超高速线材延展加工设备电气控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及超高速线材延展加工技术领域，具体为超高速线材延展加工设备电气控制系统。


背景技术：

2.线材是指直径为5-22mm的热轧圆钢或者相当此断面的异形钢。因以盘条形式交货，故又通称为盘条。线材断面周长很小，常见的产品规格直径为5-13mm。根据轧机的不同可分为高速线材和普通线材两种。
3.在专利申请号为cn102179417a的一种超高速线材延展加工设备控制系统中，该超高速线材延展加工设备控制系统，包括各个道次机构、收卷机机构和控制装置，控制装置包括基准速度给定模块和多个道次控制单元，每个道次控制单元中，基准速度给定模块与各个并联增益模块连接，并联增益模块连接速度控制汇集节点的第一正输入端，位置误差控制器的输出连接速度控制汇集节点的第一负输入端，速度控制汇集节点的输出端连接电气传动机构，道次控制单元还包括迭代控制器，设定第m个道次的串联增益初始值为采用迭代学习律，参照(1)、(2)；基于2d动态模型，第m道次第k次加工周期t时刻的速度补偿控制量迭代学习算法控制率，参照(3)、(4)，存在以下问题：
4.上述超高速线材延展加工设备控制系统不便于控制超高速线材的收卷速度，并不便于检测超高速线材的质量，不能很好的满足人们的使用需求，针对上述情况，在现有的安装结构基础上进行技术创新。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供超高速线材延展加工设备电气控制系统，以解决上述背景技术中提出超高速线材延展加工设备控制系统不便于控制超高速线材的收卷速度，并不便于检测超高速线材的质量问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：超高速线材延展加工设备电气控制系统，包括中央处理芯片，所述中央处理芯片的输出端连接有断电开关、线材延展降速单元和线材压紧单元，所述断电开关的输出端连接有收卷传动单元，所述收卷传动单元的输出端连接有位置检测模块，所述位置检测模块的输出端连接有红外线距离传感器。
7.优选的，所述收卷传动单元包括速度控制模块、驱动收卷电机、差速器、减速电机和离合器，所述速度控制模块的输出端连接有驱动收卷电机，所述驱动收卷电机的输出端连接有差速器，所述差速器的输出端连接有减速电机，所述减速电机的输出端连接有离合器，所述离合器的输出端连接有收卷辊。
8.优选的，所述线材延展降速单元包括单片机、变频器、正反转脉冲控制器、电磁继电器、电磁导线、电磁铁、夹持压力传感器、信号发射器、信号增大器和滤波器，所述单片机的输出端电连接有变频器，所述变频器的输出端电连接有正反转脉冲控制器，所述正反转脉冲控制器的输出端电连接有电磁继电器，所述电磁继电器的输出端电连接有电磁导线，
所述电磁导线的输出端电连接有电磁铁，所述电磁铁上粘接有夹持压力传感器，所述夹持压力传感器的输出端电连接有信号发射器，所述信号发射器的输出端电连接有信号增大器，所述信号增大器的输出端电连接有滤波器，所述滤波器的输出端电连接有中央处理芯片的信号接收器。
9.优选的，所述线材压紧单元包括液压油罐、控制阀、供油泵、液压油缸、压紧压力传感器、液压检测模块和泄压阀，所述液压油罐通过管道连接有控制阀，所述控制阀通过管道连接有供油泵，所述供油泵通过管道连接有液压油缸，所述液压油缸的延伸端连接有压紧压力传感器，所述液压油缸上设有液压检测模块，所述液压油罐上设有泄压阀。
10.优选的，所述中央处理芯片的输入端连接有超高速线材延展状况检测单元和厚度检测仪。
11.优选的，所述超高速线材延展状况检测单元包括延展进程同步检测模块、光滑度检测模块和平整度检测模块，所述延展进程同步检测模块为ccd摄像头，所述延展进程同步检测模块、光滑度检测模块和平整度检测模块三者均集成设置在中央处理芯片上。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
13.本实用新型设置的中央处理芯片可分别控制收卷传动单元、线材延展降速单元和线材压紧单元，通过收卷传动单元用于收卷并延展超高速线材，以及通过线材延展降速单元可实现对超高速的夹持，用于限制超高速的线材收卷速率，并可通过线材压紧单元压紧超高速线材，用于调节超高速线材的紧绷强度，厚度检测仪用于检测超高速线材在收卷辊上的收卷厚度；
14.本实用新型设置有收卷传动单元，驱动收卷电机通过差速器、减速电机和离合器的作用驱动收卷辊转动，并配合速度控制模块可实现控制收卷辊的转速，进而能够有效的控制超高速线材的收卷速度；
15.本实用新型设置有线材延展降速单元，单片机可通过变频器控制正反转脉冲控制器，使得正反转脉冲控制器通过电磁继电器和电磁导线的配合控制电磁铁吸附夹持强度，用于夹持超高速线材，从而能够实现超高速线材的收卷速度，夹持压力传感器能够有效的检测电磁铁对超高速线材的夹持强度，并可将压力数据通过信号发射器，并经过信号增大器增强信号，以及通过滤波器去除干扰信息，使得中央处理芯片通过信号接收器接收到压力数据，可用于控制电磁铁对超高速线材施加的夹持强度，从而能够有效的控制超高速线材的收卷速度；
16.本实用新型设置有线材压紧单元，通过供油泵将液压油罐通过管道导入液压油缸的内部，并打开控制阀，可将压力施加于超高速线材，此时，压紧压力传感器检测对线材施加的压力，以及液压检测模块同步检测液压油缸内部的油压，并将数据传输至中央处理芯片，可控制液压油缸的延伸长度。
17.本实用新型设置有超高速线材延展状况检测单元，ccd摄像头可用于实时监测并记录超高线材的收卷厚度，光滑度检测模块和平整度检测模块可用于检测超高线材的光滑平整度。
附图说明
18.图1为本实用新型主视结构示意图；
19.图2为本实用新型收卷传动单元的结构示意图；
20.图3为本实用新型线材延展降速单元的结构示意图；
21.图4为本实用新型线材压紧单元的结构示意图；
22.图5为本实用新型超高速线材延展状况检测单元的结构示意图。
23.图中：1、中央处理芯片；2、断电开关；3、收卷传动单元；301、速度控制模块；302、驱动收卷电机；303、差速器；304、减速电机；305、离合器；4、线材延展降速单元；401、单片机；402、变频器；403、正反转脉冲控制器；404、电磁继电器；405、电磁导线；406、电磁铁；407、夹持压力传感器；408、信号发射器；409、信号增大器；410、滤波器；5、线材压紧单元；501、液压油罐；502、控制阀；503、供油泵；504、液压油缸；505、压紧压力传感器；506、液压检测模块；507、泄压阀；6、位置检测模块；7、红外线距离传感器；8、超高速线材延展状况检测单元；801、延展进程同步检测模块；802、光滑度检测模块；803、平整度检测模块；9、厚度检测仪；10、信号接收器。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例一
26.如图1所示，本实施方式提出超高速线材延展加工设备电气控制系统，包括中央处理芯片1，中央处理芯片1的输入端连接有超高速线材延展状况检测单元8和厚度检测仪9，厚度检测仪9用于检测超高速线材在收卷辊上的收卷厚度，中央处理芯片1的输出端连接有断电开关2、线材延展降速单元4和线材压紧单元5，断电开关2的输出端连接有收卷传动单元3，收卷传动单元3的输出端连接有位置检测模块6，位置检测模块6的输出端连接有红外线距离传感器7，中央处理芯片1可分别控制收卷传动单元3、线材延展降速单元4和线材压紧单元5，通过收卷传动单元3用于收卷并延展超高速线材，以及通过线材延展降速单元4可实现对超高速的夹持，用于限制超高速的线材收卷速率，并可通过线材压紧单元5压紧超高速线材，用于调节超高速线材的紧绷强度。
27.实施例二
28.下面结合具体的工作方式对实施例一中的方案进行进一步的介绍，详见下文描述：
29.如图1和图2所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，收卷传动单元3包括速度控制模块301、驱动收卷电机302、差速器303、减速电机304和离合器305，速度控制模块301的输出端连接有驱动收卷电机302，驱动收卷电机302的输出端连接有差速器303，差速器303的输出端连接有减速电机304，减速电机304的输出端连接有离合器305，离合器305的输出端连接有收卷辊，驱动收卷电机302通过差速器303、减速电机304和离合器305的作用驱动收卷辊转动，并配合速度控制模块301可实现控制收卷辊的转速，进而能够有效的控制超高速线材的收卷速度。
30.如图1和图3所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，线材延
展降速单元4包括单片机401、变频器402、正反转脉冲控制器403、电磁继电器404、电磁导线405、电磁铁406、夹持压力传感器407、信号发射器408、信号增大器409和滤波器410，单片机401的输出端电连接有变频器402，变频器402的输出端电连接有正反转脉冲控制器403，正反转脉冲控制器403的输出端电连接有电磁继电器404，电磁继电器404的输出端电连接有电磁导线405，电磁导线405的输出端电连接有电磁铁406，电磁铁406上粘接有夹持压力传感器407，夹持压力传感器407的输出端电连接有信号发射器408，信号发射器408的输出端电连接有信号增大器409，信号增大器409的输出端电连接有滤波器410，滤波器410的输出端电连接有中央处理芯片1的信号接收器10，单片机401可通过变频器402控制正反转脉冲控制器403，使得正反转脉冲控制器403通过电磁继电器404和电磁导线405的配合控制电磁铁406吸附夹持强度，用于夹持超高速线材，从而能够实现超高速线材的收卷速度，此时，夹持压力传感器407能够有效的检测电磁铁406对超高速线材的夹持强度，并可将压力数据通过信号发射器408，并经过信号增大器409增强信号，以及通过滤波器410去除干扰信息，使得中央处理芯片1通过信号接收器10接收到压力数据，可用于控制电磁铁406对超高速线材施加的夹持强度，从而能够有效的控制超高速线材的收卷速度。
31.如图1和图4所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，线材压紧单元5包括液压油罐501、控制阀502、供油泵503、液压油缸504、压紧压力传感器505、液压检测模块506和泄压阀507，液压油罐501通过管道连接有控制阀502，控制阀502通过管道连接有供油泵503，供油泵503通过管道连接有液压油缸504，液压油缸504的延伸端连接有压紧压力传感器505，液压油缸504上设有液压检测模块506，液压油罐501上设有泄压阀507，通过供油泵503将液压油罐501通过管道导入液压油缸504的内部，并打开控制阀502，可将压力施加于超高速线材，此时，压紧压力传感器505检测对线材施加的压力，以及液压检测模块506同步检测液压油缸504内部的油压，并将数据传输至中央处理芯片1，可控制液压油缸504的延伸长度。
32.如图1和图5所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，超高速线材延展状况检测单元8包括延展进程同步检测模块801、光滑度检测模块802和平整度检测模块803，延展进程同步检测模块801为ccd摄像头，延展进程同步检测模块801、光滑度检测模块802和平整度检测模块803三者均集成设置在中央处理芯片1上，ccd摄像头可用于实时监测并记录超高线材的收卷厚度，光滑度检测模块802和平整度检测模块803可用于检测超高线材的光滑平整度。
33.该超高速线材延展加工设备电气控制系统的工作原理：首先，驱动收卷电机302通过差速器303、减速电机304和离合器305的作用驱动收卷辊转动，并配合速度控制模块301可实现控制收卷辊的转速，以及配合厚度检测仪9用于检测超高速线材在收卷辊上的收卷厚度，接着，通过供油泵503将液压油罐501通过管道导入液压油缸504的内部，并打开控制阀502，可将压力施加于超高速线材，此时，压紧压力传感器505检测对线材施加的压力，以及液压检测模块506同步检测液压油缸504内部的油压，并将数据传输至中央处理芯片1，可控制液压油缸504的延伸长度；
34.其次，单片机401可通过变频器402控制正反转脉冲控制器403，使得正反转脉冲控制器403通过电磁继电器404和电磁导线405的配合控制电磁铁406吸附夹持强度，用于夹持超高速线材，从而能够实现超高速线材的收卷速度，此时，夹持压力传感器407能够有效的
检测电磁铁406对超高速线材的夹持强度，并可将压力数据通过信号发射器408，并经过信号增大器409增强信号，以及通过滤波器410去除干扰信息，使得中央处理芯片1通过信号接收器10接收到压力数据，可用于控制电磁铁406对超高速线材施加的夹持强度；
35.然后，ccd摄像头可用于实时监测并记录超高线材的收卷厚度，光滑度检测模块802和平整度检测模块803可用于检测超高线材的光滑平整度。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。