[發明專利]一種燙光機無線測溫控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201711055508.1
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107797587A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 張勤剛;姚衡;沈敏浩
• 申請（專利權）人: 海寧紡織機械有限公司
• 主分類號: G05D23/22
• 分類號: G05D23/22
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 王麗丹

所屬技術領域

本發明涉及機織、針織、簇絨織物燙光處理的燙光機，具體涉及一種燙光機無線測溫控制系統及其控制方法。

背景技術

燙輥是燙光機的主要部件，在工作時不僅需要高速旋轉，而且還需要對其進行加熱和溫度控制。燙輥的加熱是由主加熱和副加熱組成，二者獨立控制，但燙輥是一體的，由于溫度的傳導及燙輥的熱慣性作用，主加熱和副加熱相互影響，因此對溫度控制性能要求很高。傳統方案的燙光機燙輥溫度檢測是將埋設在燙輥內部的測溫傳感器信號線連接到集電環，通過安裝于集電環上的電刷將溫度信號傳導到溫度控制器上。集電環及電刷在長時間跟隨燙輥高速旋轉工作過程中，由于多種原因電刷和集電環之間會出現接觸不良等問題，造成傳導的溫度信號失真，進而引起燙輥溫度控制的不準確，嚴重影響設備整體性能。同時燙輥的長期高速旋轉造成集電環和電刷磨損，需要較為頻繁的更換和維護。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種燙光機無線測溫控制系統及其控制方法，該控制系統采用無線射頻供電和載波通訊測量旋轉燙輥的溫度信號，即燙輥上的測溫傳感器信號是通過無線傳輸的方式傳送到上位機控制系統，節省了滑環和電刷的接觸傳遞溫度信號，避免了集電環和電刷接觸造成的溫度測量失真，也節省了定期更換集電環和電刷的維護成本，保證燙輥在高速旋轉加熱工作過程中的溫度恒定，結構簡單、控制精度高、故障率低。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：一種燙光機無線測溫控制系統，包括PLC控制器、觸摸屏、智能溫度控制器、與燙輥電機相連的燙輥變頻器、可控硅調壓器、設置于燙輥內部的主加熱電熱管組件、副加熱電熱管組件、主加熱測溫熱電阻、副加熱測溫熱電阻、電加熱集電環，還包括無線測溫系統，所述無線測溫系統包括無線測溫轉子、無線測溫定子和溫度變送器；所述主加熱測溫熱電阻與副加熱測溫熱電阻分別埋設于燙輥內部徑向不同位置，其信號引出線通過燙輥一端空心軸頭連接至無線測溫轉子，所述無線測溫轉子正對無線測溫定子，兩者之間通過無線射頻供電和載波通訊傳送燙輥實時溫度信號，所述無線測溫定子與變送器之間通過同軸電纜相連傳送溫度數據，變送器將主、副加熱溫度信號轉換成4-20mA電流信號輸入智能溫度控制器，所述溫度控制器根據實測的信號經過PID運算后輸出控制信號給可控硅驅動電加熱管；所述智能溫度控制器與PLC控制器之間通過RS485串口通訊線連接進行實時數據交換。

作為一種優選，所述無線測溫轉子與無線測溫定子之間距離在9～20mm。

一種如上所述的燙光機無線測溫控制系統的控制方法，

第一步，根據織物燙光需要的燙輥表面溫度、燙輥轉速，通過觸摸屏設定燙輥主加熱區域與副加熱區域的溫度值參數及燙輥轉速參數；

第二步，通過觸摸屏，啟動燙輥電機，開啟燙輥加熱，其中：

（1）所述燙輥電機按所設定的參數根據PLC運算后將運行頻率通過RS485通訊線傳送給燙輥變頻器驅動燙輥電機運轉；

（2）燙輥的溫度由無線測溫轉子、無線測溫定子、變送器和溫度控制器實時控制，控制步驟為：

（a）主加熱熱電阻、副加熱熱電阻實時感應燙輥溫度，其信號接至無線測溫轉子，無線測溫轉子通過無線射頻供電和載波通訊將溫度信號實時傳送給無線測溫定子，無線測溫定子接收信號的同時通過同軸電纜實時發送溫度數據至變送器，變送器將溫度信號實時轉換成4-20mA電流信號傳送至智能溫度控制器；

(b)智能溫度控制器實時接收溫度值信號，然后根據所得主副加熱溫度值，與設定溫度值參數比較，運用PID控制計算方法，實時輸出4～20mA電流信號驅動可控硅調壓器輸出實時變化的三相電壓控制加熱管的加熱功率，保證燙輥溫度恒定在設置值；

(c)溫度控制器采集到的實時溫度通過RS485串口通信線發送給PLC，由PLC將溫度信號傳遞給觸摸屏實時顯示。

本發明為一個無線測溫控制系統，由原來滑環配合電刷的接觸傳導測溫系統改為無線傳輸測溫系統，完全省卻通過滑環傳遞溫度信號的環節，避免了滑環和電刷接觸造成的溫度測量不準，提高了控制精確度，使燙輥溫度控制更加穩定。本發明中，無線測溫系統采用熱電阻溫度傳感器，測量的是絕對真實溫度，而傳統燙輥采用熱電偶作為溫度傳感器，其測量的溫度是相對于冷端的溫度，即測量的是相對溫度，這個值相對于真實溫度會有一定偏差。