发表于:2011/1/7 10:23:53
#0楼
带料的卷绕控制是工业生产的许多行业中经常遇到的问题之一。如在纸张﹑纺织品﹑塑料薄膜﹑电线﹑磁带等的生产过程中,带料的收放卷张力对产品的质量至关重要,为此,要求进行恒张力控制,即在卷绕的过程中使产品承受最佳张力,且自始至终保持不变。由于所选的检测元件和转矩调节元件不同,可以有各种不同的张力控制方案,用
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称重传感器
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直接测量张力来实现控制最为方便。本文介绍一种用称重传感器测量放卷张力,磁粉制动器和磁粉离合器调节输出转矩,由单片机系统来进行张力控制的技术方案,经过精心调试,可以达到很高的精度
本系统选用双孔平行梁结构的应变式称重传感器,其主要参数是输出灵敏度,即传感器在额定载荷作用下,供桥电压为1v时的输出电压,本系统所选
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的灵敏度为1.8mv/v。这种传感器目前已比较成熟,并已在电子计价秤中得到了广泛的应用[1]。测量电路如图1所示。其中,r1﹑r2﹑r3﹑r4为4个应变电阻,组成了桥式测量电路,rm为温度补偿电阻,e为激励电压,v为输出电压,若不考虑rm,且有r1=r2=r3=r4=r,则公式(2)成立,也就是说,电桥的输出电压变化与各臂电阻变化率的代数和成正比。磁粉制动器(离合器)是一种新型的转矩调节元件,在其公称转矩10%至120%的范围内,转矩和励磁电流成正比,可以看作是一种线性调节元件。磁粉制动器有两种使用方式:供制动用的制动器和在连续滑差状态下作加载装置使用的制动器。张力控制系统中使用的制动器,属于后者使用工况的典型例子,在这种工况下,可以通过两个原则来选用制动器规格。
输入电路包括两部分,即
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测量放大电路和启动信号电路。u14﹑u15和u16组成放大电路,这是一个典型的仪表放大器,其原理可参阅参考文献[3]。桥路传感器的毫伏输出信号经放大器放大到伏级电压,输入到集成电路u10的模拟输入端,u10是12位ad转换器ad7572a,它将模拟量输入转换成12位数字量,其数据线连到u3的pa和pb口,u3是通用并行可编程接口芯片8255,单片机通过u3与ad转换器接口,读取数据。启动信号经u17光电耦合器隔离,再经u8整形,经过u3接口,输入到单片机,作为张力控制系统的启动信号。
输出电路也包括两部分,这两部分完全相同,只不过一路用于驱动放带磁粉制动器m1,一路用于驱动收带磁粉离合器m2而已。u2是8255接口电路,数摸转换电路u11和u12都通过u2与单片机接口,数摸转换电路ad7541a是12位da转换电路,它将单片机输出的数字量转换成0-5v的电压,经u13输出到两个驱动器,作为驱动器的给定电压。直流驱动电源m1和m2是以输出电压作为取样信号,采用了大功率三极管进行调整的一个典型的直流稳压电源,其内部具有过流保护功能。
本系统实际上是一个单片机闭环控制系统,给定张力直接由按键数字输入,传感器反馈回来的张力与给定张力比较,所得张力差即为调节的依据。以放带为例,随着放带的进行,料盘半径减少,放带张力增大,反馈量增大,单片机经过运算,其结果使da转换器的输出电压减少,驱动器的输出电压下降,即磁粉制动器的励磁电流i跟着下降,磁粉制动器的转矩m也随着变小,从而实现了放卷张力的恒定控制。以上讨论的是放料(开卷)端,同理,对于收卷(复卷)端的控制,则采用磁粉离合器,利用其输入和输出轴之间的滑差来恒定张力,其工作原理与磁粉制动器基本相同。该控制系统适合于生产线上要求恒张力控制的场合,经在某型玻璃带缠带机上长期实际使用证明,采用
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构成的恒张力反馈系统其控制性能优于采用其它间接量反馈的系统,该系统实用可靠,成本低廉,信号拾取机构简单,安装使用方便。更多的传感器知识及相关报价资讯尽在环贸奥美传感器之家!
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原文地址: Http://blog.gkong.com/more.asp?id=132128&Name=qq1540121144
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本系统选用双孔平行梁结构的应变式称重传感器,其主要参数是输出灵敏度,即传感器在额定载荷作用下,供桥电压为1v时的输出电压,本系统所选
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的灵敏度为1.8mv/v。这种传感器目前已比较成熟,并已在电子计价秤中得到了广泛的应用[1]。测量电路如图1所示。其中,r1﹑r2﹑r3﹑r4为4个应变电阻,组成了桥式测量电路,rm为温度补偿电阻,e为激励电压,v为输出电压,若不考虑rm,且有r1=r2=r3=r4=r,则公式(2)成立,也就是说,电桥的输出电压变化与各臂电阻变化率的代数和成正比。磁粉制动器(离合器)是一种新型的转矩调节元件,在其公称转矩10%至120%的范围内,转矩和励磁电流成正比,可以看作是一种线性调节元件。磁粉制动器有两种使用方式:供制动用的制动器和在连续滑差状态下作加载装置使用的制动器。张力控制系统中使用的制动器,属于后者使用工况的典型例子,在这种工况下,可以通过两个原则来选用制动器规格。
输入电路包括两部分,即
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输出电路也包括两部分,这两部分完全相同,只不过一路用于驱动放带磁粉制动器m1,一路用于驱动收带磁粉离合器m2而已。u2是8255接口电路,数摸转换电路u11和u12都通过u2与单片机接口,数摸转换电路ad7541a是12位da转换电路,它将单片机输出的数字量转换成0-5v的电压,经u13输出到两个驱动器,作为驱动器的给定电压。直流驱动电源m1和m2是以输出电压作为取样信号,采用了大功率三极管进行调整的一个典型的直流稳压电源,其内部具有过流保护功能。
本系统实际上是一个单片机闭环控制系统,给定张力直接由按键数字输入,传感器反馈回来的张力与给定张力比较,所得张力差即为调节的依据。以放带为例,随着放带的进行,料盘半径减少,放带张力增大,反馈量增大,单片机经过运算,其结果使da转换器的输出电压减少,驱动器的输出电压下降,即磁粉制动器的励磁电流i跟着下降,磁粉制动器的转矩m也随着变小,从而实现了放卷张力的恒定控制。以上讨论的是放料(开卷)端,同理,对于收卷(复卷)端的控制,则采用磁粉离合器,利用其输入和输出轴之间的滑差来恒定张力,其工作原理与磁粉制动器基本相同。该控制系统适合于生产线上要求恒张力控制的场合,经在某型玻璃带缠带机上长期实际使用证明,采用
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