[发明专利]一种储缆绞车及其收放缆控制方法

说明书

本发明公开了一种储缆绞车，由触摸屏、可编程序控制器、第一伺服驱动器、制动电阻、第一编码器、第一伺服减速电机、储缆卷筒、缆绳、第一行程开关、排缆导轮、排缆丝杆、第二行程开关、第二伺服减速电机、第二编码器和第二伺服驱动器组成。本发明还公开了一种储缆绞车中排缆装置的控制方法，包括收缆和放缆控制方法，控制方法中包括的控制参数均有计算公式可循，参数调整方便。由该控制方法控制的排缆装置能使得缆绳在储缆卷筒上有序排列，且每层无排缆误差累积。

技术领域

本发明涉及一种储缆绞车及其收放缆的控制方法，更具体地说，是涉及一种采用伺服电机驱动的储缆绞车及其收放缆的控制方法。

背景技术

储缆绞车具有承载和存储缆绳的作用，可以独自作为主承载执行机构，也可以作为储存缆绳为目的的部件与牵引绞车配套使用。储缆绞车主要包括储缆卷筒和排缆装置，其最重要的性能是储缆整齐性。缆绳在储缆卷筒上要实现多圈、多层整齐储缆或排缆，排缆装置的控制是关键，即需要一个丝杆带动排缆导轮以实现其在丝杆上往复运动，丝杆驱动的方式包括机械式和独立驱动式。

机械式驱动丝杆的方式是排缆丝杆和储缆卷筒之间采用链传动，储缆卷筒由电机驱动，通过链传动来带动双向丝杆运动，这样的好处是系统简单，排缆导轮在两端自动换向，但缺点也很明显，主要有以下几点：1)排缆丝杆是双向螺杆，增加了制造难度和费用；2)由于与双向丝杆咬合的单齿螺母容易磨损，多次运用后由于磨损造成排缆误差加大，排缆容易紊乱，严重时造成排缆导轮不能自动换向；3)乱缆后人工调整过程非常耗时和费力。

采用单向丝杆独立驱动的排缆装置可以解决机械式驱动的缺点，但独立驱动方式如果没有采取合适的控制方法，也会造成排缆不整齐，尤其在两端换向位置形成叠缆，另外换向方式往往是在两端采用行程开关或接近开关等传感器来触发换向，对此类传感器的安装位置提出了很高的要求，需要大量调试。由于排缆导轮在换向时有一个速度从某值降速到0再增速的过程，在一般控制器中，升速和降速斜坡都是事先设定好的，造成在降速过程中，初速不一样，降速时间也不尽相同，排缆导轮在这段过程中所走过的位移也不同，这会对两端换向位置处叠缆的概率加大，也就极易造成排缆不整齐。

随着容缆量的加大，容缆层数的增加，对单向丝杆独立驱动的排缆装置需要提出更高的控制要求，常规的方法已不能满足使用要求，采用新的控制方法是解决问题的关键所在。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种性能优良且使用方便的储缆绞车及其收放缆的控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种储缆绞车，其特征在于，由触摸屏、可编程序控制器(PLC)、第一伺服驱动器、制动电阻、第一编码器、第一伺服减速电机、储缆卷筒、缆绳、第一行程开关、排缆导轮、排缆丝杆、第二行程开关、第二伺服减速电机、第二编码器和第二伺服驱动器组成。其中，所述触摸屏连接可编程序控制器，可编程序控制器再分别连接第一伺服驱动器和第二伺服驱动器；所述第一伺服驱动器顺序连接第一伺服减速电机和储缆卷筒的左端，第一伺服驱动器还与制动电阻连接，第一伺服减速电机内置第一编码器；所述第二伺服驱动器顺序连接第二伺服减速电机和排缆丝杆，第二伺服减速电机内置第二编码器，排缆丝杆通过螺母连接排缆导轮，排缆丝杆右端一侧安装有第一行程开关，排缆丝杆左端一侧安装有第二行程开关；所述缆绳在储缆卷筒上固定并缠绕若干圈，再垂直进入排缆导轮，并缠绕四分之一圈后出绳。

进一步优选的，所述第二编码器为26位绝对式光电编码器。

为了实现上述目的，本发明采用的另一技术方案是：

一种储缆绞车的收放缆控制方法，包括收缆控制方法和放缆控制方法，其中，

一、收缆控制方法，设储缆卷筒内侧有效容绳宽度为L，缆绳直径为d，储缆卷筒的实时转速为n₁，收缆时的控制方法包括如下步骤：