Page 121 - 《橡塑技术与装备》2022年10期
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工业自动化 赵尹 等·电缆设备中速度控制在排线系统中的应用
电缆设备中速度控制在排线系统中的
应用
赵尹
( 江苏舒欣扬电工设备有限公司，江苏 南京 210012)
摘要 ： 本文介绍了电缆挤塑生产线中收排线架的收线与排线实现速度同步控制的解决方案，此方法满足了排线速度需要不断
跟随收线速度的生产要求，并且通过精确显示排线当前位置确定了排线左右换向的时刻，使电线均匀有序的收卷在线盘上。整个
系统实现自动控制过程，减少了人工干预，也大大提高了生产效率，生产线也具备了可靠的稳定性。
关键词 ： 速度控制 ；编码器 ；收排线架 ； PLC
中图分类号 ： TQ330.4 文章编号 ： 1009-797X(2022)10-0067-06
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.10.014
1 收排线架的收线与排线的速度控制 排线才开始反向行走。手动输入左右极限位置，由行
收排线架是电缆挤塑生产线中旋转线盘收卷线缆 走轮主轴上安装的编码器得到排线位置，当显示的排
的设备。本次工序中生产出的线缆需有序的绕卷在线 线实时位置到达其中一个极限位置后换向，就可实现
盘上从而达到其能够存放运输的目的。由牵引机牵引 自动换向的过程，而这又是传统运用限位开关换向所
的电缆经过挤塑机挤出的绝缘包覆胶层包裹并冷却后 无法达到的。
需立即收卷在线盘上，这就需要收排线架的收线速度
与牵引机速度保持同步，若前者速度过大，线缆被拉 2 收排线的速度运算
伸得太紧，会造成加工材料的变形，若速度过小，会 需要的收线实时速度单位为 r/min，即每分钟线
使线缆松垮落地，影响加工质量。除了需要收排线架 盘主轴旋转的圈速。可通过记录每分钟编码器的脉冲
的收线速度跟随牵引速度，还需要收排线架的排线速 数运算得到。若选用 1 024 脉冲的增量式编码器，即
度跟随其收线速度以保证线缆能一层层有序排放在线 旋转一圈为 1 024 个脉冲，通过定时中断程序每一秒
盘上。 记录的脉冲数通过运算 ：每秒脉冲数 ×60÷1 024= 每
收排线架收线速度可采用恒张力控制，通过张力 分钟转速。
限幅实现速度的同步，也可加装舞蹈器，通过舞蹈器 收 线转 速 与 线径 可 以计 算 排 线需 要 的速 度 ：排
反馈信号调节收线速度。而排线速度的计算需要的条 线速度给定（0-32000）= 收线转速 × 线径 × 减速比
件为线缆的直径和收线的实际转速，线缆直径可在人 ×32000÷ 行走轮直径 ÷3.14÷ 排线电机额定转速
机界面上根据实际线缆尺寸由手动输入，而获得收线 2.1 编写程序
速度的传统方法是利用收线电机调速装置的电压反馈 本文讨论设计思路，可在多种品牌 PLC 中编程实
信号来运算，其缺点是调速装置本身的信号误差或机 现。在此以西门子 S7-200PLC 为例，在 V4.0 STEP
械振动会造成电压反馈出现相应的误差。若收线速度 7 Micro WIN SP9 编程软件中编写程序。
是由旋转主轴上安装的编码器输入的脉冲计算得到， （1）初始化定时中断的时间，记录收线脉冲数
则外部干扰影响减小，数据会准确得多。传统换向是 程 序编 写 思 路 ：初 始 化子 程 序 中定 义 定 时中 断
利用装在收排线架两侧的限位开关，其缺点是换向过 时间为 250 ms，即每 250 ms 执行一次中断程序，中
程迅速导致线盘两侧的电缆排放凌乱。要保证排线换
向时电缆能平整的过渡（由下一层到上一层排放），需 作者简介 ：赵尹（1986-），男，工程师，本科，主要研究
方向为电气自动化控制。
在换向时刻排线停止行走，待收线转过四分之一圈后
收稿日期 ：2022-03-30
2022 第 48 卷 ·67·
年
