一種卷繞張力控制裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種卷繞張力控制裝置，其包括ARM處理器、模糊PID算法芯片、通信端口電路，四路模擬量輸入口電路、四路模擬量輸出口電路、六路IO口輸入點電路、四路IO口輸出點電路、三路超高速計數器電路，所述ARM處理器分別控制連接模糊PID算法芯片、通信端口電路，四路模擬量輸入口電路、四路模擬量輸出口電路、六路IO口輸入點電路、四路IO口輸出點電路以及三路超高速計數器電路。本實用新型專利技術性價比高，可以大幅提高技術人員的工作效率，可以靈活組合使用，擴展方便，與PLC、HMI組合使用性價比非常高。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種卷繞控制技術，具體涉及一種卷繞張力控制裝置。
技術介紹
在電池、紡機、紡織、皮革、造紙、冶金、薄膜、包裝等領域，都涉及到使用卷繞控制裝置，其卷繞張力控制水平的高低是整個設備運行穩定性和產品質量好壞的關鍵所在。對于卷繞張力控制這一核心技術問題，一直是工業自動化控制領域中的難點、弱點。目前主要有兩種控制方案:一種是PLC加ADC模塊以及DAC模塊的方案，另一種是采用獨立的張力控制器的方案。隨著用戶對加工產品品質要求的不斷提高，新的檢測手段的出現，原有以PLC為控制平臺做PID控制的方式在經驗積累和編程設計效率上已現不足，無法滿足用戶對產品工藝高質量的要求。由此可見，提供一種高效率、高精度、低成本的卷繞張力控制裝置是本領域亟需解決的問題。
技術實現思路
本技術針對現有卷繞控制裝置的控制方案在效率、精度等方面無法滿足現有產品工藝高質量的要求的問題。而提供一種高效率、高精度的卷繞張力控制裝置，來解決現有技術的問題。為了達到上述目的，本技術采用如下的技術方案:一種卷繞張力控制裝置，該裝置包括ARM處理器、模糊PID算法芯片、通信端口電路，四路模擬量輸入口電路、四路模擬量輸出口電路、六路IO 口輸入點電路、四路IO 口輸出點電路、三路超高速計數器電路；所述ARM處理器分別控制連接模糊PID算法芯片、通信端口電路，四路模擬量輸入口電路、四路模擬量輸出口電路、六路IO 口輸入點電路、四路IO 口輸出點電路以及三路超高速計數器電路。進一步的，所述通信端口電路包括RS485端口、RS232端口、CAN_BUS端口以及USB端口，并通過這些通訊端口直接與PLC、HM1、PC機等聯機通訊。進一步的，所述模糊PID算法芯片包括PID算法電路、錐度計算電路、卷徑計算電路、雙軸切換電路、記憶輸出電路、點動控制電路、帶兩點DAC輸出電路以及實時調試電路。根據上述方案得到的本技術具有以下優點:(I)運用靈活，可以與各主流品牌的可編程控制器PLC、觸摸屏HM1、工控機PC等組網通信，相當于PLC的一個擴展模塊,安裝結構為卡槽結構,安裝方便。(2 )接口豐富，集成了四路模擬量輸入口(ADC)，四路模擬量輸出口( DAC)，六路IO輸入點、四路IO輸出點以及三路超高速計數器。可以彌補一般PLC相關模塊少、增加模塊費用高的缺點。(3)高性能的全速張力控制。在系統控制的全速范圍內，加、減速過程都具有相同的張力控制性能。(4)張力控制能力強，采用高性能的32路ARM處理器內核，結合模糊PID算法，可以在各種復雜情況下保持張力穩定。(5)高抗干擾性，各個端口，如ADC、DAC、RS485、IO端口等都采用隔離電路設計，具有很強的抗干擾性。(6)高能豐富,具有卷徑計算、錐度控制、雙軸換卷等功能。(7)使用方便，能夠最大限度的降低技術人員的設計工作強度，適用面廣。(8)性價比高，可以大幅提高技術人員的工作效率，可以靈活組合使用，擴展方便，與PLC、HMI組合使用性價比非常高。(9)適用性強，不但能使用在一般圓形內芯的卷繞場合，也能滿足諸如動力電池等異形卷芯的卷繞要求，解決了目前普遍存在的異形卷繞張力無法保證一致性的情況。(10)可以通過配套開發的PC機專用調試軟件，在線實時監測張力PID的運行、計算狀態，修改PID參數，觀察PID的控制效果。以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本技術。附圖說明圖1為本技術的結構框圖；圖2為本技術的接口框圖。具體實施方式為了使本技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本技術。參見圖1，本技術提供的卷繞張力控制裝置100，該裝置包括ARM處理器101、模糊PID算法芯片102、通信端口電路103，四路模擬量輸入口電路104 (ADC)、四路模擬量輸出口電路105 (DAC)、六路IO 口輸入點電路106、四路IO 口輸出點電路107、三路超高速計數器電路108。ARM處理器101作為整個裝置的數據處理中心，其可采用高性能的32位ARM處理器，并且ARM處理器分別控制模糊PID算法芯片102、通信端口電路103，四路模擬量輸入口電路104、四路模擬量輸出口電路105、六路IO 口輸入點電路106、四路IO 口輸出點電路107、三路超高速計數器電路108。本技術通過這些通訊端口直接與PLC、HM1、PC機等聯機通訊。同時，可以通過配套開發的PC機專用調試軟件，在線實時監測張力PID的運行、計算狀態，修改PID參數，觀察PID的控制效果。基于上述方案，本技術的具體實施如下:參見圖2，通信端口電路103包括RS485端口、RS232端口、CAN-BUS端口以及USB端口。RS485端口:帶電氣隔離，可與所有的帶RS485接口的器件相連，可通過相應的開關來設置通信速率。RS232端口:帶電氣隔離，可與所有帶RS232端口的器件相連，可通過相應的開關來設置通信速率，可作為調試端口。CAN-BUS端口，帶電氣隔離，可與所有帶CAN-BUS接口的器件相連，可通過相應的開關來設置通信速率。USB端口，可用于PC通信和調試接口。三路超高速計數器電路108作為正交編碼器接口，共有6個接線端子:A+/A_、B+/B_、C+/C_o其中A+/A-端口，為高速計數口 1，可作為主軸脈沖輸入，也可作為正交編碼器A向輸入信號。B+/B-端口，為高速計數口 2，可作為卷軸脈沖輸入，也可作為正交編碼器B向輸入信號。C+/C-端口，為高速計數口 2，可作為正交編碼器C向輸入信號。六路IO 口輸入點電路106具有8個接線端子:S10、SIU SI2、SI3、SI4、SI5、IN-COMl、IN-C0M2。S10,作為運行接口，0-停機，1-運行。SIl,作為點動。SI2，用于正反轉控制。SI3，用于A/B軸切換接口。SI4，用于主軸脈沖計數。S15,用于卷軸脈沖計數。IN-COMl，作為IO輸入公共端I。IN-C0M2，作為IO輸入公共端2。四路IO 口輸出點電路107，共有6個接線端子:S00、SO1、S0C0M0, S010、SOlUSOCOMl。其中，SOO，用作卷軸PFM脈沖速度輸出。SOl，用作卷軸PFM脈沖方向輸出。SOCOMOJtS S00、SOl 的輸出公共端。S010，作為過張力報警輸出。SOl I，作為欠張力報警輸出。SOCOMlJtS S010、SOll 的輸出公共端。四路模擬量輸入口電路104 (ADC)共有8個端子，每一路對應一個獨立公共端:A10+、AinO-com、All+、Ainl-com、AI2+、Ain2_com、AI3+、Ain3-com。其中AIO+和AIO-作為卷軸張力模擬量輸入端。AIl+和AIl-作為主軸速率模擬量輸入端。AI2+和AI2-作為卷徑大小百分模擬量比輸入端。Al3+和Al3-作為張力設置模擬量輸入端。四路模擬量輸出口電路105 (DAC)共有8個端子，每一路對應一個獨立公共端:A00, A00C0M, A01、A01C0M、A02、A02C0M、A03、A03C0M。其中，A00和A00C0M作為A軸張力控制輸出端。AOl和A01C0M作為B軸張力控制輸出端。A02和A02C0M作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種卷繞張力控制裝置，其特征在于，所述裝置包括ARM處理器、模糊PID算法芯片、通信端口電路，四路模擬量輸入口電路、四路模擬量輸出口電路、六路IO口輸入點電路、四路IO口輸出點電路、三路超高速計數器電路，所述ARM處理器分別控制連接模糊PID算法芯片、通信端口電路，四路模擬量輸入口電路、四路模擬量輸出口電路、六路IO口輸入點電路、四路IO口輸出點電路以及三路超高速計數器電路。

【技術特征摘要】
1.一種卷繞張力控制裝置，其特征在于，所述裝置包括ARM處理器、模糊PID算法芯片、通信端口電路，四路模擬量輸入口電路、四路模擬量輸出口電路、六路IO 口輸入點電路、四路IO 口輸出點電路、三路超高速計數器電路，所述ARM處理器分別控制連接模糊PID算法芯片、通信端口電路，四路模擬量輸入口電路、四路模擬量輸出口電路、六路IO 口輸入點電路、四路IO 口輸出點電路以及三路超高速計數...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高恭嫻，邱毅，胡志文，陸林海，蘇建平，
申請(專利權)人：上海海泰克系統工程有限公司，高恭嫻，
類型：實用新型
國別省市：