CN106393649A - 一种线缆护套生产时的外径控制方法及外径控制系统 - Google Patents

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梁宏章
唐浩
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92609—Dimensions
    • B29C2948/92619—Diameter or circumference

Abstract

本发明公开了一种线缆护套生产时的外径控制方法，包括外径控制系统，外径控制系统包括牵引机、挤出机和系统控制器，牵引机和挤出机分别连接系统控制器；分别开启牵引机及挤出机，牵引机和挤出机以启动速度运行；分别设定牵引速度和米重；系统控制器控制牵引机达到设定的牵引速度；根据米重与牵引速度的关系：米重＝挤出机转速*挤出率/牵引速度，在挤出率为定值的情况下结合实时的牵引速度和设定的米重得出挤出机转速，系统控制器调节挤出机的转速达到设定米重。本发明的外径控制方法，有效解决了挤出机和牵引机控制输出步调不一致的问题。

Description

一种线缆护套生产时的外径控制方法及外径控制系统
技术领域
本发明属于线缆挤出设备技术领域，具体涉及一种线缆护套生产时的外径控制方法及外径控制系统。
背景技术
缆线包括电缆、信号电缆、光缆等，缆线护套生产线主要用于金属铠装前内垫层的挤出和外护套的挤出，护套挤出通常是生产中最后一道工序，占有举足轻重的位置。生产线主要由挤出机设备和牵引机设备构成，其生产过程通常是人工通过手动调节挤出机的挤出量和牵引机的牵引速度来调节护套外径的大小。
现有实现的自动控制系统技术方案，通过测量进入挤出机的物料流量，控制挤出机的转速来达到稳定挤出机挤出量(单位时间内物料的消耗量)的目的，依据当前的挤出量，通过控制牵引速度的达到米重(每米物料重量)稳定的目的，进而达到稳定控制护套外径的目的。现有技术方案有如下缺点：
1.米重的稳定控制需要依据当挤出机的挤出量和牵引机的牵引速度，由于挤出机的挤出量检测周期与牵引速的检测周期彼此不同，从而导致在控制过程中控制会产生不同步，导致护套外径波动加大。
2.护套的生产过程中，比如线缆进行换盘(卷)的操作过程中，需要牵引机从高速生产状态转换到低速，以满足换盘操作的时间；当换盘操作完成后，为了提高产量需要从低速生产状态转换到高速生产状态，该状态转换，牵引速度从低速到高速运行转换一般需要若干秒。现有技术方案的牵引机控制依赖于挤出机的挤出量，由于挤出机在高低速转换过程中，当检测到物料流量的消耗，才能给出真实挤出量，挤出量的真实值的获取通常滞后若干秒，所以挤出量的检测值在高低速切换过程中存在严重的滞后，因此在速度切换过程中通过牵引机跟随挤出量进行控制不能够保持护套外径的稳定。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中存在的问题，提供一种线缆护套生产时的外径控制方法及外径控制系统，依据当前牵引速度调节挤出机的挤出量，从而达到米重的稳定控制，使得护套外径更加稳定。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种线缆护套生产时的外径控制方法，
包括外径控制系统，外径控制系统包括牵引机、挤出机和系统控制器，牵引机和挤出机分别连接系统控制器；
分别开启牵引机及挤出机，牵引机和挤出机以启动速度运行；
分别设定牵引速度和米重；
系统控制器控制牵引机达到设定的牵引速度；
根据米重与牵引速度的关系：米重＝挤出机转速*挤出率/牵引速度，在挤出率为定值的情况下结合实时的牵引速度和设定的米重得出挤出机转速，系统控制器调节挤出机的转速达到设定米重。
作为优选地技术方案，
当前牵引速度与设定牵引速度存在偏差时，系统控制器以当前牵引速度到设定牵引速度的加速时间为周期T，给定加速度a调节牵引机的牵引速度，并每隔时间t检测实时牵引速度S1，按照所述的米重与牵引速度的关系，系统控制器调节挤出机达到与牵引速度S1相对应的转速来达到设定米重。
作为优选地技术方案，
所述的系统控制器连接有PLC控制器。
作为优选地技术方案，
所述的挤出机的转速采用接近开关检测，接近开关连接系统控制器。
作为优选地技术方案，
所述的挤出机上设置有称重料斗，称重料斗连接系统控制器。
作为优选地技术方案，
所述的牵引机上设置有速度测量装置，速度测量装置连接系统控制器。
本发明还提供了上述技术方案中外径控制方法中的外径控制系统。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
与现有技术方案相比，牵引机进行牵引速度的控制，牵引机的控制目标不再是米重，从而解决了牵引机作为米重为控制目标时，会跟随挤出机的挤出量进行调节牵引速度，而牵引机的控制不能及时跟随挤出量的波动到达快速跟随调节，从而导致牵引速度有较大幅度的波动，导致护套外径有较大波动；
与现有技术方案相比，该系统也解决了生产线在高速与低速生产切换过程中，线径稳定控制的目的。从而解决了现有技术中在生产线速度切换过程中，挤出机的挤出量检测滞后，牵引机依据挤出量进行米重调节的速度更加滞后，从而致使护套生产过程中，护套外径变化不能满足生产要求。
附图说明
图1是本发明的外径控制系统结构图。
附图标记：1-牵引机，2-速度测量装置，3-称重料斗，4-挤出机，5-接近开关，6-系统控制器，7-PLC控制器。
具体实施方式
参照图1，本发明的外径控制系统包括牵引机1、挤出机4、系统控制器6、PLC控制器7，牵引机1和挤出机4分别连接系统控制器6，系统控制器6连接PLC控制器7，所述的PLC控制器也可以采用其他控制器来代替，并不局限于PLC。挤出机4的转速采用接近开关5检测，接近开关5连接系统控制器6，通过接近开关5可检测到挤出机4的转速。挤出机4上设置有称重料斗3，称重料斗3连接系统控制器6，结合挤出机4转速，得出每转消耗的物料重量，即挤出率。牵引机1上设置有速度测量装置2，速度测量装置2连接系统控制器6。
本发明中使用到的物料量：
挤出机4的转速：挤出机4每分钟多少转。
挤出率：挤出机4每转消耗物料多少克。
挤出量：挤出机4单位时间内物料损耗(通常是一小时)，挤出量＝螺杆转速*挤出率*60；
牵引速度：牵引机1能够拖动线缆的速度，米/分钟
米重：每米物料的重量，米重＝挤出机4转速*挤出率/牵引速度
本发明的线缆护套生产时的外径控制方法：
(1)正常生产过程为：
分别开启牵引机1及挤出机4，牵引机1和挤出机4以启动速度运行；
分别设定牵引速度和米重；
系统控制器6控制牵引机1达到设定的牵引速度；
根据米重与牵引速度的关系：米重＝挤出机4转速*挤出率/牵引速度，在挤出率为定值的情况下结合实时的牵引速度和设定的米重得出挤出机4转速，系统控制器6调节挤出机4的转速达到设定米重。
具体实施例：开启时，牵引速度为40米/分钟，挤出机4转速20转/分钟，系统控制器6测得的挤出率为60克/转，则当前挤出量为：挤出机4转速*挤出率*60＝72千克/小时；当前的米重为：挤出机4转速*挤出率/牵引速度＝30克/米。
设定牵引速度为42米/分钟，牵引机1切换到由系统自动控制时，系统控制器6通过牵引机1上设置的速度测量装置2测量牵引机1的牵引速度，系统控制器6通过算法调节牵引机1的控制电压，使得牵引速度达到设定值42米/分钟。
当前挤出机4转速20转/分钟，挤出率为60克/转，牵引速度为42米/分钟，米重值为：28.57克/米；如果设定米重为35克/米，米重控制打到自动后，系统控制器6通过算法控制挤出机4转速，在挤出率为60克/转的情况下，控制挤出机4转速达到24.5转/分钟，从而达当前米重值与设定米重一致。
(2)当护套的生产过程中，比如线缆进行换盘(卷)的操作过程中，需要牵引机1从高速生产状态转换到低速，更换完成后再从低速转换到高速，这时前牵引速度与设定牵引速度就会存在偏差。
当前牵引速度与设定牵引速度存在偏差时，系统控制器6以当前牵引速度到设定牵引速度的加速时间为周期T，给定加速度a调节牵引机1的牵引速度，并每隔时间t检测实时牵引速度S1，按照所述的米重与牵引速度的关系，系统控制器6调节挤出机4达到与牵引速度S1相对应的转速来达到设定米重。
具体实施例：假设牵引速为20米/分钟，用户设定牵引速度为80米/分钟；假设牵引机1从0米/分钟到100米/分钟需要100秒，则从20米/分钟升到80米/分钟需要60秒，每隔0.2秒控制输出一次，控制器给定牵引机1控制输出一次，牵引速度增加0.2米/分钟，假设当牵引机1控制输出后的牵引速度为S1；控制器依据当前挤出率同步输出对应与牵引速度S1的挤出机4速度；从而有效解决了控制输出步调不一致的问题。

Claims (7)

1.一种线缆护套生产时的外径控制方法，其特征在于，
包括外径控制系统，外径控制系统包括牵引机(1)、挤出机(4)和系统控制器(6)，牵引机(1)和挤出机(4)分别连接系统控制器(6)；
分别开启牵引机(1)及挤出机(4)，牵引机(1)和挤出机(4)以启动速度运行；
分别设定牵引速度和米重；
系统控制器(6)控制牵引机(1)达到设定的牵引速度；
根据米重与牵引速度的关系：米重＝挤出机(4)转速*挤出率/牵引速度，在挤出率为定值的情况下结合实时的牵引速度和设定的米重得出挤出机(4)速度，系统控制器(6)调节挤出机(4)的转速达到设定米重。
2.根据权利要求1所述的外径控制方法，其特征在于，
当前牵引速度与设定牵引速度存在偏差时，系统控制器(6)以当前牵引速度到设定牵引速度的加速时间为周期T，给定加速度a调节牵引机(1)的牵引速度，并每隔时间t检测实时牵引速度S1，按照所述的米重与牵引速度的关系，系统控制器(6)调节挤出机(4)达到与牵引速度S1相对应的转速来达到设定米重。
3.根据权利要求1所述的外径控制方法，其特征在于，
所述的系统控制器(6)连接有PLC控制器(7)。
4.根据权利要求1所述的外径控制方法，其特征在于，
所述的挤出机(4)的转速采用接近开关(5)检测，接近开关(5)连接系统控制器(6)。
5.根据权利要求1所述的外径控制方法，其特征在于，
所述的挤出机(4)上设置有称重料斗(3)，称重料斗(3)连接系统控制器(6)。
6.根据权利要求1所述的外径控制方法，其特征在于，
所述的牵引机(1)上设置有速度测量装置(2)，速度测量装置(2)连接系统控制器(6)。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的外径控制方法中的外径控制系统。
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