一种用于卷绕机上的张力控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于卷绕机上的张力控制系统，包括有主牵引装置以及设置在主牵引装置一侧的卷绕机，卷绕机与主牵引装置之间连接有卷绕材料，卷绕材料上设置有张力传感器，卷绕机连接有驱动装置，驱动装置内分别设置有供电模块、控制回路模块、转矩极限模块和速度控制模块，驱动装置同时连接有PID控制装置和趋势运动数学模型控制装置。通过加入趋势运动数学模型控制装置来进行控制，而趋势运动数学模型控制装置可以根据卷材运行速度、卷材厚度和卷绕机转速，运算得到驱动控制装置毫秒级频率变量输出，高速响应卷绕电机转速变化，这样就可以更好的控制卷绕机对薄膜的卷绕过程，适用于高速生产，加工出来的产品质量更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜生产设备
，尤其是涉及一种用于卷绕机上的张力控制系统。
技术介绍
随着物流行业的发展，透气薄膜膜的需求越来越高，现有的透气薄膜在生产过程中一般均需要将薄膜缠绕在转轴上，而在缠绕过程中，为了缠绕的质量更好，需要对薄膜的张力进行控制，而常规张力控制方法，完全根据张力传感器反馈值完成卷绕机张力控制，原理是张力已经发生变化，再去修正驱动控制器频率输出，再重新达到新的张力平衡，存在控制滞后，不适应高速生产和高转速变化的应用，致使生产出来的薄膜容易断裂，厚度也不均匀。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种结构简单、设计合理、使用方便、控制精准和适用于高速生产的用于卷绕机上的张力控制系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种用于卷绕机上的张力控制系统，包括有主牵引装置以及设置在所述主牵引装置一侧的卷绕机，所述卷绕机与所述主牵引装置之间连接有卷绕材料，所述卷绕材料上设置有张力传感器，所述卷绕机连接有驱动装置，所述驱动装置内分别设置有供电模块、控制回路模块、转矩极限模块和速度控制模块，所述驱动装置同时连接有PID控制装置和趋势运动数学模型控制装置。优选地，上述的一种用于卷绕机上的张力控制系统，其中所述卷绕机内设置有旋转轴，所述卷绕材料缠绕在所述旋转轴上。优选地，上述的一种用于卷绕机上的张力控制系统，其中所述卷绕机内设置有卷绕电机，所述卷绕电机带动所述旋转轴转动。优选地，上述的一种用于卷绕机上的张力控制系统，其中所述PID控制装置内分别设置有张力设定模块和张力反馈模块。优选地，上述的一种用于卷绕机上的张力控制系统，其中所述趋势运动数学模型控制装置根据卷材运行速度、卷材厚度和卷绕机转速，运算得到驱动控制装置毫秒级频率变量输出，高速响应所述卷绕电机的转速变化。优选地，上述的一种用于卷绕机上的张力控制系统，其中所述PID控制装置与所述张力传感器电性连接。本专利技术具有的优点和有益效果是：包括有主牵引装置以及设置在主牵引装置一侧的卷绕机，卷绕机与主牵引装置之间连接有卷绕材料，卷绕材料上设置有张力传感器，卷绕机连接有驱动装置，驱动装置内分别设置有供电模块、控制回路模块、转矩极限模块和速度控制模块，驱动装置同时连接有PID控制装置和趋势运动数学模型控制装置。通过加入趋势运动数学模型控制装置，而趋势运动数学模型控制装置可以根据卷材运行速度、卷材厚度和卷绕机转速，运算得到驱动控制装置毫秒级频率变量输出，高速响应卷绕电机转速变化，这样就可以更好的控制卷绕机对薄膜的卷绕过程，适用于高速生产，加工出来的产品质量更好。附图说明图1是本专利技术的控制系统示意图。图中：1、主牵引装置 2、卷绕材料 3、张力传感器 4、卷绕机 5、卷绕电机 6、驱动装置 7、供电模块 8、控制回路模块 9、转矩极限模块 10、速度控制模块 11、趋势运动数学模型控制装置 12、PID控制装置 13、张力设定模块 14、张力反馈模块 15、旋转轴具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种用于卷绕机上的张力控制系统，包括有主牵引装置1以及设置在主牵引装置1一侧的卷绕机4，卷绕机4与主牵引装置1之间连接有卷绕材料2，卷绕材料2上设置有张力传感器3，卷绕机4内设置有卷绕电机5和旋转轴15，卷绕材料2缠绕在旋转轴15上，卷绕电机5带动旋转轴15转动，卷绕机4连接有驱动装置6，驱动装置6内分别设置有供电模块7、控制回路模块8、转矩极限模块9和速度控制模块10，驱动装置6同时连接有PID控制装置12和趋势运动数学模型控制装置11。其中卷绕机趋势运动数学模型控制装置11的变量为：趋势运动数学模型控制装置11的计算公式为：Nm＝(F/FM)*RpmMNw＝Nm/G＝(F/FM)*RpmM/GD＝V/(3.14*n)D＝V*FM*G/RpmM/F/3.14SF＝FM*G/RpmM/3.14(当机械结构及电机配置选定后，SF为恒量)D＝V*SF/FF＝V*SF/D△D＝2*d/G放卷△f＝V*SF/(D-△D)-V*SF/D＝V*SF*△D/(D*(D-△D))收卷△f＝V*SF/D-V*SF/(D+△D)＝V*SF*△D/(D*(D+△D))△t＝60*1000/Nm(分钟变毫秒)△f1＝△f/△t表一为卷绕机是放卷方式计算结果表：表一表二为卷绕机是收卷方式计算结果表：表二PID控制装置12内分别设置有张力设定模块13和张力反馈模块14，PID控制装置12与张力传感器3电性连接，趋势运动数学模型控制装置11根据卷材运行速度、卷材厚度和卷绕机转速，运算得到驱动控制装置毫秒级频率变量输出，高速响应卷绕电机5的转速变化，这样就可以更好的控制卷绕机4对薄膜的卷绕过程，适用于高速生产，加工出来的产品质量更好。以上对本专利技术的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于卷绕机上的张力控制系统，包括有主牵引装置(1)以及设置在所述主牵引装置(1)一侧的卷绕机(4)，所述卷绕机(4)与所述主牵引装置(1)之间连接有卷绕材料(2)，其特征在于：所述卷绕材料(2)上设置有张力传感器(3)，所述卷绕机(4)连接有驱动装置(6)，所述驱动装置(6)内分别设置有供电模块(7)、控制回路模块(8)、转矩极限模块(9)和速度控制模块(10)，所述驱动装置(6)同时连接有PID控制装置(12)和趋势运动数学模型控制装置(11)。

【技术特征摘要】
1.一种用于卷绕机上的张力控制系统，包括有主牵引装置(1)以及设置在所述主牵引装置(1)一侧的卷绕机(4)，所述卷绕机(4)与所述主牵引装置(1)之间连接有卷绕材料(2)，其特征在于：所述卷绕材料(2)上设置有张力传感器(3)，所述卷绕机(4)连接有驱动装置(6)，所述驱动装置(6)内分别设置有供电模块(7)、控制回路模块(8)、转矩极限模块(9)和速度控制模块(10)，所述驱动装置(6)同时连接有PID控制装置(12)和趋势运动数学模型控制装置(11)。2.根据权利要求1所述的一种用于卷绕机上的张力控制系统，其特征在于：所述卷绕机(4)内设置有旋转轴(15)，所述卷绕材料(2)缠绕在所述旋转轴(15)上。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，
申请(专利权)人：中山市精友包装机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44