[发明专利]一种轧车张力控制系统及方法

说明书

所属技术领域

本发明属于一种用于染整设备中轧车与后级主动辊之间织物张力控制的电气控制方法。

背景技术

以往在染整设备中轧车与其后级之间为了达到速度同步的目的，通常在其间安装一台张力架(浮辊)，当轧车与后级主动辊有速度差而形成张力变化时，张力架摆动带动与之相连的电位器等传感器转动，调节轧车速度，使两者同步运行。但这一方式存在以下弱点：1、张力架占用机器空间大；2、受机械结构的限制张力不稳定；3、做不到微张力；4、不能对加工的织物张力进行量化。随着时代的发展，市场对织物质量(如针织物克重的均匀性)要求不断提高，这种控制方法已越来越不能满足织物加工要求。

发明内容

本发明的目的是发明一种保证轧车与其后级之间织物在运行过程中保持微张力或恒张力并且能在触摸屏上设置和显示张力，使张力数量化、直观化的张力控制方法。

本发明的技术解决方案是：电气控制系统由安装于导布辊两端(或一端)的张力传感器、张力放大器、轧车变频器、轧车电机、PLC、触摸屏组成。其方法是：根据工艺要求，在触摸屏上设置需要张力，触摸屏将数据传送给PLC，PLC经计算后从模拟量输出口输出信号给轧车变频器，作为张力控制所需三路信号中的张力给定信号；运行中的织物在安装有张力传感器的导布辊上形成张力，送张力放大器放大，形成两路0-10V信号，经滤波的一路送PLC至触摸屏显示实际张力，未经滤波的一路反馈给轧车变频器，作为张力控制所需三路信号中的张力反馈信号；PLC或后级变频器将机器运行速度送给轧车变频器，作为张力控制所需三路信号中的速度信号。三路信号在轧车变频器中经自由PID运算，输出运行频率信号给轧车电机，对织物运行过程中的张力变化进行调整，使织物张力稳定在给定张力。

本发明的优点是：机械结构简洁，可节省厂房空间；性能上既能保证织物微张力，使织物不被拉伸，保持为进布前状态；也能保证织物恒张力，使织物克重均匀。同时因为在触摸屏上能设置所需工艺张力和显示实际张力，对加工织物张力进行了量化，操作十分简单、方便，并且所有参数均进PLC，可完善机器配方功能，提高工艺保密性。因此这种张力控制方式是高档织物加工设备必需的控制方法。

附图说明

图1为轧车张力控制机械结构图

图2为轧车张力控制电气原理示意图

图3为轧车张力控制PID控制简易原理示意图

图中：1.张力传感器，2.PLC，3.张力放大器，4.变频器，5.电机，6.触摸屏。

具体实施方式

如图所示，电气控制系统由安装于导布辊两端(或一端)的张力传感器1、张力放大器3、轧车变频器4、轧车电机5、PLC 2、触摸屏6组成；轧车张力控制机械结构由轧车、安装张力传感器的导布辊、后级主动辊组成。

机器运行前，操作员根据工艺要求，在触摸屏6上设置需要张力，触摸屏6将数据传送给PLC 2，PLC 2经计算后从模拟量输出口输出信号给轧车变频器4，作为张力控制所需三路信号中的张力给定信号；运行中的织物在安装有张力传感器1的导布辊上形成张力，送张力放大器3放大，形成两路0-10V信号，经滤波的一路送PLC 2至触摸屏6显示实际张力，未经滤波的一路反馈给轧车变频器4，作为张力控制所需三路信号中的张力反馈信号；PLC 2或后级变频器将机器运行速度送给轧车变频器4，作为张力控制所需三路信号中的速度信号。三路信号在轧车变频器4中经自由PID运算，输出运行频率信号给轧车电机，对织物运行过程中的张力变化进行调整，使织物张力稳定在给定张力。具体步骤如下：

第一步：带有张力传感器1的导布辊安装后，先进行机械调试，检查导布辊的平行度、垂直度及运转灵活性。

第二步：连接张力传感器1、张力放大器3、PLC 2、触摸屏6并通电。

第三步：在导布辊无外力的情况下调整张力零点。

第四步：快速旋转导布辊，让导布辊在惯性下自由旋转，反复调整至张力显示在零点无波动。

第五步：按与穿布路线相同的路线，用无弹性、可不计重量的导带沿导布辊的对称中心悬挂定重的物体，通过轧车的导带在前端固定，调整放大器至显示张力为悬挂物体重量，取下物体后调节张力零点，再挂物体调节张力，反复调整。取下重物。

第六步：检查输入至轧车变频器4的速度、张力给定、张力反馈等三个信号的方向。

第七步：输入轧车变频器4参数。

第八步：关闭轧车变频器4PID功能，起动机器，标定速度，使轧车基本与其后级(如下超喂)同步。