[实用新型]化纤生产中络丝定长控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种络丝定长控制系统，属于化纤生产领域。

背景技术

目前，国产粘胶长丝生产中筒子机大多未配络丝定长装置，使得丝筒上络丝长度不一，在后续加工时，往往出现较多的剩余小筒丝，造成很大的浪费，特别是出口丝，这一问题尤为突出。

在文献上能够查到的络丝定长方法大致有三种：测重法、度量法和定时法。这三种方法都存在不同程度的缺陷。测重法是通过对丝桶称重的方式来换算长度，由于原丝水分含量差异大，使用测重法计量丝线长度误差能够达到3%以上。度量法是通过测量丝桶的几何尺寸的方式测算丝线长度，由于存在形状不规则问题，几何尺寸本身就很难测准，因此度量法使用的不多。定时法是通过对络丝时间计量来测算长度，由于螺丝过程摩擦力和惯性力的变化，导致测量精度也不高。

为推动粘胶长丝络丝机技术进步，克服半连续纺纺丝机的不足，国内的纺丝设备厂家也正在积极开发新的纺丝设备。这些新设备使我国粘胶长丝生产水平有了较大的提升，但后续的打筒工艺仍停留在传统的方法，没有很好的解决络丝筒子定长问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种化纤生产中络丝定长控制系统，本控制系统使用计算机测控技术测量丝线长度误差小，自动定长控制精度高，能减少丝线浪费。

本实用新型的技术方案是：化纤生产中络丝定长控制系统，其特征在于，该系统由若干个分别与工控机连接的控制单元组成，各控制单元均由断丝控制机构、匝数检测光电传感器、定长控制器组成，所述的定长控制器具有片上系统（C8051F410）、断丝驱动模块、匝数计量模块、通信接口模块、液晶模块、按键模块和开关电源，其中开关电源与定长控制器的各部件连接提供电源，匝数计量模块输入端与匝数检测光电传感器通过信号线连接，匝数计量模块输出端与片上系统（C8051F410）通过信号线连接，断丝驱动模块输入端与片上系统（C8051F410）通过信号线连接，断丝驱动模块输出端与断丝控制机构通过信号线连接，液晶模块、按键模块通过信号线分别与片上系统（C8051F410）连接，片上系统（C8051F410）与通信接口模块连接，各控制单元的通信接口模块分别通过RS485现场总线与工控机连接，键盘、显示器、报警器分别与工控机连接。

本实用新型技术应用了自动检测技术、电子技术、现场总线技术、计算机控制技术、组态编程等实现化纤长丝生产中打筒的计算机定长控制。由于使用数学建模和误差分析的方法，通过测量卷筒旋转匝数来测量丝长度，统计和分析试验获取的丝在筒上的缠绕匝数和长度之间关系的数据，确立络丝匝数和长度之间的数学模型，找到络丝位置和纤度造成的误差规律，对任意锭位的控制和测量数据能够实现计算机在线误差修正，突破了传统的测重法、度量法和定时法测量丝长度方法的局限性，在160000m的络丝桶上，经实测定长误差降低至2000m以内。

附图说明

图1是本实用新型化纤生产中络丝定长控制系统原理框图。

图2是图1中定长控制器的原理框图。

具体实施方式

 经过对化纤生产中长丝纺丝工艺的研究和对筒子机结构的分析，以及前期实验数据的统计和处理，设计的络丝定长控制系统如图1所示。在图1中，化纤生产中络丝定长控制系统，由若干个分别与工控机连接的控制单元组成，各控制单元均由断丝控制机构、匝数检测光电传感器、定长控制器组成，所述的定长控制器具有片上系统（C8051F410）、断丝驱动模块、匝数计量模块、通信接口模块、液晶模块、按键模块和开关电源，其中开关电源与定长控制器的各部件连接提供电源，匝数计量模块输入端与匝数检测光电传感器通过信号线连接，匝数计量模块输出端与片上系统（C8051F410）通过信号线连接，断丝驱动模块输入端与片上系统（C8051F410）通过信号线连接，断丝驱动模块输出端与断丝控制机构通过信号线连接，液晶模块、按键模块通过信号线分别与片上系统（C8051F410）连接，片上系统（C8051F410）与通信接口模块连接，各控制单元的通信接口模块分别通过RS485现场总线与工控机连接，键盘、显示器、报警器分别与工控机连接。所述的片上系统（C8051F410）存有在线误差修正程序，该程序是依据用数学建模和误差分析的方法确立的络丝匝数和长度之间关系的数学模型编制的。工作时，断丝控制机构控制筒子机上对应锭位丝筒转动开机或停机动作，匝数检测光电传感器记录锭位丝筒的旋转匝数。定长控制器将光电传感器检测到的筒子机上对应锭位丝筒的旋转匝数，并将旋转匝数代入在线误差修正程序，经误差修正后换算出当前丝筒上丝线长度。定长控制器再将丝线长度数值通过RS485现场总线上传给工控机PC，在工控机PC上运行着监控管理软件，能够通过显示器显示各锭位上的定长控制器上传的长度数据。另外，工控机PC能将操作人员通过键盘输入设置的生产参数（主要指丝筒规格，该规格决定出厂丝筒丝线长度）下传给定长控制器，当锭位上丝筒所缠丝线达到出厂规格值时，定长控制器向断丝控制机构发出停机指令，断丝控制机构控制锭位丝筒的绕线动作停止，并上报工控PC，产生声光报警提示岗位工更换新的丝筒。实现化纤长丝生产中筒子机的定长控制。