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臺達伺服在光纖著色機上的應用

閱讀：171發布時間：2011-4-14

The Application of Delta Servo in Optical Fiber Coloring Machine

摘要：光纖著色機是光纖生產關鍵工序光纖著色工序的重要設備。本文就將性能優異的臺達伺服應用于光纖著色機加以論述。

關鍵詞：光纖著色機臺達伺服

Abstract: Optical Fiber Coloring Machine is the critical device for optical fiber coloring in optical production. This paper describes the Delta servo application on optical coloring machine.

Keywords: Optical Fiber Coloring Machine Delta Servo

引言：光纖制造行業的一道關鍵工序就是光纖著色。該工序的工藝質量好壞直接影響光纖產品的質量。該設備控制復雜，包括放線、放線排線、主牽引、收線和收線排線等運動控制以及烘干燈管等附屬工藝裝置的控制。尤其是對收線排線的平整度要求很高。

一、 工藝過程及控制

該型設備的工藝控制簡圖如圖1所示。

圖1、光纖著色機工藝控制簡圖

生產工藝要求設備能每分鐘著色1800米，根據計算可知，此時光纖著色后在烘箱內的時間只有大約30ms的時間，而烘干工藝限制生產效率的同時也提出了很高的控制要求。烘箱截面是一圓形，光纖著色后的干燥并不是通常認為的靠烘箱高溫干燥，而是通過紫外線聚焦到高速通過的光纖上使其干燥。故主牽引輪的速度控制精度以及跳舞輪和放線、收線伺服的控制協調相當關鍵，而放線和收線伺服的光纖盤直徑是逐漸變化的，該兩個伺服的控制受盤面排線平整度制約，而排線的優劣由放線排線和收線排線，故排線伺服的控制及性能相當關鍵，其直接影響了放線、收線伺服的工作性能以及主牽引輪的速度穩定性，以致影響和制約光纖從烘干燈管箱通過時的穩定性，如若震蕩劇烈，紫外線不能很好的聚焦在高速通過的光纖上，就影響了烘干效果，進而影響生產效率。

二、 收卷排線控制

針對以上分析，在收線、放線伺服高速運轉的同時需要控制放線排線和收線排線。放線排線控制精度影響放線伺服速度的調整，進而會影響烘干燈管箱進線側的速度穩定性。收線排線控制精度影響收線排線的平整性，如果控制性能不好，將出現凸/塌肩現象等，進而既影響收線伺服的速度控制，又影響下一道工序的放線效果和生產效率。

在解決方案中，著重改善收線排線和放線排線的方向切換，如圖2所示，在排線到收線盤邊緣時，即換向時提高排線伺服速度，從該排線方向的排線成型角度跳轉到相反排線方向的排線成型角度，消除了低速換向導致的凸肩現象，使排線平整。

圖2 排線換向示意圖

三、 收放卷中心卷繞控制

由于采用以上技術方案，使得排線平整，進而使收線伺服的控制是典型的中心卷繞控制。中心卷繞控制原理框圖如圖3所示。根據收線伺服當前實際轉速計算需要的開環給定量，同時通過跳舞輪反饋引入張力調節，zui終確定收線伺服驅動器的給定量。

線速度

卷筒轉速

直徑計算

驅動器

給定

張力反饋

張力給定

張力誤差

PID

調節器

開環給定

張力微調

圖3、中心卷繞原理框圖

四、結論

經過以上技術處理，再加上由丹佛斯變頻器驅動的主牽引輪的高速度精度，使得經過烘干燈管箱的光纖平穩不振蕩，紫外線聚焦良好，烘干效果良好，就提高了生產效率。經過實際生產的驗證，發現在技術解決方案中注意并著重解決以上問題，使得設備的運行穩定性和生產質量良好，客戶相當滿意。

參考文獻

[1] ASDA-B系列標準泛用型伺服驅動器應用技術手冊20090513.中達電通股份有限公司.2009

[2] VLT2800 操作說明. MG.27.E3.41. Danfoss A/S

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