钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置制造方法
【专利摘要】本发明提供公开了一种钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置，包括减速箱、电机、数据采集及处理系统、人机接口操作系统；所述减速箱通过连接轴与电机连接，减速箱与芯轴连接，电机与数据采集及处理系统连接，数据采集及处理系统与人机接口操作系统连接。能通过电机测量系统对摩擦转矩进行精密测量，并进行线性拟合，得到不同速度下的动态摩擦转矩，实现动态摩擦转矩的自动计算及定驻存储，可以满足薄带张力稳定性和精密调速等要求较高场合下张力的动态摩擦转矩补偿，避免了因张力、速度波动导致的误时和麻烦。
【专利说明】钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及测量设备【技术领域】，尤其涉及一种用于现场实时测量传动设备动态摩擦转矩的钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置。
【背景技术】
[0002]现有技术的薄钢板生产过程中采取张力控制手段来保持轧制系统稳定，但轧制中不同的速度对应的设备摩擦转矩不同，直接影响张力控制的稳定性，从降低对速度的控制精度，如何补偿不同速度下动态摩擦转矩变化对张力的影响，避免速度波动，就成为急需解决的问题。
[0003]在现代张力控制中动态摩擦转矩的大小主要取决于设备设计者根据经验所给出的数据，这些数据在计算中或进行简化计算，或粗略估算，与现场实际应用脱节，得到的只是一个近似值，并不准确，给张力控制环节带来诸多不便，为保证动态补偿精度，现场对摩擦转矩进行实地测量就显得尤为重要。而传统的摩擦转矩的测量都是通过人工或增加外围设备进行测试，增加了人本身的工作量或设备成本，测试过程繁琐，时间长，影响设备运行的连续性。所以为了提高摩擦转矩测量的精度，简化测量步骤，我们提供了这种一键式电动机摩擦转矩自动测量装置。
【发明内容】
[0004]本发明就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置；不需要通过人工或增加外围设备进行测试，能通过电机测量系统对摩擦转矩进行精密测量，并进行线性拟合，从而得到不同速度下的动态摩擦转矩。实现动态摩擦转矩的自动计算及定驻存储，可以满足薄带张力稳定性和精密调速等要求较高场合下张力的动态摩擦转矩补偿，避免了因张力、速度波动导致的误时和麻烦。
[0005]本发明解决技术问题的技术方案是:
[0006]一种钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置，包括减速箱、电机、数据采集及处理系统、人机接口操作系统；所述减速箱通过连接轴与电机连接，减速箱与芯轴连接，电机与数据采集及处理系统连接，数据采集及处理系统与人机接口操作系统连接。
[0007]所述数据采集及处理系统包括一体式速度及位置测量装置、24V脉冲分配板、电机模型计算系统、数据处理系统、CPU，所述一体式速度及位置测量装置、24V脉冲分配板、电机模型计算系统依次连接，所述24V脉冲分配板与数据处理系统连接，数据处理系统与CPU连接，人机接口操作系统与CPU连接。
[0008]所述一体式速度及位置测量装置通过信号接口采集传动速度信号，通过DP网络采集电机模型计算装置中扭矩信号，对信号进行拟合处理，进而计算出动态下的摩擦转矩。
[0009]所述人机接口操作系统通过WinCC人机画面一键点击，电机在不同的设定速度下以一定时间空载运行，从而实现摩擦转矩的测量及显示。对于新设备、现场部件后期更换后的标定测试，具有测试方法简单、测量数据准确，测试速度快等优点，操作简单，适合大众使用。
[0010]本发明的有益效果:
[0011]1.本发明不需要通过人工或增加外围设备进行测试，能通过电机测量系统对摩擦转矩进行精密测量，并进行线性拟合，从而得到不同速度下的动态摩擦转矩。
[0012]2.实现动态摩擦转矩的自动计算及定驻存储，满足薄带张力稳定性和精密调速等要求较高场合下张力的动态摩擦转矩补偿，避免了因张力、速度波动导致的误时和麻烦。
[0013]3.能够对现场数据进行有效采集，并能通过DP网络将数据传到控制系统中，通过对控制系统的软件进行配置，将信号引入WinCC操作系统，通过对界面进行一键式的操作，能够将现场数据自动采集到控制系统并进行存储，操作简单，运行连贯。
[0014]4.对于新设备、现场部件后期更换后的标定测试，具有测试方法简单、测量数据准确，测试速度快等优点，操作简单，适合大众使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明结构示意图；
[0016]其中，1-芯轴、2-减速机、3-连接轴、4-电机、5-速度测量及位置测量系统、6-24V脉冲分配板、7-电机模型计算系统、8-数据处理系统、9-数据采集及处理系统、10-人机接口操作系统
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0018]一种钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置，参见图1，包括减速箱2、电机4、数据采集及处理系统9、人机接口操作系统10 ;所述减速箱2通过连接轴3与电机4连接，减速箱2与芯轴I连接，电机4与数据采集及处理系统9连接，数据采集及处理系统9与人机接口操作系统10连接。
[0019]所述数据采集及处理系统9包括一体式速度及位置测量装置5、24V脉冲分配板6、电机模型计算系统7、数据处理系统8、CPU，所述一体式速度及位置测量装置5、24V脉冲分配板6、电机模型计算系统7依次连接，所述24V脉冲分配板6与数据处理系统8连接，数据处理系统8与CPU连接，人机接口操作系统10与CPU连接。
[0020]所述一体式速度及位置测量装置5通过信号接口(如SM500)采集传动速度信号，通过DP网络采集电机模型计算装置中扭矩信号，对信号进行拟合处理，进而计算出动态下的摩擦转矩。
[0021]所述人机接口操作系统10通过WinCC人机画面一键点击，电机在不同的设定速度下以一定时间空载运行，从而实现摩擦转矩的测量及显示。对于新设备、现场部件后期更换后的标定测试，具有测试方法简单、测量数据准确，测试速度快等优点，操作简单，适合大众使用。
[0022]使用时，电机后侧的一体式速度测量及位置测量系统5，将设备旋转角速度及位置信号通过24V脉冲分配板6分别传送给电机模型计算系统7和数据采集及处理系统9，电机模型计算系统对采集的数据进行实时计算，计算出的电机扭矩通过DP网络将数据传输到数据采集及处理系统，通过后端背板将数据传输到数据处理系统，对不同速度进行测量进行记录存储，并根据现场工艺要求，通过附加转矩的方式将摩擦转矩附加到电机转动扭矩上输出。具体的摩擦转矩计算方式如下:
[0023]工艺参数设定完成时，数据处理系统TDC通过内部计算将电机控制参数给到电机模型。电机做旋转运动公式如下:
[0024]
【权利要求】
1.一种钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置，其特征是，包括减速箱、电机、数据采集及处理系统、人机接口操作系统；所述减速箱通过连接轴与电机连接，减速箱与芯轴连接，电机与数据采集及处理系统连接，数据采集及处理系统与人机接口操作系统连接。
2.根据权利要求1所述的钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置，其特征是，所述数据采集及处理系统包括一体式速度及位置测量装置、24V脉冲分配板、电机模型计算系统、数据处理系统、CPU，所述一体式速度及位置测量装置、24V脉冲分配板、电机模型计算系统依次连接，所述24V脉冲分配板与数据处理系统连接，数据处理系统与CPU连接，人机接口操作系统与CPU连接。
3.根据权利要求2所述的钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置，其特征是，所述一体式速度及位置测量装置通过信号接口采集传动速度信号，通过DP网络采集电机模型计算装置中扭矩信号，对信号进行拟合处理，进而计算出动态下的摩擦转矩。
4.根据权利要求1所述的钢带生产用电动机摩擦转矩自动测量装置，其特征是，所述人机接口操作系统通过WinCC人机画面一键点击，电机在不同的设定速度下以一定时间空载运行，从而实现摩擦转矩的测量及显示。
【文档编号】G01L5/00GK103439041SQ201310396272
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】闻青山, 李群, 梁保国, 李宁, 吴冬梅, 刘丽, 林建民, 朱科峰, 孙清泉, 徐卫国, 孔德奎, 秦甲卫, 赵希坤, 冯德文, 唐怀军, 孙玉龙 申请人:济钢集团有限公司