一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统，包括显示单元、检测单元、控制单元、驱动单元、执行单元和监控单元，显示单元为人机界面，检测单元为热端线缆直径测量器和冷端线缆直径测量器，控制单元为可编程控制器，驱动单元为挤出机马达驱动器和牵引马达驱动器，执行单元为挤出机和牵引机，监控单元为联网监控。本发明专利技术中，与传统技术相比，本系统能实现高效的、稳定的、降成本、无人值守的电缆线径自动控制，有效提高了生产设备的自动化程度并实现全系统的运行数据检测及记录。实现全系统的运行数据检测及记录。实现全系统的运行数据检测及记录。

【技术实现步骤摘要】
一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统


[0001]本专利技术涉及线缆生产设备
，特别是涉及一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统。

技术介绍

[0002]线缆是光缆、电缆等物品的统称。线缆的用途有很多，主要用于控制安装、连接设备、输送电力等多重作用，是日常生活中常见而不可缺少的一种东西。
[0003]目前市面上的线缆挤出设备基本是人工微调主机转速或者牵引线速度来实现对线缆直径大小调整的传统生产控制方式，由于螺筒熔体压力和出胶量的不稳定、线速度的波动、人工微调的不及时等原因，会导致所生产的线缆直径不稳定、产品质量及合格率较低等问题，同时提高线缆制造行业的生产成本，为解决这一问题，现提出一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统，能实现高效的、稳定的、降成本、无人值守的电缆线径自动控制，提高了生产设备的自动化程度并实现全系统的运行数据检测及记录。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统，解决了上述
技术介绍
中所提出的问题，能实现高效的、稳定的、降成本、无人值守的电缆线径自动控制，提高了生产设备的自动化程度并实现全系统的运行数据检测及记录。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的方案如下：一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统，包括显示单元、检测单元、控制单元、驱动单元、执行单元和监控单元，显示单元为人机界面，检测单元为热端线缆直径测量器和冷端线缆直径测量器，控制单元为可编程控制器，驱动单元为挤出机马达驱动器和牵引马达驱动器，执行单元为挤出机和牵引机，监控单元为联网监控，显示单元的人机界面与控制单元的可编程控制器采用传输方式为西门子S7通讯，检测单元的热端线缆直径测量器和冷端线缆直径测量器与控制单元的可编程控制器采用RS
‑
485接口通信、西门子PROFIBUS
‑
DP和西门子PROFINET连接，驱动单元的挤出机马达驱动器和牵引马达驱动器与控制单元的可编程控制器采用传输方式为西门子PROFINET通讯，监控单元的联网监控和控制单元的可编程控制器采用传输方式为西门子S7通讯或OPC
‑
UA的通讯方式，驱动单元的挤出机马达驱动器和牵引马达驱动器分别与执行单元的牵引机和挤出机机械传动。
[0006]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0007]进一步，联网监控为SCADA系统和MES系统。
[0008]进一步，人机界面中设定的运行状态参数有热端线径标称值、热端线径上偏差、热端线径下偏差，冷端线径标称值、冷端线径上偏差、冷端线径下偏差，热端线径标称值一般大于冷端标称值、k
p
值、K
i
值、K
d
值，标称值是反映线缆直径的数据，上偏差和下偏差是决定自动控制系统何时采取调整动作何时不采取调整动作或对调整动作的幅度和用于线径超出范围的报警值，按照工艺要求设置，k
p
值、K
i
值、K
d
值这三个值在调试画面设置。
[0009]进一步，控制单元通过通讯的方式读取热端线缆直径测量器检测的线缆运行中的实时的直径数据，操作员设定热端线径标称值与读取热端线缆直径测量仪器的实时的数据做差值就得到了热端线径实际偏差值，热端线径实际偏差值在下面的公式中用e(k)表达，模糊PID计算公式如下式：
[0010]u(k)＝k
p
e(k)+K
i
∑e(k)+K
d
[e(k)
‑
e(k
‑
1)]；
[0011]上式中u(k)为输出的控制量，e(k)为k时刻的偏差，e(k
‑
1)为k
‑
1时刻的偏差，k
p
为比例系数，K
i
为积分系数，K
d
为微分系数。
[0012]进一步，热端线径实际偏差值通过模糊PID算法输出控制量叠减从而实现了闭环控制但为保证PID控制精度，调整动作分几次完成，在采取调整动作时，周期性变幅调整的周期由如下公式表示：
[0013]u(k)
adj
＝u(k)*V/l
[0014]式中u(k)
adj
即为最后输出的控制量，1为线缆挤出机至在线线缆直径测量仪器的滞后距离，V线速为线缆的实时生产线速。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统，具有以下优点：
[0016]1、这样的线缆挤出设备电缆线径自动控制系统通过人机界面设定设备运行状态参数和线缆的工艺参数并通过通讯的方式传送给可编程控制器，可编程控制器通过通讯的方式实时读取热端线缆直径测量器和冷端线缆直径测量器检测的线缆直径，可编程控制器根据设定的热端线缆的工艺参数以及检测到的实时热端线缆直径数据通过模糊PID算法确定传送给挤出机马达驱动器和牵引马达驱动器的控制系统，挤出机马达驱动器和牵引马达驱动器根据可编程控制器给出的指令做出相应的转速调整，可编程控制器根据检测到的实时热端线缆直径适时更新微调热端的线缆的工艺参数，与传统技术相比，本系统能实现高效的、稳定的、降成本、无人值守的电缆线径自动控制，有效提高了生产设备的自动化程度并实现全系统的运行数据检测及记录；
[0017]2、线缆挤出设备生产线热端和冷端的线缆直径有差别，因为挤出材料加热后通过摸具挤压出来经过热水槽和冷水槽会有一定的收缩，会导致热外径比冷外径要高，由于水槽的水温的变化，速度快慢冷却时间的变化，会倒导致收缩率也有变化，从而导致冷端的成品线缆直径不稳定，为了补偿这种不足，减速材料的浪费，本系统根据操作员设定冷端线径标称值与读取冷端线缆直径测量器的实时的数据做差值就得到了冷端线径实际偏差值，当持续大于设定收缩补偿值后，根据冷端线径实际偏差值周期性微调热端线径标称值，从而可得到稳定的冷端成品线缆直径，提高产品质量。
[0018]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1为本专利技术一实施例提供的一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统的结构示
意图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图1对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0022]需要说明的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统，包括显示单元、检测单元、控制单元、驱动单元、执行单元和监控单元，其特征在于：显示单元为人机界面，检测单元为热端线缆直径测量器和冷端线缆直径测量器，控制单元为可编程控制器，驱动单元为挤出机马达驱动器和牵引马达驱动器，执行单元为挤出机和牵引机，监控单元为联网监控，显示单元的人机界面与控制单元的可编程控制器采用传输方式为西门子S7通讯，检测单元的热端线缆直径测量器和冷端线缆直径测量器与控制单元的可编程控制器采用RS
‑
485接口通信、西门子PROFIBUS
‑
DP和西门子PROFINET连接，驱动单元的挤出机马达驱动器和牵引马达驱动器与控制单元的可编程控制器采用传输方式为西门子PROFINET通讯，监控单元的联网监控和控制单元的可编程控制器采用传输方式为西门子S7通讯或OPC
‑
UA的通讯方式，驱动单元的挤出机马达驱动器和牵引马达驱动器分别与执行单元的牵引机和挤出机机械传动。2.根据权利要求1所述一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统，其特征在于，联网监控为SCADA系统和MES系统。3.根据权利要求1所述一种线缆挤出设备电缆线径自动控制系统，其特征在于，人机界面中设定的运行状态参数有热端线径标称值、热端线径上偏差、热端线径下偏差，冷端线径标称值、冷端线径上偏差、冷端线径下偏差，热端线径标称值一般大于冷端标称值、k
p
值、K
i
值、K
d
值，标称值是反映线缆直径的数据，上偏差和下偏差是决定自动控制系统何时采取调整动作何时不采取调整动作或对调...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华清，刘丹丹，施书强，
申请(专利权)人：江苏星基智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：