引言
懸臂單絞機是主要應用于一次性完成控制、通訊、數(shù)據(jù)、同軸德等電纜PE或PVC被覆芯線絞合及中心包帶或側放包帶工作的,此類電纜的制成需求主要是信號帶寬,即在特定高頻率下信號的通過率。以往由于老式傳統(tǒng)絞線機結構復雜,過線輪的數(shù)量過多,所以在絞制電纜的過程中,所需彎曲的過程太多了,這會導致降低制成線的電氣性能,這會使產(chǎn)品性能達不到使用標準。而懸臂單絞機僅3個過線輪,成纜后直接繞在線盤上,對電線的扭曲有很大的改善作用,同時由于絞弓是一個均質(zhì)體,速度最高可達1000RPM,因此,目前得到了廣泛的應用。本文擬結合三科SKI610系列的數(shù)控機床變頻器,介紹基于一種閉環(huán)矢量模式,具有高穩(wěn)速精度的懸臂單絞機控制系統(tǒng)。
懸臂單絞機工藝介紹
圖1
懸臂單絞機的主要構成如上圖1所示,因主要用于精度要求較高的線材芯線的絞合,所以對系統(tǒng)的控制工藝有如下要求:
1.PLC程序需要復雜的絞距形成原理計算,即使收卷直徑在發(fā)生變化,也必須維持系統(tǒng)的線速度保持恒定。
2.變頻器須具有極高的穩(wěn)速精度要求,因為絞距的形成有賴于絞弓和收線的速度差;
3.變頻器須具有極高的動態(tài)加減速特性,以滿足加減速時的絞距穩(wěn)定;
以上1、2點的控制工藝對變頻器的性能提出了極高的要求。針對該需求,利用三科SKI610變頻器設計了如下的控制系統(tǒng)。
控制方案
控制系統(tǒng)主要構成如下圖2所示,具體控制方案如下:
1.通過PLC編程實現(xiàn)無差速,有差速絞距計算,以實時修正收線電機的運行頻率,以保持線盤在從小到大的過程中線速度的恒定,從而保證絞距的穩(wěn)定性。
2.絞弓電機和收線電機輸出軸安裝編碼器,并將編碼器信號接入變頻器,采用閉環(huán)矢量模式來滿足系統(tǒng)對穩(wěn)速精度的要求;
圖2
采用該控制方案的優(yōu)點:
1.省去了加工復雜,價格昂貴的行星差速器,極大地降低了機械成本,具備競爭優(yōu)勢;
2.采用閉環(huán)矢量模式,其穩(wěn)速精度明顯優(yōu)于普通的變頻器控制系統(tǒng),并且實現(xiàn)了低頻率下的高轉矩輸出;
3.系統(tǒng)的邏輯控制及運算主要由PLC實現(xiàn),變頻器的參數(shù)設置非常簡化。
結語
上述文章基于杭州三科SKI610系列矢量數(shù)控機床變頻器的懸臂單絞機控制系統(tǒng)的方案,該項目在完成后具有穩(wěn)速精度高,低頻率運行高轉矩輸出,在絞線過程中穩(wěn)定絞距,簡化操作,該系統(tǒng)構成的成本低廉。如今已成功在多個企業(yè)工廠的懸臂單絞機控制系統(tǒng)中應用。