电缆生产用导体预热器硬件及控制系统的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文电缆生产用导体预热器硬件及控制系统的研究姓名：季耀安申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：王豪;顾维新20050530上海交通大学工程硕士学位论文摘要电缆生产用导体预热器硬件及控制系统的研究摘要计算机网络技术的飞速发展和信息高速公路的建设，互联网已逐渐渗入我们生活的各个方面，为了满足大容量和更高频率的信号传输要求，对信息或信号的传输媒介――数据电缆的性能指标提出了越来越高的技术要求。如何生产出高性能的数据电缆，如何有效地提高和保证电缆的制造精度和稳定性及均匀性，对生产设备也提出了更高的要求，芯线导体预热器也就应

2、运而生了。在高速数据电缆的生产过程中，要达到导体芯线在进入挤出机之前均匀的加热，就必须实现对被加热导体的张力和温度进行控制。本论文对电缆生产用导体预热器的硬件和控制系统的各个部分进行了研究，在对感应加热、张力控制以及相关技术研究的基础上，提出了采用PLC可编程控制器的闭环控制系统，并讨论了有关PID控制策略，实现了导体的均匀恒温加热，满足了高速数据电缆的生产需要，大大提高了数据电缆的产品性能。本论文着重分析和研究了以下几个方面的内容：1．导体感应加热：在分析感应加热原理和特点的基础上，提出了采用并联式中频感应加热电源的电路结构和其闭环控制

3、策略，解决了两相负载对于三相电源的三相不平衡问题,使得系统对电网的损害减少到最小。2．张力控制：通过对各种张力控制方式的比较，结合导体预热器在实际生产中的应用，提出了经济有效的小张力直接闭环控制的张力控制第I页上海交通大学工程硕士学位论文摘要方案，并分析了张力控制模型。3．PLC可编程控制器技术的应用：由于PLC技术的日益成熟和广泛应用，设计了基于PLC控制的导体预热器整个设备的控制系统，并对整个系统的硬件系统进行了分析和选型。4．PID控制策略：由于导体预热器控制系统涉及中频电源的闭环控制、张力和温度的闭环控制，本论文着重分析了PID控

4、制算法。5．抗干扰探究：由于中频电源感应加热的强电磁干扰设备及现代电子设备对抗干扰的要求，本论文对系统的抗干扰问题，从分析干扰源出发，提出了比较有建设性和实用性的抗干扰措施。该导体预热器的研制，对于电线电缆特别是高速数据通讯电缆的制造厂商提高产品质量，增强市场竞争力，具有非常重要的意义。关键词：数据电缆，感应加热，张力控制，导体预热器，PLC第II页上海交通大学工程硕士学位论文ABSTRACTRESEARCHONHARDWAREANDCONTROLSYSTEMOFCONDUCTORPREHEATERINCALBEPRODUCTIONABS

5、TRACTWiththerapiddevelopmentofcomputertechnologyandIThigh-wayroadconstruction,internetisgoingintoourdailylife.Tomeetwithrequirementsofhugecapacityandhightransmittingspeedofdatacable,highqualityperformancedatacableisneedtouseastransmittingmediumofsignalorinformation.Itisfa

6、cedtohowtoproducehighperformancecableandhowtoguaranteethequalityofcable.Sotheconductorpreheaterisemergedastimesrequired.Intheproductionofhigh-speeddatacable,theconductorpreheaterispositedattheentranceofextrudertoheattheconductorwithtensioncontrolandtemperaturecontrol.Inth

7、ispaper,itdidtheresearchonhardwareandcontrolsystemofthewholesystem.Basedonresearchofinductionheating,tensioncontrolandtherelativetechnology,ClosedloopcontrolsystemwithPLCcontrollerwasraisedandconductorisheatedwithuniformtemperature.AlsoPIDcontrolstrategywasanalyzed.Itmeet

8、swithrequirementofproductionandimprovetheperformanceofhighspeeddatacable.Thispaperanalyzesandres