[發(fā)明專(zhuān)利]基于多功能數(shù)據(jù)采集卡的纏繞機(jī)大張力控制裝置及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210037932.4
• 申請(qǐng)日: 2012-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102583110A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李連祥;豐曉雯;高亞男;宋濤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 核工業(yè)理化工程研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B65H59/36
• 分類(lèi)號(hào): B65H59/36;B65H59/38
• 代理公司: 天津市宗欣專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 12103
• 代理人: 胡恩河

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)子纏繞設(shè)備及控制方法，具體涉及一種基于多功能數(shù)據(jù)采集卡的纏繞機(jī)大張力控制裝置及控制方法。

背景技術(shù)

對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備而言，其轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度很重要，而在轉(zhuǎn)子的生產(chǎn)中，能否對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行準(zhǔn)確的張力施加成為技術(shù)的關(guān)鍵，能否準(zhǔn)確地施加張力對(duì)轉(zhuǎn)子本身起著至關(guān)重要的作用。

一般常規(guī)纏繞機(jī)纏繞沒(méi)有大張力需求，不管是纏繞管道還是纏繞壓力容器，最大張力只是控制在50N以下。而碳纖維專(zhuān)用纏繞機(jī)的特點(diǎn)就是寬絲束、大張力。張力的來(lái)源主要有兩個(gè)方面：一是系統(tǒng)張力，纖維走紗過(guò)程中與導(dǎo)輪的摩擦、纖維與導(dǎo)輪包角形成的摩擦力；二是主動(dòng)張力，由磁粉制動(dòng)器自動(dòng)控制張力的增加。而碳纖維纏繞機(jī)纏繞要滿(mǎn)足單股紗張力最大達(dá)到200N，最小也達(dá)到30N。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)而提出的，其目的是提供一種基于多功能數(shù)據(jù)采集卡的纏繞機(jī)大張力控制裝置及控制方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于多功能數(shù)據(jù)采集卡的纏繞機(jī)大張力控制裝置，包括張力傳感器的輸出信號(hào)與PLC的輸入端連接，PLC的輸出端與板卡的輸入端連接。板卡輸出端分別與分壓電路板和III號(hào)制動(dòng)器電源的輸入端連接，分壓電路板的輸出端分別與I、II號(hào)制動(dòng)器電源的輸入端連接，I、II號(hào)制動(dòng)器電源的輸入端連接。I、II、III號(hào)制動(dòng)器電源的輸出端分別與I、II、III號(hào)制動(dòng)器的輸入端連接，板卡的輸入、輸出端分別與工控機(jī)的輸出、輸入端連接，工控機(jī)的輸出端與顯示器的輸入端連接。

一種基于多功能數(shù)據(jù)采集卡的纏繞機(jī)大張力控制裝置的控制方法，包括以下步驟：

首先初始化內(nèi)部變量S1；

對(duì)過(guò)程中所需的內(nèi)部變量進(jìn)行初始化，接著讀取設(shè)置參數(shù)文件S2；

將設(shè)置好的各參數(shù)讀入到程序中，接著建立OPC通訊S3；

將纏繞控制與張力控制間的預(yù)設(shè)控制參數(shù)和狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)建立OPC通訊，以上三步完成之后，初始化多功能卡S4；

將多功能數(shù)據(jù)采集卡的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行初始化，如采樣率和采樣點(diǎn)數(shù)等，接著啟動(dòng)AD采集啟動(dòng)定時(shí)器S5；

使得多功能數(shù)據(jù)采集卡開(kāi)始AD采集的操作，并運(yùn)行定時(shí)器以較高頻率不斷觸發(fā)定時(shí)例程，首先檢查AI采集是否完成，即AD采集結(jié)束？S6；

未完成則退回到上一步，已完成則取得采集值，并觸發(fā)下一次采集S7；

進(jìn)行數(shù)據(jù)處S8；

對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包含剔除脈沖峰值和數(shù)據(jù)平均兩種數(shù)字濾波方法，然后讀DI端口S9；

讀取DI口狀態(tài)，與保存值比較看是否有變化，有變化則更新相應(yīng)內(nèi)部變量，即更新控制變量S10；

接下來(lái)由當(dāng)前張力設(shè)定值、實(shí)測(cè)值和控制參數(shù)等，以及上次控制輸出值計(jì)算本次輸出值，即計(jì)算控制輸出值S11；

并寫(xiě)入AO口輸出，即更新DA輸出S12；

同時(shí)檢查是否已觸發(fā)過(guò)程數(shù)據(jù)保存？S13；

若已觸發(fā)則記錄過(guò)程數(shù)據(jù)S14，若未觸發(fā)則跳過(guò)S14；

直接執(zhí)行刷新顯示數(shù)據(jù)、曲線S15；

對(duì)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)和曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新，讀寫(xiě)OPC通訊變量S16。

本發(fā)明的有益效果：

基于多功能數(shù)據(jù)采集卡的纏繞機(jī)大張力控制裝置可以滿(mǎn)足碳纖維的環(huán)向及螺旋纏繞的定位精度及張力施加。張力施加平穩(wěn)，在慣性、速度變化、紗團(tuán)直徑變化下自動(dòng)補(bǔ)償張力。張力機(jī)構(gòu)在大絲束碳纖維施加張力過(guò)程中，避免了起毛、卷紗、斷裂等缺陷。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的張力控制方法程序圖。

其中：

1I號(hào)制動(dòng)器?????????2II號(hào)制動(dòng)器

3III號(hào)制動(dòng)器???????4I號(hào)制動(dòng)器電源

5II號(hào)制動(dòng)器電源????6III號(hào)制動(dòng)器電源

7張力傳感器????????8分壓電路板

9顯示器????????????10PLC

11板卡?????????????12工控機(jī)

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的基于多功能數(shù)據(jù)采集卡的纏繞機(jī)大張力控制裝置及控制方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：