[发明专利]一种接纸机控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种接纸机控制系统，其特征在于：包括接纸控制系统和纸带张力控制系统，所述的接纸控制系统包括第一PLC以及与所述第一PLC连接的第一运动控制定位模块，所述第一运动控制定位模块通过线缆连接有纸带压接机同步运动控制系统，所述的纸带压接机同步运动控制系统包括多个伺服放大器以及与各自伺服放大器连接的第一伺服电机单元；所述的纸带张力控制系统包括第二PLC以及与所述第二PLC连接的第二运动控制定位模块，所述第二运动控制定位模块通过线缆连接有纸带张力控制系统，所述的纸带张力控制系统包括多个伺服放大器以及与各自伺服放大器连接的第二伺服电机单元。

2.根据权利要求1所述的一种接纸机控制系统，其特征在于：所述第一运动控制定位模块采用运动控制8轴定位模块；所述第二运动控制定位模块采用运动控制4轴定位模块。

3.根据权利要求1所述的一种接纸机控制系统，其特征在于：所述第一伺服电机单元包括纸带输送辊电机、全圆周压接光辊电机、1/4圆周甩动压接辊电机、收纸头电机和收废料电机。

4.根据权利要求1所述的一种接纸机控制系统，其特征在于：所述第二伺服电机单元包括张力检测电机、开卷辊A电机和开卷辊B电机。

5.根据权利要求1所述的一种接纸机控制系统，其特征在于：所述线缆采用光纤运动控制高速总线。

6.根据权利要求1所述的一种接纸机控制系统，其特征在于：所述第一PLC与第二PLC之间通过现场总线模块相互通讯连接，实现工作过程中信息的交换，保证纸带速度的同步。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种接纸机控制系统的控制方法，其特征在于：包括接纸控制方法和张力控制方法：

接纸控制方法：当旧纸盘用到一定直径后接纸控制系统发出控制信号，启动光辊、新纸盘和收纸头辊，使光辊表面线速度和新纸盘纸带运动速度与旧纸盘纸带运动速度达到一致，收纸头辊将新纸盘上的先导纸收取而不散落；接着启动甩动辊，使甩动辊前沿的线速度在270度的范围内达到纸带运动速度，并在甩动辊的表面与光辊表面接触的阶段，保持运动速度不变，将新旧纸带压接在一起；在甩动辊表面与光辊表面接触的瞬间，适当加快收纸头辊，将新纸带在压接段的头部拉断并将新纸带前的先导段全部收卷在该辊上；在甩动辊表面与光辊表面脱开的瞬间，启动收废料辊，将旧纸带在压接段的尾部拉断并将旧纸带全部收卷在该辊上；这样实现了新旧纸带压接在一起，并由旧纸盘供纸带转换为新纸盘供纸带；

张力控制方法：首先根据目前正在使用的纸盘的转动速度来计算出纸盘当前的直径，根据计算出的直径进行转矩控制粗调，即将纸带盘的直径划分为几个区域，每个区域赋予不同的转矩控制设定值，通过转矩的控制，限制纸盘的转速，从而控制纸带张力在一定范围内变化；进一步地，在纸带输送的过程中，实时对纸带的张力值进行检测，根据此值进行张力调节闭环控制，即通过张力调节器，考虑直径的影响，算出此时应有的转矩控制值变化量，叠加在先前的转矩控制值上，这样在不同直径区域内的转矩控制值的基础上，对转矩进一步的细化调节，实现张力恒定控制。

8.根据权利要求7所述的一种接纸机控制系统的控制方法，其特征在于：在甩动辊表面与光辊表面脱开的瞬间，以与纸带运动方向相反的方向启动收废料辊。

9.根据权利要求7所述的一种接纸机控制系统的控制方法，其特征在于：对纸带的张力值进行检测采用对伺服电机的扭矩检测方法。

10.根据权利要求9所述的一种接纸机控制系统的控制方法，其特征在于：具体检测方法为：将伺服电机设置在转速为零的状态，启动电机，电机转轴上受外力生产的转动将反映为电机轴上所受的转矩，将电机安装在接纸机的张力检测轴上，则该转矩反映了纸带的张力；通过光纤通信，实时读出伺服放大器中电机的转矩值，即可获得纸带张力；适当设置伺服电机的转矩限制值，就可以调整纸带的张力设定值；将测得的转矩及张力设定值送入张力调节器，通过PID调节即可完成上述闭环控制功能。