電線電纜生產(chǎn)線控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

文/陸紅芳 江蘇聯(lián)宏智慧能源股份有限公司 江蘇南京 210004

電線電纜生產(chǎn)線控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

文/陸紅芳 江蘇聯(lián)宏智慧能源股份有限公司 江蘇南京 210004

現(xiàn)如今，電線電纜已經(jīng)是我們國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)中的重要行業(yè)之一,它與各行各業(yè)的發(fā)展有著密切聯(lián)系。然而，電線電纜的工業(yè)有著復(fù)雜、規(guī)模比較大以及高效的特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)的自動(dòng)化提出了更高的要求。因此，通過其相關(guān)電纜設(shè)備技術(shù)的研究和技術(shù)上的開發(fā)來看，對(duì)提高我們國家的電線電纜行業(yè)的競爭能力起著至關(guān)重要的作用。

現(xiàn)場總線；電纜；控制系統(tǒng)

隨著各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)在電纜的工業(yè)控制上不斷的應(yīng)用,提升了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性,同時(shí)，不同地方的控制設(shè)備成為網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn),從而可以構(gòu)成相互交換的分布式控制系統(tǒng)。

1、對(duì)控制系統(tǒng)的研究背景和意義

在改革開放的二十幾年來,中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展一直很穩(wěn)定，給我國電纜工業(yè)帶來了蓬勃向上的機(jī)遇,特別是自1985年以來的迅速發(fā)展之后,己經(jīng)使中國電線電纜行業(yè)的產(chǎn)值占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值當(dāng)中達(dá)到最高的比例。

我國電線電纜產(chǎn)品的進(jìn)出口也比以前有所提高,但是國際電線電纜市場的競爭，同時(shí)也是在不斷的加劇。世界各國的經(jīng)濟(jì)迅速的發(fā)展，會(huì)給我們國家的電線電纜專業(yè)設(shè)備制造的行業(yè)中，帶來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的更加機(jī)遇，同樣，也對(duì)這個(gè)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提出了更為主要的要求。而且我們國家僅僅有那么一部分線纜的品種達(dá)到能參與國際市場競爭能力的水平。在我國的最高端電纜的技術(shù)和國際技術(shù)水平，存在著很大的距離,這都將會(huì)成為制約我國電線電纜產(chǎn)品發(fā)展的最不好的開始。因此,只有在技術(shù)上不斷的創(chuàng)新和勇于的創(chuàng)新,這樣才能在未來的全球性最激烈的競爭之中占有寶貴的一席之地。

2、電線電纜的應(yīng)用

電線電纜應(yīng)用及其廣泛,大多數(shù)應(yīng)用于各行各業(yè),最主要的應(yīng)用包括電力系統(tǒng)和信息傳輸系統(tǒng)以及機(jī)械設(shè)備。這些最主要的應(yīng)用可以讓電線電纜的應(yīng)用在其中起到?jīng)Q定性的作用。

2.1電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)采用的電線電纜產(chǎn)品主要是由電力電纜、母線和電磁線以及電力設(shè)備用電的裝備等構(gòu)成的。

2.2信息傳輸系統(tǒng)

多數(shù)用于信息傳輸系統(tǒng)的電線電纜，主要是由電子線纜、電磁線、電力通訊等這些電纜所傳輸?shù)摹Ｔ谶@些傳輸中電力是最為主要的傳輸對(duì)象。

2.3機(jī)械設(shè)備、儀器儀表系統(tǒng)

除了架空裸電線外幾乎所有的產(chǎn)品都能在應(yīng)用范圍內(nèi),但是當(dāng)前最主要系統(tǒng)傳輸有電力電纜、電磁線、數(shù)據(jù)電纜、儀器儀表線纜等。

3、電線生產(chǎn)主線控制模式

3.1電線生產(chǎn)線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電纜生產(chǎn)線是全線始終保持恒張力，以牽引機(jī)速度為整條生產(chǎn)線的基準(zhǔn)速度，擠塑機(jī)根據(jù)牽引機(jī)速度，生產(chǎn)工藝來調(diào)整速度。放線機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的張力來調(diào)整放線機(jī)的速度，收線機(jī)亦通過設(shè)定的在線張力來自動(dòng)調(diào)節(jié)收線機(jī)的速度。電纜生產(chǎn)線用ABB變頻器來控制牽引機(jī)，西門子直流調(diào)速裝置來控制放線機(jī)、擠塑機(jī)、收線機(jī)等設(shè)備。整個(gè)系統(tǒng)通過PLC來采集信號(hào)，計(jì)算，控制各調(diào)速裝置的啟停，運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的啟動(dòng)，升速降速和停止。

3.2電線生產(chǎn)的總過程

先啟動(dòng)收線機(jī)電機(jī)，之后再加一個(gè)給定，讓生產(chǎn)線上的電線有張力；再啟動(dòng)擠塑機(jī)，用牽引機(jī)的給定來做一個(gè)比例運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速，使得擠塑機(jī)先穩(wěn)定下來再進(jìn)行運(yùn)行，同時(shí)，擠塑機(jī)里的塑料由于溫度的升高開始溶化；牽引機(jī)繼續(xù)啟動(dòng)，這次是用變頻器控制速度，然而，由于不同的線徑采用的電壓給定的信號(hào)也是不同的，如果電線越粗牽引機(jī)的速度就越小，它的給定電壓也隨之變小。收線機(jī)和放線機(jī)通過設(shè)定張力，保持線纜在線恒張力從而形成了特別獨(dú)立的控制系統(tǒng)。

4、對(duì)生產(chǎn)工藝的問題進(jìn)行分析

在聯(lián)動(dòng)控制的情況下，擠塑機(jī)和牽引機(jī)的運(yùn)行速度，是可以根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求和生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行調(diào)整，以生產(chǎn)出合格的電線電纜。通過設(shè)定張力，放線機(jī)，收線機(jī)自動(dòng)跟蹤牽引機(jī)速度，以達(dá)到張力恒定，穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。系統(tǒng)控制的目標(biāo)是很明確的，它的生產(chǎn)工藝是結(jié)合電線電纜而成的，生產(chǎn)工藝在進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)用到牽引機(jī)和擠塑機(jī)相結(jié)合而成之后再運(yùn)用的。在采用生產(chǎn)電纜的過程中，為了保證擠塑機(jī)內(nèi)的塑料的溫度在正常的情況下，可以采用水和風(fēng)把它冷卻起來，以避免塑料溶化。

5、電線電纜生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)狀

從引進(jìn)新的設(shè)備到自己設(shè)計(jì)技術(shù)這個(gè)階段,我們國家的電線電纜工藝設(shè)備發(fā)生了很大的變化。目前,已經(jīng)完全地提供了電氣裝備線、電力電纜等生產(chǎn)需要的整套設(shè)備。然而,行業(yè)的發(fā)展并不是很平衡,總的來說,專用的電線電纜設(shè)備確實(shí)不能夠滿足產(chǎn)品的發(fā)展要求。在比較當(dāng)中來說,我國境內(nèi)的設(shè)備生產(chǎn)沒有形成大的規(guī)模,設(shè)備的技術(shù)水平就是最低層次的。由于我國行業(yè)的開發(fā)能力和技術(shù)設(shè)計(jì)的力量較為弱,在檢測(cè)手段方面來看，也比較缺乏,設(shè)備制造的準(zhǔn)確度和質(zhì)量與其它先進(jìn)國家相比，技術(shù)水平方面還是有很大的差距。因此，我國國內(nèi)應(yīng)該使用高新的技術(shù)。

在近年來,我們國家特別看重基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),例如：城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)的改造電網(wǎng)和設(shè)備的更新以及節(jié)能減排化的要求等,對(duì)于電線電纜的水平，不斷的提出新要求,同時(shí)，這個(gè)行業(yè)會(huì)給電線電纜帶來良好的機(jī)遇,而且市場前景也是讓大家所看好的。

結(jié)語：

綜上所述，這個(gè)控制系統(tǒng)已經(jīng)在多個(gè)家生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中運(yùn)行,它的結(jié)果證明了現(xiàn)場總線實(shí)現(xiàn)所有生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制,提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使產(chǎn)量和質(zhì)量上的問題得到了大大的提高。尤其利用工業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)器，通過OPC接口編寫了重要的客戶端程序,使車間數(shù)據(jù)向上傳輸變得簡單而且不復(fù)雜，打破了企業(yè)內(nèi)部的信息傳輸,為建立信息化的企業(yè)奠定了更好的基礎(chǔ)。通過了電線電纜的生產(chǎn)線工作的流程，以及核心自動(dòng)化問題和所用的設(shè)備上，同時(shí)也敘述了電線電纜生產(chǎn)的過程，因此，要想控制系統(tǒng)那就必須把握好電力電纜生產(chǎn)的一些注意事項(xiàng)，從而達(dá)到電力電纜生產(chǎn)的保證。

[1]王春江，等.電線電纜手冊(cè)第一冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001，05:35.

[2]魏彬彬.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與未來.交通與計(jì)算機(jī)，2001，08：102.

[3]陳仲民，程振杰.電線電纜偏心度的在線測(cè)量技術(shù).南京郵電學(xué)院學(xué)報(bào)，1995,11:95.