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引言

懸臂單絞機(jī)是主要應(yīng)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(cè)放包帶工作的，此類(lèi)電纜的制成需求主要是信號(hào)帶寬，即在特定高頻率下信號(hào)的通過(guò)率。以往由于老式傳統(tǒng)絞線機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，過(guò)線輪的數(shù)量過(guò)多，所以在絞制電纜的過(guò)程中，所需彎曲的過(guò)程太多了，這會(huì)導(dǎo)致降低制成線的電氣性能，這會(huì)使產(chǎn)品性能達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)。而懸臂單絞機(jī)僅3個(gè)過(guò)線輪，成纜后直接繞在線盤(pán)上，對(duì)電線的扭曲有很大的改善作用，同時(shí)由于絞弓是一個(gè)均質(zhì)體，速度最高可達(dá)1000RPM，因此，目前得到了廣泛的應(yīng)用。本文擬結(jié)合三科SKI610系列的數(shù)控機(jī)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(jī)控制系統(tǒng)。

懸臂單絞機(jī)工藝介紹

圖1

懸臂單絞機(jī)的主要構(gòu)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(duì)系統(tǒng)的控制工藝有如下要求：

1．PLC程序需要復(fù)雜的絞距形成原理計(jì)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?yàn)榻g距的形成有賴(lài)于絞弓和收線的速度差；

3．變頻器須具有極高的動(dòng)態(tài)加減速特性，以滿足加減速時(shí)的絞距穩(wěn)定；

以上1、2點(diǎn)的控制工藝對(duì)變頻器的性能提出了極高的要求。針對(duì)該需求，利用三科SKI610變頻器設(shè)計(jì)了如下的控制系統(tǒng)。

控制方案

控制系統(tǒng)主要構(gòu)成如下圖2所示，具體控制方案如下：

1．通過(guò)PLC編程實(shí)現(xiàn)無(wú)差速，有差速絞距計(jì)算，以實(shí)時(shí)修正收線電機(jī)的運(yùn)行頻率，以保持線盤(pán)在從小到大的過(guò)程中線速度的恒定，從而保證絞距的穩(wěn)定性。

2．絞弓電機(jī)和收線電機(jī)輸出軸安裝編碼器，并將編碼器信號(hào)接入變頻器，采用閉環(huán)矢量模式來(lái)滿足系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)速精度的要求；

圖2

采用該控制方案的優(yōu)點(diǎn)：

1．省去了加工復(fù)雜，價(jià)格昂貴的行星差速器，極大地降低了機(jī)械成本，具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；

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(shí)現(xiàn)了低頻率下的高轉(zhuǎn)矩輸出；

3．系統(tǒng)的邏輯控制及運(yùn)算主要由PLC實(shí)現(xiàn)，變頻器的參數(shù)設(shè)置非常簡(jiǎn)化。

結(jié)語(yǔ)

上述文章基于杭州三科SKI610系列矢量數(shù)控機(jī)床變頻器的懸臂單絞機(jī)控制系統(tǒng)的方案，該項(xiàng)目在完成后具有穩(wěn)速精度高，低頻率運(yùn)行高轉(zhuǎn)矩輸出，在絞線過(guò)程中穩(wěn)定絞距，簡(jiǎn)化操作，該系統(tǒng)構(gòu)成的成本低廉。如今已成功在多個(gè)企業(yè)工廠的懸臂單絞機(jī)控制系統(tǒng)中應(yīng)用。