數字式絞線機張力控制器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種數字式絞線機張力控制器，包括控制信號輸入模塊、控制電壓輸出模塊、輸出保護模塊、CPU和電源模塊；所述控制信號輸入模塊用于接收絞線機的主控制器發出的控制信號，并將該控制信號模數轉換后發送給CPU；所述CPU用于將數字信號進行脈沖寬度調制編碼成控制電壓值；所述控制電壓輸出模塊將所述控制電壓值輸出至絞線機的離合器；所述輸出保護模塊用于發送中斷信號給所述CPU，所述CPU停止輸出；所述電源模塊用以為該張力控制器提供工作電源。本實用新型專利技術為純數字式控制方式，將輸入、輸出轉換為正比例線性關系，誤差波動較小，能夠達到理想的張力控制效果，同時其還具有較好的安全特性，能夠保護系統不被燒壞。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及絞線機的張力控制
，尤其是涉及一種數字式絞線機張力控制器。
技術介紹
絞線機是一種將多根細線絞制成一根粗線的機器，其產品廣泛應用于電力、通訊等現代化社會的各個角落。絞線機中，絞好的線需要纏繞在線棍上面，在絞線量不斷增加的過程中卷徑會不斷增大，這時線棍的轉動將會引起拉線張力發生較大變化，從而使得拉線發生斷裂現象。因此絞線機上必須使用張力控制器來控制拉線的張力，使拉線盡量保持不變，以防出現斷線等故障。目前市面上已有通用型張力控制器系統，該通用型張力控制器系統由分立元件構成的模擬電路組成，其組成及體積都較龐大；同時其系統為模擬電路，其對噪聲很敏感，其對任何擾動或噪聲都會改變電流值的大小，工作不夠穩定；此外，其輸入、輸出轉換不夠線性化，存在較大誤差波動；最后，其沒有自身輸出保護功能，一旦輸出接線出錯將會被燒壞。
技術實現思路
基于此，本技術在于克服現有技術的缺陷，提供一種數字式絞線機張力控制器，其為純數字式控制方式，將輸入、輸出轉換為正比例線性關系，誤差波動較小，能夠達到理想的張力控制效果。其技術方案如下：一種數字式絞線機張力控制器，包括控制信號輸入模塊、控制電壓輸出模塊、輸出保護模塊、CPU(CentralProcessingUnit，中央處理器)和電源模塊，所述控制信號輸入模塊、所述控制電壓輸出模塊、所述輸出保護模塊和所述電源模塊均與所述CPU電性連接；所述控制信號輸入模塊用于接收絞線機的主控制器發出的控制信號，并將該控制信號模數轉換后發送給CPU；所述CPU用于將采集到的數字信號進行脈沖寬度調制編碼成控制電壓值；所述控制電壓輸出模塊用于將所述控制電壓值輸出至絞線機的離合器，用以控制離合器的松緊；所述輸出保護模塊內設有短路檢測電路，當所述短路檢測電路檢測到該張力控制器的輸出短路時，所述輸出保護模塊發送中斷信號給所述CPU，所述CPU停止輸出；所述電源模塊用于為該張力控制器提供工作電源。在其中一個實施例中，還包括與所述CPU電性連接的復位信號輸入模塊和復位信號輸出模塊，所述復位信號輸入模塊用以接收所述主控制器發送的復位信號，所述復位信號輸出模塊用以將經CPU轉換后得出的復位電壓值輸出至絞線機的放線機構，用以啟動放線機構。在其中一個實施例中，還包括與所述CPU電性連接的短路指示燈，當所述CPU接收到中斷信號停止輸出時點亮所述短路指示燈。在其中一個實施例中，所述離合器為電磁離合器。在其中一個實施例中，還包括輸出軟啟動模塊，所述輸出軟啟動模塊用以延遲所述控制電壓輸出模塊的通電時間。在其中一個實施例中，所述控制信號輸入模塊和所述控制電壓輸出模塊內均經由光電耦合器與所述CPU連接。在其中一個實施例中，還包括與所述CPU電性連接的掉電檢測模塊和存儲模塊，所述掉電檢測模塊用以檢測該控制器內掉電情況，并將掉電信號發送至所述CPU，所述CPU控制所述存儲模塊將系統數據存儲。下面對前述技術方案的優點或原理進行說明：本技術所述的張力控制器，其CPU采集數字信號并運算得出控制量，再經PWM(PulseWidthModulation，脈沖寬度調制)調制輸出給控制電壓輸出模塊。由于PWM脈寬調制具有數字化和可操作性強等特點，使得控制電壓輸出與控制信號輸入信號之間具有正比例線性關系，誤差波動較小，能夠達到理想的張力控制效果，可控性強。同時又由于該控制器系統從處理器到被控系統信號都是數字形式的，無需進行數模轉換，讓信號保持為數字形式可將噪聲影響降到最小，增強信號傳輸的穩定性和準確性。此外，本技術還包括與所述CPU電性連接的輸出保護模塊，當輸出接線短路或控制對象(如離合器)發生故障導致輸出短路時，輸出保護模塊內短路檢測電路能及時感知電流異常并給CPU發出中斷信號；CPU接收到信號后將立即停止輸出，從而保護系統本身不被燒壞。最后，由于本技術以數字式控制器代替傳統的模擬式控制器，有效地減輕了整個控制系統的體積與重量，便于安裝。綜上可知，本技術可將輸入、輸出轉換為正比例線性關系，張力控制效果理想；本技術組成完整、結構條理、成本低廉、抗干擾能力強，且使用安全。本技術還包括復位信號輸入模塊和復位信號輸出模塊，用以控制絞線機的放線機構啟動，使得放線機構與離合器均可通過該張力控制器控制進行，達到了多功能控制的效果。本技術還包括與所述CPU電性連接的短路指示燈，當CPU接收到中斷信號后將立即停止輸出并點亮短路指示燈，提示工作人員進行檢修。本技術具有較好的安全性。所述離合器為電磁離合器，電磁離合器具有高速響應、耐久性強、組裝維護容易、使用簡單等優點。本技術還包括輸出軟啟動模塊，由于在張力控制器系統上電瞬間，CPU各管腳會出現引腳電平不穩定的情況，通過輸出軟啟動模塊可以延遲輸出模塊內輸出電路的通電時間，避免出現輸出誤動作。所述控制信號輸入模塊和所述控制電壓輸出模塊內均經由光電耦合器與CPU連接，使外部電路與控制器內部電路之間沒有了電的直接聯系，而是通過光電耦合進行信號的傳遞，這樣大大增加了控制器的抗干擾能力。本技術還包括掉電檢測模塊和存儲模塊，所述掉電檢測模塊用以檢測該控制器內掉電情況，當系統電壓降低到一定門限值時，掉電檢測模塊及時將掉電信號發送至CPU，當CPU檢測到掉電信號后，其將重要系統數據及時保存到存儲模塊中，以防重要數據丟失，同時當系統下次啟動時可從中讀取使用。附圖說明圖1為本技術實施例所述的數字式絞線機張力控制器的原理框圖。附圖標記說明：10、CPU，20、控制信號輸入模塊，30、控制電壓輸出模塊，40、電源模塊，50、復位信號輸入模塊，60、復位信號輸出模塊，70、輸出軟啟動模塊，80、掉電檢測模塊，90、存儲模塊，100、輸出保護模塊。具體實施方式為使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本技術進行進一步的詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本技術，并不限定本技術的保護范圍。如圖1所示，本技術所述的數字式絞線機張力控制器，包括控制信號輸入模塊20、控制電壓輸出模塊30、CPU10和電源模塊40，所述控制信號輸入模塊20、所述控制電壓輸出模塊30和所述電源模塊40均與所述CPU10電性連接；所述控制信號輸入模塊20用于接收絞線機的主控制器發出的控制信號，并將該控制信號模數轉換后發送給CPU10，所述控制信號輸入模塊20為DC0-5V控制信號輸入接口；所述CPU10用于將采集到的數字信號進行脈沖寬度調制編碼成控制電壓值；所述控制電壓輸出模塊30將所述控制電壓值輸出至絞線機的離合器，用以控制離合器的松緊，所述控制電壓輸出模塊30為DC0-24V控制電壓輸出接口；所述電源模塊40用以為該張力控制器提供工作電源，其為整個張力控制器提共DC5V和DC24V的工作電源。本技術整體工作過程是：電源模塊40給整個系統供電，系統控制程序下載到CPU10中，由CPU10來控制整個系統的工作。主控制器發送DC0-5V的模擬信號給控制信號輸入模塊20，所述控制信號輸入模塊20將模擬信號轉換為數字信號發送給CPU10，CPU10運算得出控制量，再經PWM脈寬調制輸出給控制電壓輸出模塊30，控制電壓輸出模塊30即本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數字式絞線機張力控制器，其特征在于，包括控制信號輸入模塊、控制電壓輸出模塊、輸出保護模塊、CPU和電源模塊，所述控制信號輸入模塊、所述控制電壓輸出模塊、所述輸出保護模塊和所述電源模塊均與所述CPU電性連接；所述控制信號輸入模塊用于接收絞線機的主控制器發出的控制信號，并將該控制信號模數轉換后發送給CPU；所述CPU用于將采集到的數字信號進行脈沖寬度調制編碼成控制電壓值；所述控制電壓輸出模塊用于將所述控制電壓值輸出至絞線機的離合器，用以控制離合器的松緊；所述輸出保護模塊內設有短路檢測電路，當所述短路檢測電路檢測到該張力控制器的輸出短路時，所述輸出保護模塊發送中斷信號給所述CPU，所述CPU停止輸出；所述電源模塊用于為該張力控制器提供工作電源。

【技術特征摘要】
1.一種數字式絞線機張力控制器，其特征在于，包括控制信號輸入模塊、控制電壓輸出模塊、輸出保護模塊、CPU和電源模塊，所述控制信號輸入模塊、所述控制電壓輸出模塊、所述輸出保護模塊和所述電源模塊均與所述CPU電性連接；所述控制信號輸入模塊用于接收絞線機的主控制器發出的控制信號，并將該控制信號模數轉換后發送給CPU；所述CPU用于將采集到的數字信號進行脈沖寬度調制編碼成控制電壓值；所述控制電壓輸出模塊用于將所述控制電壓值輸出至絞線機的離合器，用以控制離合器的松緊；所述輸出保護模塊內設有短路檢測電路，當所述短路檢測電路檢測到該張力控制器的輸出短路時，所述輸出保護模塊發送中斷信號給所述CPU，所述CPU停止輸出；所述電源模塊用于為該張力控制器提供工作電源。2.根據權利要求1所述的數字式絞線機張力控制器，其特征在于，還包括與所述CPU電性連接的復位信號輸入模塊和復位信號輸出模塊，所述復位信號輸入模塊用以接收所述主控制器發送的復位信號，所述復位信號輸出模塊用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：亓曉彬，萬學春，鄒偉全，
申請(專利權)人：廣州鐵路職業技術學院，
類型：新型
國別省市：廣東;44