切板机速度与张力控制系统技术方案

切板机速度与张力控制系统，包括编码器、多台控制电机、伺服控制器、可编程控制器、DP耦合器、人机界面与总线电缆，可编程控制器通过DP耦合器，采用Profibus‑DP的方式与浆板机控制系统相连；编码器安装在主传动轴减速机输出轴上面；编码器通过电缆与伺服控制器相连；伺服控制器安装在配电柜中用于驱动主传动轴的电机，伺服控制器和人机界面通过Profinet的方式与可编程控制器进行通讯；人机界面安装于控制箱上面用于主给定速度的调整和参数设置。本实用新型专利技术通过采用可编程控制器和伺服控制系统，实现切板机速度和张力控制，降低了硬件成本，使系统更加稳定。

Speed and tension control system of plate cutting machine

The speed and tension control system of the board cutting machine includes encoder, multiple control motors, servo controller, programmable controller, DP coupler, human-machine interface and bus cable. The programmable controller is connected with the control system of the board cutting machine by means of PROFIBUS \u2011 DP through DP coupler; the encoder is installed on the output shaft of the main transmission shaft reducer; the encoder is connected with the servo through the cable The controller is connected; the servo controller is installed in the distribution cabinet to drive the motor of the main drive shaft, and the servo controller and human-machine interface communicate with the programmable controller through PROFINET; the human-machine interface is installed on the control box for the adjustment of the main given speed and parameter setting. The utility model realizes the speed and tension control of the board cutting machine by adopting the programmable controller and the servo control system, reduces the hardware cost and makes the system more stable.

【技术实现步骤摘要】
切板机速度与张力控制系统
本技术属于制浆设备自动控制领域，具体涉及在浆板生产过程中的切板机速度与张力控制系统。
技术介绍
目前，切板机的速度与张力控制一般采用张力传感器。通过张力传感器来测量浆板的张力大小，从而调节切板机速度，让切板机和浆板机达到一个速度平衡状态。该方法能够满足控制要求，但是张力传感器成本较高，且张力不够稳定，精度达不到要求，容易造成浆板的张力忽大忽小，浆板容易断裂。
技术实现思路
本技术旨在提供一种切板机速度与张力控制系统，能使浆板生产过程中的切板机速度与张力大小稳定从而使系统稳定，能够适用于切板机或者类似需要速度张力控制的设备。本技术实现上述目的的技术方案：切板机速度与张力控制系统，包括编码器、多台控制电机、伺服控制器、可编程控制器、DP耦合器、人机界面与总线电缆，可编程控制器通过DP耦合器，采用Profibus-DP的方式与浆板机控制系统相连以将浆板机给定的主车速值经数据计算转换成伺服控制器速度给定值显示在人机界面上；编码器安装在主传动轴减速机输出轴上面；编码器通过电缆与伺服控制器相连，用于实时测量主传动轴的实际速度；伺服控制器安装在配电柜中用于驱动主传动轴的电机，伺服控制器和人机界面通过Profinet的方式与可编程控制器进行通讯，伺服控制器通过速度给定值和实时电流值实现主传动轴的速度和张力调节；人机界面安装于控制箱上面用于主给定速度的调整和参数设置。切板机速度与张力控制系统的控制方法，包括以下步骤：2.切板机速度与张力控制系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：（1）浆板机浆通过Profibus-DP把速度传给可编程控制器。（2）可编程控制器将速度值写给伺服控制器，伺服控制器根据速度给定值，以实时监测到电流值，通过人机界面上设定伺服控制器的电流限幅，以达到切板机速度和张力的控制要求。（3）可编程控制器通过主车速给定值计算出主传动轴电机输出转速，通过主传动轴的编码器值可编程控制器读取到实际运行速度值用于计算其他电机的输出转速从而达到整个切板机控制系统的需求；各电机输出转速计算公式为。主传动轴电机输出转速Z=V/A×R，横切电机输出转速H=Z/L×R，纵切电机输出转速Q=Z/B×R，高速电机输出转速G=Z/B×R，低速电机输出转速D=Z/B×R，拍纸电机输出转速P=Z/L×R，其中V为主车速给定值，A为传动轴周长，R为减速箱减速比，B为驱动辊周长，L为浆板长度。（4）人机界面上实时监控电流实时值和速度给定值，并且在控制面板上对电流限幅值和速度给定值做微调。本技术的有益效果：通过可编程控制器和伺服控制器之间的速度给定，根据伺服控制器的实际电流值，对伺服控制器的最大电流进行限制，电流限幅值可以在控制面板上根据实时电流进行修改，通过对电流的限制，使切板机的速度值稳定的运行，浆板的张力也可以得到控制，从而达到切板机和浆板机之间的速度平衡，通过编码器反馈回来的主传动轴实时速度值作为其他轴的速度给定，从而达到后续设备的速度稳定和浆板尺寸的稳定。附图说明图1为切板机速度与张力控制系统结构主视图。图2为切板机速度与张力控制系统结构侧视图。图3为速度流程示意图。图中：1-编码器，2-主传动电机，3-横切刀电机，4-高速带电机，5-低速带电机，6-拍纸电机。具体实施方式下面结合附图的实施例对本技术作进一步的说明。切板机速度与张力控制系统，包括1-编码器、2-主传动电机，3-横切刀电机，4-高速带电机，5-低速带电机，6-拍纸电机，伺服控制器、可编程控制器、DP耦合器、人机界面与总线电缆，可编程控制器通过DP耦合器，采用Profibus-DP的方式与浆板机控制系统相连并将浆板机给定的主车速值通过数据计算转换成伺服控制器速度给定值显示在人机界面上；1-编码器安装在主传动轴减速机输出轴上面，1-编码器通过电缆与伺服控制器相连，用于实时测量主传动轴的实际速度；伺服控制器安装在配电柜中用于驱动主传动轴的电机，伺服控制器和人机界面通过Profinet的方式与可编程控制器进行通讯，伺服控制器通过速度给定值和实时电流值实现主传动轴的速度和张力调节；人机界面安装于控制箱上面用于主给定速度的调整和参数设置。所述的多台控制电机，如附图1中所示，包括2-主传动电机，3-横切刀电机，4-高速带电机，5-低速带电机，6-拍纸电机。切板机速度与张力控制系统的控制方法，包括以下步骤：（1）浆板机浆通过Profibus-DP把速度传给可编程控制器，可编程控制器将速度值写给伺服控制器，伺服控制器根据速度给定值，以实时监测到电流值，通过人机界面上设定伺服控制器的电流限幅，以达到切板机速度和张力的控制要求。（2）根据带载时，浆板达到最大张力时，伺服控制器电流值作为最大电流限幅值，根据人机界面上显示的实时电流值与电流限幅值作比较，通过速度微调，使实时电流值与电流限幅值相接近，此时浆板张力达到最佳。（3）可编程控制器通过主车速给定值计算出主传动轴电机输出转速，通过主传动轴的编码器值可编程控制器读取到实际运行速度值用于计算其他电机的输出转速从而达到整个切板机控制系统的需求；各电机输出转速计算公式为：主传动轴电机输出转速Z=V/A×R，横切电机输出转速H=Z/L×R，纵切电机输出转速Q=Z/B×R，高速电机输出转速G=Z/B×R，低速电机输出转速D=Z/B×R，拍纸电机输出转速P=Z/L×R，其中V为主车速给定值，A为传动轴周长，R为减速箱减速比，B为驱动辊周长，L为浆板长度。（4）在实际运行过程中，当速度给定值增大，电流限幅太小，这个时候张力就不够，需要增大电流限幅，以达到增大张力的目的，反之亦然，当速度给定过高，电流限幅太大，这个时候就会由于张力过大而造成浆板断裂，通过人机界面上实时监控电流实时值和速度给定值，并且在控制面板上对电流限幅值和速度给定值做微调，以达到浆板张力控制的要求。本技术通过采用可编程控制器和伺服控制系统，实现切板机速度和张力控制，降低了硬件成本，使系统更加稳定。本技术具有普遍实用性。使用切板机的速度和张力控制方法，降低了设备的故障率，减少了生产过程中由于张力控制不好，而产生的浆板断裂造成的资源浪费，大幅度提高了生产力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.切板机速度与张力控制系统，其特征在于：包括编码器、三相异步电机、伺服控制器、可编程控制器、DP耦合器、人机界面与总线电缆，可编程控制器通过DP耦合器，采用Profibus-DP的方式与浆板机控制系统相连并将浆板机给定的主车速值通过数据计算转换成伺服控制器速度给定值显示在人机界面上；编码器安装在主传动轴减速机输出轴上面，编码器通过电缆与伺服控制器相连，用于实时测量主传动轴的实际速度；伺服控制器安装在配电柜中用于驱动主传动轴的电机，伺服控制器和人机界面通过Profinet的方式与可编程控制器进行通讯，伺服控制器通过速度给定值和实时电流值实现主传动轴的速度和张力调节；人机界面安装于控制箱上面用于主给定速度的调整和参数设置。/n

【技术特征摘要】
1.切板机速度与张力控制系统，其特征在于：包括编码器、三相异步电机、伺服控制器、可编程控制器、DP耦合器、人机界面与总线电缆，可编程控制器通过DP耦合器，采用Profibus-DP的方式与浆板机控制系统相连并将浆板机给定的主车速值通过数据计算转换成伺服控制器速度给定值显示在人机界面上；编码器安装在主传动轴减速机输...

【专利技术属性】
技术研发人员：董计划，吕本伟，屈辉现，周友幸，翁嘉祥，赵柏林，
申请(专利权)人：长沙长泰智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43