷。

附图说明

图1是本发明的控制装置结构示意图；

图2是本发明的张力控制方法程序图。

其中：

1I号制动器         2II号制动器

3III号制动器       4I号制动器电源

5II号制动器电源    6III号制动器电源

7张力传感器        8分压电路板

9显示器            10PLC

11板卡             12工控机

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明的基于多功能数据采集卡的缠绕机大张力控制装置及控制方法进行详细说明：