双绞线成缆机.doc

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1、双绞线成缆机电气自动化系统控制方案摘要：本方案详细描述了目前五类双绞线生产之关键工序—节距成缆控制系统。方案应用了台达变频器，人机界面，可编程控制器…等产品，内容详实，并给出所有电路图纸（CAXAV2）；一：生产工艺介绍：1.图一为工艺流程及元件在设备上的分布；图一：工艺流程2．放线装置A1~A4经偏心轮提供张力偏置电压PV1~PV4与SE1~SE4叠加后由变频器F1~F4控制放线电机M1~M4的放线速度以稳定张力；四对双绞线和屏蔽（可选绕包机）带经过断线检测光电开关K7~K11后在过度装置A5混合；3．混合在一起的平行走向的缆线由绞架旋转机构控制并

2、在收线机构的配合下得到正确绞距的缆线，由F7收线，并由F6排线，整齐绕于收线轮上；其中：K13、K14是A6上下升降定位行程开关，K12是绞架定位接近开关；K1~K6是收线行程开关；JS1~JS3分别是绞架、收线、排线减速机；C1~C3分别是绞距测量、绞角测量、排线行程测量编码器；K15用于机罩门安全光电开关；二：设备控制要求1．绞距d（节距）：50~250㎜，精度2%,其定义如图二：图二：绞距2．绞架最高转速600RPM；3．可手动操作和自动操作；4．启动和停车时，节距稳定；5．线速度稳定，无可视误差；6．成缆长度设定及显示；三：已知参数：1．放线

3、电机：M1—M4：0.75KW;绕包机电机：3.0KW/3000RPM;2．绞架电机：M5：11KW；减速比：2.5：1；3．收线电机：M7：11KW；1．排线电机：M6：1.1KW；2．升降液压电机：M8：370W；3．线速度检测（C1）轮周长：300㎜；4．收线轮直径：D：400~800；长度：L：500；减速比：JS2：20：1；5．排线丝杆节距：HD：10㎜，行程：SL：500~800；减速比：JS3：40：1；排线间距：HDJ：20%；排线线径：4㎜；四：控制方案<一>总述1．采用人机界面PWS1760CTN作为指令和数据上行下达的窗口；人

4、机界面和DVP60EX00R通讯，数据和指令经过PLC控制现场设备；转速的调节由PLC的RS485接口与变频器通讯完成连续调节，实现节距控制；2．现场设备的各类信号反馈到PLC，实现安全控制；3．控制框图为：下图（不含绕包机）：图三：控制框图<二>关于本控制方案的数据计算1．最大收线线速度：VA8MAX=绞架最大转速*最大节距=600RPM*250㎜=150000㎜/分；2．线速度检测轮最高转速：VC1MAX=最大收线线速度/检测轮周长=150000/300=500RPM；3．线速度检测编码器分辨率的确定：A：最小分辨长度=最小节距*控制精度=50*

5、2%=1㎜；B：线速度检测编码器每转脉冲数=检测轮周长/最小分辨长度=300/1=300P/R；实际选取线速度检测编码器每转脉冲数=600P/R；C：线速度检测编码器分辨率=300/600=0.5㎜/P；D：允许误差：（-2P~+2P）；4．线速度检测脉冲最大输出频率=线速度检测轮最高转速*检测编码器每转脉冲数=500*600/60=5KHZ；5．绞架旋转角度检测编码器分辨率的确定：A：最大绞距时的误差极限=最大绞距*精度=250*2%=5㎜；B：绞架旋转角度检测编码器每转脉冲数=最大绞距/最大绞距时的允许误差极限=250/5=50P/R实际选取绞架

6、旋转角度检测编码器每转脉冲数=200P/R；C：绞架旋转角度检测编码器分辨率（节距=50）=50/200=0.25㎜绞架旋转角度检测编码器分辨率（节距=250）=250/200=1.25㎜D：允许误差=-4P~+4P；1．收线最高角速度WA8=最大收线线速度/收线轮最小周长=150000/(400*3.14)=120RPM2．排线丝杆最高角速度WM6=收线角速度*（线径+排线间距）/丝杆节距=120*（4+4*20%）/10=57.6RPM8.排线减速机减速比JS3=电机最大转速*90%/排线丝杆最高角速度=1500*90%/57.6=23.49.收

7、线减速机减速比JS2=电机最大转速*90%/收线电机最高角速度=1500*90%/120=11.2510.绞架减速机加速比JS1=电机最大转速*90%/最高角速度=1500*90%/600=2.2511.最大动态调整延迟长度=最大收线线速度*通讯时变频器最大延迟时间=(150000/60)*0.026=65㎜<三>节距控制算法1．由操作人员在人机界面设定的数据经过前述公式得到绞架转速、收线转速、排线转速理论值通过RS485给定到三台变频器，同时设立三个修正值（初试为零）允许人工修正；2．PLC对三个编码器寄存器清零后，对绞架编码器和线速度编码器返回的

8、脉冲计数，当C2=200时，对于C1（当节距=200，C1的理论正确值=400）正负偏差各分三档（其调整量可