[发明专利]一种拖网用恒张力绞车控制系统

说明书

技术领域

本发明属于渔业捕鱼技术领域，特别涉及一种拖网用恒张力绞车控制系统。背景技术

拖网渔船作业时，由拖网绞车拖曳网具在渔场前行。由于风浪、渔获量的变化或渔船转向等的影响，都会引起绞车钢丝绳张力变化或不平衡，导致网具变形，影响捕捞效果，甚至对作业设备产生破坏。因此，如何根据钢丝绳张力变化自动控制拖网绞车，保持拖网曳纲张力平衡是系统的关键。

目前，国内渔船用绞车大多采用交流绕线式异步电动机转子串电阻的调速或液压驱动方案，控制性能较差，体积较大，结构复杂、效率低，维护量大，占地空间大，噪声大，且大多都不能根据张力变化进行自动调节，远不能满足安全生产规程的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种拖网用恒张力绞车控制系统，用以解决现有技术中无法根据张力变化进行自动调节。

本发明的技术方案是，一种拖网用恒张力绞车控制系统，包括绞拖网具曳纲的绞车，驱动绞车的电机，还包括驱动所述电机的变频器，用以测量绞车转速和曳纲放绳长度的转速传感器，测量曳纲纲绳张力的张力传感器以及处理转速传感器和张力传感器的信号检测模块，还包括PLC，

所述的张力传感器安装于所述曳纲的滑轮轴，所述的速度传感器安装于绞车的主轴，

张力及转速信号经信号检测模块输送到PLC，PLC对曳纲纲绳张力值进行运算，当张力值未到达设定值时，系统自动控制绞车正反转，收紧或放出曳纲纲绳，直至曳纲张力达到设定值。

优选的，技术方案可以包括至少2套绞车，以及2套与绞车配套的电机、变频器、转速传感器和张力传感器，

PLC对各曳纲的纲绳张力值进行比较运算，当张力差值超过设定界限时，系统自动控制相应的绞车正反转，收紧或放出曳纲纲绳，直至各曳纲张力值达到基本平衡，绞车停止运转。

本发明的拖网用恒张力绞车控制系统，有效解决了拖网曳纲纲绳张力自动控制问题。

附图说明

图1是本发明恒张力绞车工作示意图。

图2是本发明恒张力绞车系统控制原理图。

具体实施方式

如图1和2所示，一种拖网用恒张力绞车控制系统，其特征包括两组滚筒绞车、交流电机、变频器、张力传感器、旋转编码器、信号检测模块及PLC控制器等组成。两个绞车分别与网具左右曳纲相连，绞车为电力驱动控制形式。两组张力传感器分别安装在左右曳纲的滑轮轴上，张力传感器作为轴使用，传感器用于实时测定绞车钢丝绳的张力参数。两个旋转编码器分别安装在绞车主轴上，测量左右绞车转速和放绳长度。系统还包含一套信号检测模块及PLC控制器，信号检测模块通过RS485总线与PLC控制器连接。PLC控制器根据张力信号判断左右曳纲是否处于平衡，变频器控制电机带动拖网绞车运转。

该拖网绞车控制系统采用PLC和变频器调节交流异步电机转速的方法，系统以可编程序控制器(PLC)作为核心控制部件，通过变频器驱动交流电机，实现绞车的正反转起动、停止和调速。拖网作业时，拖网绞车大部分时间处于刹车状态，张力传感器实时测量拖网左右纲绳的张力，张力值作为反馈信号经由张力检测模块传送到PLC，经PLC运算、比较，当左右纲绳的张力差值超过设定的界限时，控制器通过PID输出控制信号到变频器，变频器驱动电机带动相应的绞车收放纲绳，自动调整左右曳纲张力与长度，当左右曳纲张力值达到合理范围时，绞车停止并处于刹车状态。系统应用变频器控制性能中的转矩限制模式作为恒张力控制的实现原理。在恒张力联动工况中，由工况转换开关激活转矩限制模式，并接通恒张力调节电位器电路。

张力检测选用PAT销轴式传感器，该传感器可用于静态或动态力的测量，在钢丝绳滑轮上进行载荷测量时，PAT销轴传感器可替代原滑轮轴。该传感器的中间部分力的输入形式为剪切载荷，作用在传感器左、右两部分的支撑力使传感器发生变化，由剪切应力引起的变形转换成与负载成正比的电信号。该传感器可输出4-20mA或0-2500mV两种类型信号，通过电缆将数据传送到PLC内处理后在控制面板上显示出张力值。根据生产实际把曳纲张力分为过载张力和非过载张力,而过载张力又分为危害性过载和非警过载。选定过载阈值和过载时限，不断对张力的大小、过载张力的持续时间进行监测，遇到超过一定时限的过载张力即行报警。

拖网绞车主轴上安装有旋转编码器，用于实时测量钢丝绳的放绳长度和绞车转速，放绳长度也可作为张力控制的反馈信号。