[發明專利]高可靠性兩軸纏繞機控制裝置及其控制方法

無效

• 申請號: 201010032499.6
• 申請日: 2010-01-20
• 公開（公告）號: CN102126284A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 許家忠;喬明;楊洪濤;劉宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B29C53/80
• 分類號: B29C53/80;B29C53/56;B29L23/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本發明涉及玻璃鋼管道制造行業，具體涉及一種高可靠性兩軸纏繞機控制裝置及其控制方法。

背景技術：

玻璃鋼管道具有很多優點，如耐腐蝕，強度高、流體阻力小、保溫性能好等，使其成為鋼制管道的最佳替代品廣泛地應用在石油、化工和海水淡化等領域。纏繞機是生產玻璃鋼管道的核心設備，目前應用的數控纏繞機存在著可靠性低、纏繞精度差等諸多問題。在控制方法上也有不足之處，已有的玻璃鋼管道的纏繞控制方式是采用工控機加運動控制器模式，即數控機床中常用的兩軸協調運動的控制方式，將主軸和小車同時作為運動控制對象，這種控制方式將主要運算和處理都放在了上位機內，如果上位機出現死機或其他情況則會造車整個系統的癱瘓，嚴重影響系統可靠性。

發明內容：

本發明的目的是提供一種應用運動控制器Trio?MC?206作為控制核心對小車跟蹤主軸的隨動同步運動，采用電子齒輪控制方式可將傳統的兩軸協調的運動控制方式簡化為小車跟蹤主軸的單伺服運動控制的裝置及其控制方法。

上述發明的目的通過以下的技術方案實現：

高可靠性兩軸纏繞機控制裝置，其組成包括：所述的運動控制器為TrioMC206，所述的運動控制器Trio?MC206控制玻璃鋼管道纏繞芯膜軸的運動，所述的玻璃鋼管道纏繞芯膜軸一側連接玻璃鋼管道纏繞芯膜軸伺服電機，所述的玻璃鋼管道纏繞芯膜軸工作時通過玻璃纖維連接小車，所述的小車裝有樹脂膠槽和纖維張力控制系統，所述的小車安裝在軌道上通過鏈條傳動，所述的小車連接小車伺服電機。

所述的高可靠性兩軸纏繞機控制裝置，所述的玻璃鋼管道纏繞芯膜的軸兩端分別固定在支承軸上，所述的軌道側面裝有玻璃纖維的紗架。

所述的高可靠性兩軸纏繞機控制裝置，所述的運動控制器Trio?MC206包括控制器I/O接口，所述的控制器I/O接口連接芯片組，所述的芯片組同時連接串行接口、狀態指示燈和16位DAC伺服輸出，所述的16位DAC伺服輸出同時連接玻璃鋼管道纏繞芯膜軸A伺服驅動系統、玻璃鋼管道纏繞芯膜軸B伺服驅動系統和小車伺服驅動系統，所述的玻璃鋼管道纏繞芯膜軸A伺服驅動系統連接玻璃鋼管道纏繞芯膜軸A伺服電機，所述的玻璃鋼管道纏繞芯膜軸B伺服驅動系統連接玻璃鋼管道纏繞芯膜軸B伺服電機，所述的小車伺服驅動系統連接小車伺服電機，所述的串行接口通過串口線RS-232連接工業控制計算機，所述的工業控制計算機連接運行狀態顯示。

一種高可靠性兩軸纏繞機控制裝置的控制方法，以運動控制器Trio?MC206為核心進行控制；上位機包括串口線RS-232、工業控制計算機、運行狀態顯示；下位機包括控制器I/O接口、芯片組、串行接口、狀態指示燈和16位DAC伺服輸出；所述的上位機完成顯示以及人機交互信息等功能，通過串口線RS-232串口線并基于MODBUS協議與下位機進行通訊，下位機通過發送模擬量電壓來控制主軸伺服電機及小車伺服電機的旋轉，其中運動控制器TrioMC206以開環方式控制主軸速度，以閉環方式控制小車位置，所述的下位機的運動控制器Trio?MC206對玻璃鋼管道纏繞芯膜軸A的伺服電機、玻璃鋼管道纏繞芯膜軸B的伺服電機進行控制，纏繞運動本身是小車跟蹤主軸的隨動同步運動控制系統。

所述的高可靠性兩軸纏繞機控制裝置的控制方法，所述的下位機的運動控制器Trio?MC?206對玻璃鋼管道纏繞芯膜軸A的伺服電機、玻璃鋼管道纏繞芯膜軸B的伺服電機的控制方式為：下位機向玻璃鋼管道纏繞芯膜軸A伺服驅動器、玻璃鋼管道纏繞芯膜軸B伺服驅動器發送模擬量電壓信號，該信號經伺服驅動器放大后驅動玻璃鋼管道纏繞芯膜軸A伺服電機、玻璃鋼管道纏繞芯膜軸B伺服電機旋轉；由伺服驅動器實現對主軸的速度閉環控制。

所述的高可靠性兩軸纏繞機控制裝置的控制方法，所述的纏繞運動本身是小車跟蹤主軸的隨動同步運動控制系統：采用電子齒輪控制方式將傳統的兩軸協調的運動控制方式簡化為小車跟蹤主軸的單伺服運動控制，其中MOVELINK指令是MC206中的一條核心指令，用該指令來實現小車和主軸之間的跟隨運動，該指令形式為：MOVELINK(distance，link?dist，link?acc，link?dec，linkaxis[，link?options][，link?start])。