專利名稱：玻璃纖維大卷裝拉絲機(jī)電氣控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及控制或調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別涉及玻璃纖維大卷裝拉絲機(jī)的電氣控制設(shè)備。
連續(xù)拉制玻璃纖維的生產(chǎn)工藝過程是將玻璃球放入白金坩蝸里，該坩堝底部裝有一塊“漏板”，“漏板”上開幾百個(gè)直徑約1毫米的圓形漏孔(孔多少視品種不同而有所不同)，將坩堝及漏板加熱到1200℃左右，熔融的玻璃液從漏孔中流出，集束成一股后纏繞在高速旋轉(zhuǎn)的拉絲機(jī)車頭的圓筒上。顯然，成形的玻璃纖維的直徑與拉線機(jī)圓筒的線速度有關(guān)。
拉絲機(jī)有二只車頭(分別編號(hào)為1號(hào)車頭和2號(hào)車頭)，一只處在運(yùn)轉(zhuǎn)位置，稱為運(yùn)轉(zhuǎn)車頭，玻璃纖維就纏繞在運(yùn)轉(zhuǎn)車頭的圓筒上，另一只處在準(zhǔn)備位置，稱為準(zhǔn)備車頭。二只車頭各由一只交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，卷繞到一定時(shí)間后，二只車頭互換位置，即裝有已纏滿玻璃纖維圓筒的原在運(yùn)轉(zhuǎn)位置的車頭，現(xiàn)在換到準(zhǔn)備位置，令其迅速制動(dòng)，在換向過程中玻璃纖維被切斷。安裝有空?qǐng)A筒的原在準(zhǔn)備位置的車頭，現(xiàn)在換到運(yùn)轉(zhuǎn)位置，被集束的玻璃纖維接著纏繞在其空?qǐng)A筒上，從而完成了一個(gè)生產(chǎn)周期。
處在運(yùn)轉(zhuǎn)位置的車頭圓筒，隨著卷繞時(shí)間增加，圓筒直徑越來越大，若不采取措施圓筒外圈的線速度越來越大，隨之，玻璃纖維直徑就會(huì)越來越細(xì)，從而影響玻璃纖維產(chǎn)品的質(zhì)量，因而必須采取補(bǔ)償措施，使圓筒直徑增加的同時(shí)相應(yīng)降低運(yùn)轉(zhuǎn)車頭的轉(zhuǎn)速，從而保證玻璃纖維直徑不變。
由上所述，為了使拉絲機(jī)能連續(xù)、高質(zhì)量的卷繞玻璃纖維，必須有一個(gè)控制裝置，用于控制二個(gè)車頭的轉(zhuǎn)速及切換。1986年，上海耀華玻璃廠從美國歐文思·康寧玻璃纖維公司進(jìn)口了5臺(tái)玻璃纖維拉絲機(jī)，該拉絲機(jī)的控制部分框圖如


圖1所示。
參見
圖1，拉絲機(jī)控制部分(1)包括微機(jī)(2)，第一變頻源(3)，第二變頻源(4)和轉(zhuǎn)速信號(hào)探測(cè)裝置(5)。轉(zhuǎn)速信號(hào)探測(cè)裝置(5)把運(yùn)轉(zhuǎn)車頭(6)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳輸給微機(jī)(2)，微機(jī)(2)通過第一變頻源(3)和第二變頻源(4)分別控制拉絲機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)車頭(6)和準(zhǔn)備車頭(7)的轉(zhuǎn)速，微機(jī)(2)還控制拉絲機(jī)的排線機(jī)構(gòu)(8)和換向機(jī)構(gòu)(9)以使拉絲機(jī)在預(yù)定時(shí)間排線和換向。排線機(jī)構(gòu)由二只交流電機(jī)帶動(dòng)，能旋轉(zhuǎn)和前后往返，用于在運(yùn)轉(zhuǎn)車頭轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，把玻璃纖維整齊排列在其圓筒上。換向機(jī)構(gòu)用于在運(yùn)轉(zhuǎn)車頭的圓筒纏滿玻璃纖維后使運(yùn)轉(zhuǎn)車頭和準(zhǔn)備車頭互換位置。由一臺(tái)中心微機(jī)(10)控制多臺(tái)拉絲機(jī)的控制部分，例如，通過中心微機(jī)(10)與各臺(tái)拉絲機(jī)控制部分微機(jī)(2)的通訊改變拉絲機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，CRT(11)用于顯示中心微機(jī)(10)的操作指令及預(yù)置參數(shù)。
該拉絲機(jī)動(dòng)作過程如下當(dāng)拉絲機(jī)啟動(dòng)后，運(yùn)轉(zhuǎn)車頭(6)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)／分，以讓操作工人將玻璃纖維繞在車頭圓筒上，5秒鐘后，微機(jī)(2)通過第一變頻源(3)使運(yùn)轉(zhuǎn)車頭增速，由于變頻源有軟起動(dòng)性能，為了使起動(dòng)電流不致過大，運(yùn)轉(zhuǎn)車頭轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速大約需要14秒鐘，一旦測(cè)得的實(shí)際轉(zhuǎn)速等于預(yù)置的額定轉(zhuǎn)速，則微機(jī)(2)控制排線機(jī)構(gòu)(8)動(dòng)作，拉絲作業(yè)開始，從這時(shí)刻起，運(yùn)轉(zhuǎn)車頭轉(zhuǎn)速以預(yù)定速率下降，以補(bǔ)償圓筒因卷繞直徑增大引起的線速度增加，保持成形的玻璃纖維的直徑不變。當(dāng)達(dá)到預(yù)定時(shí)間后，準(zhǔn)備車頭預(yù)起動(dòng)使準(zhǔn)備車頭在切換到運(yùn)轉(zhuǎn)位置前轉(zhuǎn)速接近該時(shí)刻運(yùn)轉(zhuǎn)車頭的轉(zhuǎn)速，以有利于在換向中玻璃纖維割斷。準(zhǔn)備車頭預(yù)起動(dòng)30秒后，微機(jī)(2)控制換向機(jī)構(gòu)(9)動(dòng)作，使運(yùn)轉(zhuǎn)車頭和準(zhǔn)備車頭互換位置，在它們各自到位后，微機(jī)(2)控制第一變頻源(3)使運(yùn)轉(zhuǎn)車頭加速到額定轉(zhuǎn)速且控制第二變頻源(4)使準(zhǔn)備車頭迅速制動(dòng)，從而完成一個(gè)動(dòng)作周期。拉絲機(jī)不斷重復(fù)上述過程從而完成連續(xù)拉制玻璃纖維的工作。
上述一個(gè)周期作業(yè)時(shí)間為20分鐘，運(yùn)轉(zhuǎn)車頭額定轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)／分，排線開始后運(yùn)轉(zhuǎn)車頭下降速率為0.5轉(zhuǎn)／秒，因而換向開始時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)車頭轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)／分。
上述現(xiàn)有技術(shù)存在如下不足首先是控制復(fù)雜，維修困難，使用不方便。現(xiàn)有技術(shù)中采用一臺(tái)中心微機(jī)控制多臺(tái)拉絲機(jī)微機(jī)(2)，工作中不能隨意顯示每臺(tái)拉絲機(jī)的運(yùn)行參數(shù)及改變每臺(tái)拉絲機(jī)的預(yù)置參數(shù)，中心微機(jī)的操作要求操作工人具有一定的微機(jī)知識(shí)，而且由于變頻源的模擬控制信號(hào)和排線機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)的開關(guān)控制信號(hào)均由微機(jī)(2)控制，一旦發(fā)生故障很難維修，常常需要換掉整臺(tái)微機(jī)。
其次，現(xiàn)有技術(shù)使用微機(jī)系統(tǒng)和二臺(tái)變頻源，價(jià)格昂貴，不利于在玻璃纖維行業(yè)的推廣使用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價(jià)格低廉的玻璃纖維大卷裝拉絲機(jī)控制儀。
本實(shí)用新型通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)而實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型所述的控制儀包括，用于把運(yùn)轉(zhuǎn)車頭轉(zhuǎn)速變成電信號(hào)的轉(zhuǎn)速信號(hào)探測(cè)裝置，用于改變運(yùn)轉(zhuǎn)車頭轉(zhuǎn)速的第一變速裝置，向第一變速裝置輸出頻率設(shè)定信號(hào)的第一控制裝置，以二種預(yù)定速度改變準(zhǔn)備車頭轉(zhuǎn)速的第二變速裝置及控制拉絲機(jī)動(dòng)作順序的第二控制裝置。所述的控制儀還可包括輸入預(yù)置參數(shù)和操作命令的輸入裝置和顯示拉絲機(jī)工作狀態(tài)的輸出裝置。
由于在本實(shí)用新型所述的控制儀中，模擬信號(hào)和開關(guān)信號(hào)分別由第一控制裝置和第二控制裝置控制，因而維修方便；再者，每臺(tái)拉絲機(jī)通過輸入裝置和輸出裝置可以各自預(yù)置運(yùn)行參數(shù)和顯示工作狀態(tài)，因而操作極為方便；另外，用于準(zhǔn)備車頭預(yù)起動(dòng)和制動(dòng)的第二變速裝置不使用昂貴的變頻源，因而控制儀的成本大幅度降低。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的拉絲機(jī)控制部分框圖。
圖2是本實(shí)用新型所述控制儀的框圖圖3是圖2所示第一控制裝置，轉(zhuǎn)速信號(hào)探測(cè)裝置和部分輸入、輸出裝置框圖。
圖4是圖2所示第一控制裝置工作流程圖。
圖5是圖2所示第二控制裝置和部分輸入、輸出裝置框圖。
圖6是圖2所示第二控制裝置的工作流程圖。
圖7是控制儀的結(jié)構(gòu)及面板示意圖。
現(xiàn)參照附圖敘述本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，本實(shí)用新型的上述種種優(yōu)點(diǎn)在敘述中將變得更為清楚。
參見圖2，(20)是本實(shí)用新型所述的拉絲機(jī)電氣控制儀。轉(zhuǎn)速信號(hào)探測(cè)裝置(5)把拉絲機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)車頭(6)的轉(zhuǎn)速變成相應(yīng)的電信號(hào)輸給第一控制裝置(21)，第一控制裝置(21)包括轉(zhuǎn)速控制單元(21－1)和轉(zhuǎn)速異常判別單元(21－2)，它依據(jù)轉(zhuǎn)速信號(hào)探測(cè)裝置(5)的輸出信號(hào)、預(yù)置的運(yùn)轉(zhuǎn)車頭額定轉(zhuǎn)速和排線操作期間減速速率，測(cè)量運(yùn)轉(zhuǎn)車頭(6)的轉(zhuǎn)速并輸出模擬信號(hào)至第一變速裝置(23)，第一變速裝置(23)依據(jù)第一控制裝置(21)的信號(hào)改變運(yùn)轉(zhuǎn)車頭(6)的轉(zhuǎn)速，第一控制裝置(21)向第二控制裝置(22)輸出運(yùn)轉(zhuǎn)車頭的轉(zhuǎn)速信息，第二控制裝置(22)通過輸出開關(guān)信號(hào)控制拉絲機(jī)的動(dòng)作順序，該控制裝置控制拉絲機(jī)排線機(jī)構(gòu)(8)的排線動(dòng)作、換向機(jī)構(gòu)(9)的換向動(dòng)作、控制第一變速裝置(23)與運(yùn)轉(zhuǎn)車頭(6)的連接以及第二變速裝置(24)與準(zhǔn)備車頭(7)的連接，第二控制裝置(22)還向第一控制裝置(21)提供開關(guān)信號(hào)。第二變速裝置(24)包括預(yù)加速單元(24－1)和制動(dòng)單元(24－2)，用于以兩種預(yù)定轉(zhuǎn)速改變準(zhǔn)備車頭(7)的轉(zhuǎn)速。控制儀還可包括用于向第一控制裝置(21)預(yù)置工作參數(shù)和向第二控制裝置(22)輸入操作命令的輸入裝置(28)及用于顯示拉絲機(jī)工作狀態(tài)的輸出裝置(29)。
第一變速裝置(23)例如采用日本三菱公司產(chǎn)的BBP－K系列的變頻源，輸出功率為7.5千瓦，其頻率設(shè)定信號(hào)是0－5伏，根據(jù)拉絲機(jī)的工藝要求，采用0－120Hz的頻率范圍。由于準(zhǔn)備車頭預(yù)起動(dòng)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)車頭轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)／分，而交流電機(jī)接工頻電流轉(zhuǎn)速約為2950轉(zhuǎn)／分，故第二變速裝置(24)的預(yù)加速單元(24－1)是向準(zhǔn)備車頭提供工頻電源的單元，而制動(dòng)單元(24－2)是向準(zhǔn)備車頭提供制動(dòng)力矩的單元，例如，制動(dòng)單元(24－2)是直流能耗制動(dòng)單元。用工頻電源預(yù)起動(dòng)和用直流能耗制動(dòng)準(zhǔn)備車頭，就可以替代一臺(tái)變頻源從而大幅度降低設(shè)備的成本。
圖3是圖2所示的第一控制裝置，轉(zhuǎn)速信號(hào)探測(cè)裝置和部分輸入、輸出裝置框圖。
參見圖3，運(yùn)轉(zhuǎn)車頭的轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速信號(hào)探測(cè)裝置(5)的磁電式速度傳感器(31)變成正弦信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過過零檢測(cè)和整形電路(32)整形成窄脈沖，然后經(jīng)光耦管電路(33)和第一控制裝置(21)的門電路(44)輸出至第一控制裝置(21)的CPU(34)的INT端申請(qǐng)中斷，CPU采用單片機(jī)8039，外設(shè)復(fù)位按鍵(未圖示)，INT端作為速度脈沖和輸入裝置(28)的預(yù)置參數(shù)按鍵單元(28－1)的共用輸入中斷口，而由程序判別優(yōu)先級(jí)別。P1.0端作為運(yùn)行啟動(dòng)端，拉絲機(jī)起動(dòng)時(shí)，由第二控制裝置送來的開關(guān)信號(hào)經(jīng)觸發(fā)器單元(43)送一低電平至P1.0端，指示拉絲機(jī)運(yùn)行啟動(dòng)。P1.1端為換向信號(hào)端，當(dāng)?shù)诙刂蒲b置控制換向機(jī)構(gòu)開始換向和換向結(jié)束時(shí)，由第二控制裝置送來開關(guān)信號(hào)，經(jīng)觸發(fā)器單元(43)使P1.1端分別由低電平變成高電平或由高電平變?yōu)榈碗娖?，通過檢測(cè)該端的脈沖下降沿得知換向結(jié)束。P2.0－P2.3為高位地址線，DB0－DB7為數(shù)據(jù)線和低八位地址線，低八位地址線經(jīng)八D鎖存器(35)與高位地址線公共用于對(duì)EPROM(36)選址，EPROM采用4K存儲(chǔ)量的2732芯片，第一控制裝置的流程存于EPROM中，顯然也可以用ROM代替EPROM。CPU(34)經(jīng)雙緩沖電路(40)和D／A轉(zhuǎn)換電路(41)向第一變速裝置輸出頻率設(shè)定信號(hào)，D／A轉(zhuǎn)換電路例如采用12位的7521芯位，由于數(shù)據(jù)總線只有8根，故需分二次輸出，第一次低8位送入雙緩沖電路(40)的觸發(fā)器中，第二次高4位送入雙緩沖電路(40)的另一組觸發(fā)器中并與第一次的低8位一起進(jìn)入D／A轉(zhuǎn)換電路(41)，雙緩沖電路(40)例如采用8D觸發(fā)器273芯片構(gòu)成。CPU(34)經(jīng)接口單元(37)和段驅(qū)動(dòng)電路(38)、位驅(qū)動(dòng)電路(39)向輸出裝置(29)的數(shù)碼管顯示器(29－1)輸出待顯示信息，數(shù)碼管顯示器(29－1)采用8只7段數(shù)碼管接成共陰極形式，用于在預(yù)置時(shí)顯示預(yù)置參數(shù)，在運(yùn)行時(shí)顯示運(yùn)行車頭的實(shí)際轉(zhuǎn)速和卷繞時(shí)間。接口單元(37)采用可編程的鍵盤、顯示接口芯片8279。輸入裝置(28)的預(yù)置參數(shù)按鍵單元(28－1)K1－K5經(jīng)8279芯片的RL0－RL3和RL5端向CPU(34)預(yù)置運(yùn)行參數(shù)K1、K5分別為數(shù)字上升和數(shù)字下降鍵，K2，K3，K4用于選擇預(yù)置參數(shù)，使之分別表示允許轉(zhuǎn)速偏差，額定轉(zhuǎn)速和排線期間的減速速率。CPU的P1.4－P1.6端經(jīng)繼電器驅(qū)動(dòng)單元(42)輸出開關(guān)信號(hào)至第二控制裝置，分別作為速度偏差報(bào)警、超20秒報(bào)警和排線開始信號(hào)。這二個(gè)報(bào)警信號(hào)的含義將在工作流程中予以說明。
圖4是第一控制裝置工作流程圖，參見圖4，開機(jī)后流程開始，執(zhí)行50步，對(duì)CPU8039和可編程鍵盤、顯示接口芯片8279初始化，設(shè)定工作狀態(tài)，顯示器(29－1)清零，經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換電路(41)送出的變頻源頻率設(shè)定信號(hào)為0.51步，CPU開中斷，52步判別是否按過按鍵，若按過則執(zhí)行79步，通過預(yù)置參數(shù)按鍵單元(28－1)輸入預(yù)置參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)車頭額定轉(zhuǎn)速(例如3600轉(zhuǎn)／分)，排線期間運(yùn)轉(zhuǎn)車頭轉(zhuǎn)速的減速速率(例如0.5轉(zhuǎn)／秒)和轉(zhuǎn)速的允許偏差(例如20轉(zhuǎn)／分)。輸入預(yù)置參數(shù)后，執(zhí)行53步。若52步判斷沒按過按鍵則直接執(zhí)行53步，此時(shí)工作參數(shù)取上次預(yù)置的參數(shù)。53步，進(jìn)入啟動(dòng)等待狀態(tài)，如果沒有啟動(dòng)信號(hào)則流程循環(huán)，一旦拉絲機(jī)啟動(dòng)，則第二控制裝置送出開關(guān)信號(hào)，CPU(34)的P1.0端檢測(cè)到低電平，則流程進(jìn)入54步。54步，計(jì)時(shí)。55步，CPU從D／A轉(zhuǎn)換電路(41)。向變頻源輸出300轉(zhuǎn)／分的低速頻率設(shè)定信號(hào)，56步，輸入由轉(zhuǎn)速信號(hào)探測(cè)裝置(5)輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)并計(jì)算運(yùn)轉(zhuǎn)車頭實(shí)際轉(zhuǎn)速。57步，顯示實(shí)際轉(zhuǎn)速和卷繞時(shí)間，每秒顯示一次。58步，判別卷繞時(shí)間是否到5秒(t1)，如不到5秒，則流程返回55，繼續(xù)輸出低速信號(hào)，如時(shí)間已到5秒，則59步，向變頻源輸出頻定轉(zhuǎn)速信號(hào)。60，61步分別測(cè)量轉(zhuǎn)速并顯示轉(zhuǎn)速和時(shí)間。62步判別運(yùn)轉(zhuǎn)車頭實(shí)際轉(zhuǎn)速是否達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，如沒有達(dá)到，則63步，判別卷繞時(shí)間是否達(dá)到20秒(t2)，如沒有達(dá)到20秒，則流程返回54步仍輸出額定轉(zhuǎn)速信號(hào)，如已到20秒但轉(zhuǎn)速仍沒達(dá)到額定轉(zhuǎn)速則64步，判定出現(xiàn)故障1.65步，從P1.5端經(jīng)繼電器驅(qū)動(dòng)單元(42)向第二控制裝置(22)輸出開關(guān)信號(hào)，由第二控制裝置(22)作故障處理關(guān)機(jī)并使故障燈亮，由于變頻源有軟啟動(dòng)性能，故從送入額定轉(zhuǎn)速信號(hào)至它輸出與額定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的頻率約需14秒，但如該時(shí)間太長則說明系統(tǒng)存在故障。若62步判定實(shí)際轉(zhuǎn)速已等于額定轉(zhuǎn)速，則66步，清時(shí)鐘信號(hào)，因?yàn)閺霓D(zhuǎn)速等于額定轉(zhuǎn)速開始正式出產(chǎn)品，故這段時(shí)間重新計(jì)算以便顯示正式拉絲作業(yè)的工作時(shí)間。67步，經(jīng)繼電器驅(qū)動(dòng)單元(42)向第二控制裝置(22)輸出排線開始的開關(guān)信號(hào)。68步測(cè)轉(zhuǎn)速。69步，顯示轉(zhuǎn)速及卷繞時(shí)間。70步，向變頻源輸出期望轉(zhuǎn)速信號(hào)，期望轉(zhuǎn)速＝額定轉(zhuǎn)速－減速速率×卷繞時(shí)間，這是為了補(bǔ)償圓筒因繞了玻璃纖維而引起的外圈線速度增加。71步，求轉(zhuǎn)速偏差，轉(zhuǎn)速偏差＝︱?qū)嶋H轉(zhuǎn)速－期望轉(zhuǎn)速︱。72步，判別轉(zhuǎn)速偏差是否小于或等于預(yù)置的允許偏差，若判別結(jié)果轉(zhuǎn)速偏差超過允許偏差，則73步，判定為故障2即速度偏差報(bào)警，同樣，執(zhí)行65步，把該報(bào)警信號(hào)經(jīng)繼電器驅(qū)動(dòng)單元(42)送第二控制裝置，由它作出關(guān)機(jī)及報(bào)警顯示的處理。若72步判別結(jié)果是轉(zhuǎn)速偏差不超出允許偏差，則74步，繼續(xù)判別轉(zhuǎn)速偏差是否小于或等于1轉(zhuǎn)／分，若轉(zhuǎn)速偏差大于1轉(zhuǎn)／分，則75步，修正轉(zhuǎn)速信號(hào)，即向變頻源送出一個(gè)新的轉(zhuǎn)速信號(hào)該信號(hào)使轉(zhuǎn)速偏差減小，若原轉(zhuǎn)速偏差已小于或等于1轉(zhuǎn)／分，則不進(jìn)行該項(xiàng)修正。76步，判別是否換向，這里的換向開始及下面要判別的換向結(jié)束信號(hào)，都是由第二控制裝置送來的開關(guān)信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)觸發(fā)器單元(43)變成脈沖跳變，CPU(34)通過檢測(cè)P1.1端的脈沖沿得到換向開始與換向結(jié)束信息。若換向沒有開始則流程 執(zhí)行68步，即繼續(xù)排線操作，向變頻源送出期望轉(zhuǎn)速信號(hào)，若換向已開始則表示排線操作結(jié)束，則77步，判別換向是否結(jié)束，若沒有結(jié)束則流程循環(huán)直至換向結(jié)束，一旦換向結(jié)束則流程返回59步，向變頻源送出額定轉(zhuǎn)速信號(hào)，因?yàn)樾聯(lián)Q到運(yùn)轉(zhuǎn)位置的車頭轉(zhuǎn)速接近預(yù)起動(dòng)轉(zhuǎn)速而低于額定轉(zhuǎn)速，故需將車頭加速至額定轉(zhuǎn)速。由上述流程可知，控制儀在操作期間，顯示器不斷顯示實(shí)際轉(zhuǎn)速和卷繞時(shí)間，對(duì)操作者帶來很大方便。
圖5是第二控制裝置和部分輸入、輸出裝置框圖，參見圖5，第二控制裝置(22)包括可編程序控制器(22－1)和繼電器，接觸器單元(22－2)，可編程控制器例如采用日本三菱產(chǎn)的F1－40MR，采用可編程控制器是由于它價(jià)格低，使用方便，抗干擾性強(qiáng)，顯然也可以采用單片機(jī)或其它微機(jī)系統(tǒng)，考慮到F1－40MR輸出觸點(diǎn)容量小所以增加了中間繼電器、接觸器單元(22－2)?？删幊绦蚩刂破?22－1)輸入繼電器與輸入裝置(28)的操作命令按鍵單元(28－2)相連X400接手動(dòng)／自動(dòng)切換按鍵K11，該按鍵選擇可編程控制器自動(dòng)執(zhí)行流程還是手動(dòng)運(yùn)行；X401接車頭起動(dòng)按鍵K12，按下該按鍵，并且手動(dòng)／自動(dòng)按鍵處于“自動(dòng)”狀態(tài)，則流程控制拉絲機(jī)車頭進(jìn)入變頻調(diào)速運(yùn)行；X402接車頭手動(dòng)按鍵K13，按該按鍵在“手動(dòng)”狀態(tài)拉絲機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)車頭進(jìn)入工頻運(yùn)行，再按一下該按鍵，則車頭停止，該按鍵在拉絲機(jī)調(diào)試時(shí)使用；X403接車頭停止按鍵，K14，在“自動(dòng)”狀態(tài)按下該按鍵，拉絲機(jī)停止運(yùn)行；X404按1號(hào)車頭限位開關(guān)觸點(diǎn)L1；X405接2號(hào)車頭限位開關(guān)觸點(diǎn)L2，當(dāng)車頭進(jìn)入運(yùn)行位置時(shí)該車頭的限位開關(guān)吸合，通過檢測(cè)L1和L2的狀態(tài)，可以判別哪個(gè)車頭處于運(yùn)行位置；X406接換向按鍵K15，按該按鍵在“手動(dòng)”或“自動(dòng)”狀態(tài)都能使兩車頭互換位置，但在車頭運(yùn)行過程中，按該按鍵不起作用；X407接第一控制裝置的繼電器驅(qū)動(dòng)單元(42)的相應(yīng)于排線開關(guān)信號(hào)的繼電器觸點(diǎn)L3；X500、X501分別接第一控制裝置的繼電器驅(qū)動(dòng)單元(42)相應(yīng)于速度偏差報(bào)警信號(hào)和超20秒報(bào)警信號(hào)的繼電器觸點(diǎn)，X500，X501還分別接速度偏差指示燈D10和超20秒指示燈D11(未圖示)；X502接故障復(fù)位按鍵K16，當(dāng)報(bào)警信號(hào)作故障處理停車后，按該按鍵進(jìn)行復(fù)位，可編程控制器才能重新起動(dòng)；“RUN”按控制儀運(yùn)行按鍵K17，按下該按鍵，可編程控制器處于運(yùn)行狀態(tài)。按鍵K11－K17全部位于控制儀面板上并構(gòu)成輸入裝置(28)的操作命令按鍵單元(28－2)。
可編程控制器輸出繼電器Y431經(jīng)繼電器組合1 J控制1 號(hào)車頭與變頻源的連接及1號(hào)車頭運(yùn)行指示燈D1；Y432經(jīng)繼電器組合2 J控制2號(hào)車頭與變頻源的連接及2號(hào)車頭運(yùn)行指示燈D4；Y433經(jīng)繼電器組合3 J控制1號(hào)車頭與工頻電源的連接及1號(hào)車頭預(yù)起動(dòng)指示燈D2；Y434經(jīng)繼電器組合4 J控制2號(hào)車頭與工頻電源的連接及2號(hào)車頭預(yù)起動(dòng)指示燈D5；Y435經(jīng)繼電器組合5 J控制1號(hào)車頭與直流能耗裝置的連接及1號(hào)車頭制動(dòng)指示燈D3；Y436經(jīng)繼電器組合6J控制2號(hào)車頭與直流能耗裝置的連接及2號(hào)車頭制動(dòng)指示燈D6；Y437經(jīng)繼電器組合7 J控制拉絲機(jī)換向機(jī)構(gòu)(9)的換向電動(dòng)機(jī)通電及換向指示燈D7；Y530經(jīng)繼電器組合8 J控制拉絲機(jī)排線機(jī)構(gòu)(8)的排線電動(dòng)機(jī)通電及排線指示燈D9；Y532經(jīng)繼電器組合9 J控制換向預(yù)告指示燈D8，該指示燈在換向前點(diǎn)亮指示即將換向，D1－D11(參見圖7)均在面板上并組成輸出裝置(29)的指示單元。
圖6是第二控制裝置工作流程圖，參見圖6，通電后，按控制儀運(yùn)行按鍵K17，則可編程序控制器處于運(yùn)行狀態(tài)，執(zhí)行80步，判定K11按鍵是否處于自動(dòng)狀態(tài)，若不是則執(zhí)行81步，進(jìn)入“手動(dòng)”狀態(tài)，該狀態(tài)用于調(diào)試?yán)z機(jī)，通過操作車頭手動(dòng)按鍵K13使拉絲機(jī)車頭起、停，若判定處于“自動(dòng)”狀態(tài)，則82步，通過檢測(cè)二個(gè)車頭限位開關(guān)接點(diǎn)L1及L2是否處于一個(gè)閉合一個(gè)斷開來判定二車頭是否到位，若二車頭沒到位，則83步，作故障處理，停機(jī)。若82步判定二車頭已到位，則84步，通過檢測(cè)L1或L2哪一個(gè)接點(diǎn)閉合而得知哪個(gè)車頭處于運(yùn)行位置。85步，通過檢測(cè)車頭起動(dòng)按鍵K12的狀態(tài)，判別是否命令車頭起動(dòng)，若沒按K12則流程循環(huán)，否則執(zhí)行86步，判斷車頭停止按鍵K14的狀態(tài)，若命令車頭停止則執(zhí)行84步，若沒有命令車頭停止則執(zhí)行87步，變頻源接運(yùn)行車頭，運(yùn)行車頭由第一控制裝置的控制逐漸加速并點(diǎn)亮運(yùn)行指示燈。88步，通過檢測(cè)排線信號(hào)接點(diǎn)L3的狀態(tài)判斷是否達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，若沒有達(dá)到額定轉(zhuǎn)速則流程返回87步，否則執(zhí)行89步，接通排線機(jī)構(gòu)的排線電動(dòng)機(jī)開始排線操作。90步，可編程序控制器內(nèi)定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。91步，判定排線是否到達(dá)預(yù)定時(shí)間，該時(shí)間大約為19分30秒，若預(yù)定時(shí)間沒到，則流程返回89步繼續(xù)排線，若預(yù)定時(shí)間到則執(zhí)行92步，點(diǎn)亮換向預(yù)告燈。93步，準(zhǔn)備車頭接工頻電源預(yù)起動(dòng)同時(shí)預(yù)起動(dòng)燈亮。94步可編程控制器的定時(shí)器與計(jì)數(shù)器使預(yù)起動(dòng)燈閃亮。95步判斷預(yù)起動(dòng)時(shí)間是否到，該時(shí)間約為30秒，排線時(shí)間與預(yù)起動(dòng)時(shí)間均在流程中預(yù)置，若預(yù)起動(dòng)時(shí)間沒到則流程返回93步繼續(xù)預(yù)起動(dòng)，若預(yù)起動(dòng)時(shí)間到則96步接通換向機(jī)構(gòu)的換向電動(dòng)機(jī)，開始換向。97步，通過檢測(cè)限位開關(guān)接點(diǎn)L1和L2的狀態(tài)判斷換向是否結(jié)束，若換向沒結(jié)束則流程返回96步繼續(xù)換向，若換向結(jié)束則執(zhí)行98步，準(zhǔn)備車頭接制動(dòng)源制動(dòng)并點(diǎn)亮制動(dòng)指示燈，然后流程返回87步，運(yùn)轉(zhuǎn)車頭接變頻源開始下一工作周期。
圖7是控制儀結(jié)構(gòu)和面板示意圖，參見圖7，第一控制裝置(21)的電路板安裝在控制儀上部，可編程序控制器(22－1)位于控制儀中部，變頻源(23)位于控制儀中、下部。繼電器、接觸器單元(22－2)和直流能耗裝置(27)分別位于控制儀底部兩側(cè)。
(29－1)為數(shù)碼管顯示器，左邊數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)速，右邊數(shù)碼管顯示卷繞時(shí)間(分、秒)，K7為第一控制裝置電源開關(guān)，K3是額定轉(zhuǎn)速預(yù)置選擇鍵，K4是減速速率預(yù)置選擇鍵，K2是允許偏差預(yù)置選擇鍵，K1是預(yù)置數(shù)字上升鍵，K5是預(yù)置數(shù)字下降鍵，K6是復(fù)位鍵，K8是第二控制裝置電源開關(guān)，K11是手動(dòng)／自動(dòng)切換鍵，K12是車頭起動(dòng)鍵，K13是車頭手動(dòng)鍵，K14是車頭停止鍵，K15是換向鍵，K16是故障復(fù)位鍵，K17是控制儀運(yùn)行鍵，D1－D3分別是1號(hào)車頭運(yùn)行、預(yù)起動(dòng)和制動(dòng)指示燈，D4－D6分別是2號(hào)車頭運(yùn)行、預(yù)起動(dòng)和制動(dòng)指示燈，D7－D9分別是換向指示燈、換向預(yù)告指示燈和排線指示燈，D10是速度偏差報(bào)警指示燈，D11是超20秒報(bào)警指示燈。
權(quán)利要求1.一種包含運(yùn)轉(zhuǎn)車頭(6)和準(zhǔn)備車頭(7)的玻璃纖維大卷裝拉絲機(jī)的電氣控制儀包括，轉(zhuǎn)速信號(hào)檢測(cè)裝置(5)，用于改變所述運(yùn)轉(zhuǎn)車頭(6)的轉(zhuǎn)速、包括變頻電源的第一變速裝置(23)，向第一變速裝置輸出頻率設(shè)定信號(hào)的第一控制裝置(21)，控制拉絲機(jī)動(dòng)作順序的第二控制裝置(22)，其特征在于，還包括，以兩種預(yù)定轉(zhuǎn)速改變所述準(zhǔn)備車頭(7)轉(zhuǎn)速的第二變速裝置(24)。
2.如權(quán)利要求1所述的控制儀，其特征在于，所述的第二變速裝置(24)包括預(yù)加速單元(24－1)和制動(dòng)單元(24－2)。
3.如權(quán)利要求2所述的控制儀，其特征在于，所述的預(yù)加速單元(24－1)是向所述準(zhǔn)備車頭(7)提供工頻電源的裝置。
4.如權(quán)利要求2所述的控制儀，其特征在于，所述的制動(dòng)單元(24－2)是直流能耗制動(dòng)裝置。
5.如權(quán)利要求1至4所述的控制儀，其特征在于，所述的第一控制裝置包括單片機(jī)，所述的第二控制裝置包括可編程序控制器。
6.如權(quán)利要求1所述的控制儀，其特征在于，還包括用于預(yù)置拉絲機(jī)運(yùn)行參數(shù)和操作命令的輸入裝置(28)和用于顯示拉絲機(jī)工作狀態(tài)的輸出裝置(29)。
專利摘要一種玻璃纖維大卷裝拉絲機(jī)的電氣控制儀，是對(duì)美國歐文思·康寧玻璃纖維公司產(chǎn)品的改進(jìn)，由于把模擬量和開關(guān)量分別進(jìn)行處理并省卻了一臺(tái)變頻電源，且可方便地預(yù)置運(yùn)行參數(shù)和隨時(shí)顯示拉絲機(jī)工作狀態(tài)，因而具有價(jià)格低廉，操作方便，維修簡單等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C03B37/00GK2066024SQ89209238
公開日1990年11月21日 申請(qǐng)日期1989年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月27日
發(fā)明者謝金康 申請(qǐng)人:上海耀華玻璃廠