[發明專利]一種拖網用恒張力絞車控制系統

有效

• 申請號: 201310659050.6
• 申請日: 2013-12-08
• 公開（公告）號: CN103626069A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 王志勇;徐志強;諶志新
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所
• 主分類號: B66D1/52
• 分類號: B66D1/52
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術領域

本發明屬于漁業捕魚技術領域，特別涉及一種拖網用恒張力絞車控制系統。背景技術

拖網漁船作業時，由拖網絞車拖曳網具在漁場前行。由于風浪、漁獲量的變化或漁船轉向等的影響，都會引起絞車鋼絲繩張力變化或不平衡，導致網具變形，影響捕撈效果，甚至對作業設備產生破壞。因此，如何根據鋼絲繩張力變化自動控制拖網絞車，保持拖網曳綱張力平衡是系統的關鍵。

目前，國內漁船用絞車大多采用交流繞線式異步電動機轉子串電阻的調速或液壓驅動方案，控制性能較差，體積較大，結構復雜、效率低，維護量大，占地空間大，噪聲大，且大多都不能根據張力變化進行自動調節，遠不能滿足安全生產規程的要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種拖網用恒張力絞車控制系統，用以解決現有技術中無法根據張力變化進行自動調節。

本發明的技術方案是，一種拖網用恒張力絞車控制系統，包括絞拖網具曳綱的絞車，驅動絞車的電機，還包括驅動所述電機的變頻器，用以測量絞車轉速和曳綱放繩長度的轉速傳感器，測量曳綱綱繩張力的張力傳感器以及處理轉速傳感器和張力傳感器的信號檢測模塊，還包括PLC，

所述的張力傳感器安裝于所述曳綱的滑輪軸，所述的速度傳感器安裝于絞車的主軸，

張力及轉速信號經信號檢測模塊輸送到PLC，PLC對曳綱綱繩張力值進行運算，當張力值未到達設定值時，系統自動控制絞車正反轉，收緊或放出曳綱綱繩，直至曳綱張力達到設定值。

優選的，技術方案可以包括至少2套絞車，以及2套與絞車配套的電機、變頻器、轉速傳感器和張力傳感器，

PLC對各曳綱的綱繩張力值進行比較運算，當張力差值超過設定界限時，系統自動控制相應的絞車正反轉，收緊或放出曳綱綱繩，直至各曳綱張力值達到基本平衡，絞車停止運轉。

本發明的拖網用恒張力絞車控制系統，有效解決了拖網曳綱綱繩張力自動控制問題。

附圖說明

圖1是本發明恒張力絞車工作示意圖。

圖2是本發明恒張力絞車系統控制原理圖。

具體實施方式

如圖1和2所示，一種拖網用恒張力絞車控制系統，其特征包括兩組滾筒絞車、交流電機、變頻器、張力傳感器、旋轉編碼器、信號檢測模塊及PLC控制器等組成。兩個絞車分別與網具左右曳綱相連，絞車為電力驅動控制形式。兩組張力傳感器分別安裝在左右曳綱的滑輪軸上，張力傳感器作為軸使用，傳感器用于實時測定絞車鋼絲繩的張力參數。兩個旋轉編碼器分別安裝在絞車主軸上，測量左右絞車轉速和放繩長度。系統還包含一套信號檢測模塊及PLC控制器，信號檢測模塊通過RS485總線與PLC控制器連接。PLC控制器根據張力信號判斷左右曳綱是否處于平衡，變頻器控制電機帶動拖網絞車運轉。

該拖網絞車控制系統采用PLC和變頻器調節交流異步電機轉速的方法，系統以可編程序控制器(PLC)作為核心控制部件，通過變頻器驅動交流電機，實現絞車的正反轉起動、停止和調速。拖網作業時，拖網絞車大部分時間處于剎車狀態，張力傳感器實時測量拖網左右綱繩的張力，張力值作為反饋信號經由張力檢測模塊傳送到PLC，經PLC運算、比較，當左右綱繩的張力差值超過設定的界限時，控制器通過PID輸出控制信號到變頻器，變頻器驅動電機帶動相應的絞車收放綱繩，自動調整左右曳綱張力與長度，當左右曳綱張力值達到合理范圍時，絞車停止并處于剎車狀態。系統應用變頻器控制性能中的轉矩限制模式作為恒張力控制的實現原理。在恒張力聯動工況中，由工況轉換開關激活轉矩限制模式，并接通恒張力調節電位器電路。

張力檢測選用PAT銷軸式傳感器，該傳感器可用于靜態或動態力的測量，在鋼絲繩滑輪上進行載荷測量時，PAT銷軸傳感器可替代原滑輪軸。該傳感器的中間部分力的輸入形式為剪切載荷，作用在傳感器左、右兩部分的支撐力使傳感器發生變化，由剪切應力引起的變形轉換成與負載成正比的電信號。該傳感器可輸出4-20mA或0-2500mV兩種類型信號，通過電纜將數據傳送到PLC內處理后在控制面板上顯示出張力值。根據生產實際把曳綱張力分為過載張力和非過載張力,而過載張力又分為危害性過載和非警過載。選定過載閾值和過載時限，不斷對張力的大小、過載張力的持續時間進行監測，遇到超過一定時限的過載張力即行報警。

拖網絞車主軸上安裝有旋轉編碼器，用于實時測量鋼絲繩的放繩長度和絞車轉速，放繩長度也可作為張力控制的反饋信號。