[发明专利]一种拉丝机精确调速控制系统及其方法

权利要求书

1.一种拉丝机精确调速控制系统，包括拉丝机的前级卷筒(1)和后级卷筒(2)，其特征在于：所述前级卷筒(1)和后级卷筒(2)之间装有位移传感器(4)，前级卷筒(1)和后级卷筒(2)之间的钢丝过位移传感器(4)并带动位移传感器(4)移动；通过位移传感器(4)的位移数据对前级卷筒(1)和后级卷筒(2)的转速进行调整。

2.如权利要求1所述的拉丝机精确调速控制系统，其特征在于：所述位移传感器(4)的移动方向垂直于前级卷筒(1)和后级卷筒(2)的中心连线。

3.如权利要求2所述的拉丝机精确调速控制系统，其特征在于：所述位移传感器(4)装在调谐臂(3)上，调谐臂(3)的延伸方向为位移传感器(4)的移动方向，调谐臂(3)用于复位位移传感器(4)的位移。

4.如权利要求3所述的拉丝机精确调速控制系统，其特征在于：所述位移传感器(4)的初始位置位于调谐臂(3)的端部。

5.一种拉丝机精确调速控制方法，其特征在于：采用如权利要求1至4中任一项所述的拉丝机精确调速控制系统，包括以下步骤：

①取位移值：从位移传感器(4)获取当前周期的位移数据；

②计算差值：根据位移数据，计算位移调整量；

③调整控制值：根据位移调整量，计算前级卷筒(1)和/或后级卷筒(2)的转速控制差量；

④输出控制：将前级卷筒(1)和/或后级卷筒(2)的转速控制差量分别输出至前级卷筒(1)和/或后级卷筒(2)的转速控制模块，使前级卷筒(1)和/或后级卷筒(2)的转速控制量叠加转速控制差量，然后返回至步骤①。

6.如权利要求1所述的拉丝机精确调速控制方法，其特征在于：所述步骤②过程采用S7-300系列PLC的SFB41模块。

7.如权利要求1所述的拉丝机精确调速控制方法，其特征在于：所述步骤②中，采用PID算法计算位移调整量。

8.如权利要求7所述的拉丝机精确调速控制方法，其特征在于：所述PID算法，计算位移调整量Δf＝M_n：

M_n＝MP_n+MI_n

MP_n＝K_c(SP_n－PV_n)＝K_ce_n

MI_n＝K_cT_s/T_i(SP_n－PV_n)+M_X

其中，MP_n为当前周期的比例项值，MI_n为当前周期的积分项值，K_c为增益，SP_n为当前周期的给定值，PV_n为当前周期的位移数据的值，M_X为上一周期的积分项，T_s为采样时间间隔，T_i为积分时间。

9.如权利要求1所述的拉丝机精确调速控制系统，其特征在于：所述步骤③中，计算后级卷筒(2)的转速控制差量f₂＝p₂/p₁(r₁/r₂)²f₁+Δf，其中，f₁为前级卷筒(1)的电机频率，f₂为后级卷筒(2)的电机频率，p₁为前级卷筒(1)的电机极对数，p₂为后级卷筒(2)的电机极对数，r₁为前级卷筒(1)的半径，r₂为后级卷筒(2)的半径。