光纤光缆制造工艺及设备(23)

差信号处理系统及控制拉丝速度的控制机构。若实现一个实用的控制系统，必须考虑影响系统动态响应的许多因素，特别是拉丝机的动态响应。包括控制收线盘和牵引轮的电动机以及机构自身的特性。任何微小的变化，甚至是随机振动或预制棒的颈缩区内的气流与温度变化所产生的细微的变化，都会影响拉丝直径的大小，必须细致地设计拉丝机及其环境才能减少这种影响。下面简要介绍中国电子科技集团第八研究所轩传吴、舒福胜等人设计的实用型拉丝机控制系统的构成。

该光纤拉丝机的整个控制系统以PLC为核心，通过PROFIBUS-DP过程控制总线及MPI

多点接口在PLC之间、PLC与计算机之间交换信息，指令系统正常运行。PROFIBUS-DP是一种优化的通讯模块，特别适用于对时间要求严格的自动控制系统，它的通信速率是

9.6kb/s-12Mb/s，最大的站数是256。运行信号的发出以及系统需要的各种信号的采集，全部依赖计算机与PLC的相互协作来完成。控制系统如图5-3-10所示。

SIEMENS S7-300 PLC同S7-200和测径仪通过PROFIBUS总线构成DP网络，进行高速

运算和信息交换，对线径和中心偏差进行实时运算和调节，保证中心点恒定和线径偏差在允许范围内。其中，S7-300是DP主站，S7-200和测径仪作为DP从站。计算机通过S7-300主站同DP网络交换必要的信息，在系统中计算机的作用是实现人机对话、生产管理、机器运行状态和信息显示、生成历史曲线和历史报表、与企业局域网交换必要的数据。

计算机选用台湾研华公司生产的IPC610系列工业控制计算机。具体配置：PⅢ866CPU，20Gb以上SEGATE硬盘，128Mb内存，ACER18英寸平面直角显示器，威达工控键盘，打印机网卡等。

主站PLC的配置：电源模块PS307 5A，CPU模块S7-300CPU 315-2DP，开关量输出模块S7-300 SM322，模拟量输入模块S7-300 SM331，模拟量输出模块S7-300 SM332，特殊功能模块S7-300 FM353. SM322有八路输出点，支持最大电压230V，它完成系统主要开关量的控制。SM331为两路模拟量输入模块，主要是检测氬气流量和牵引速度两路模拟量。SM332为两路模拟量输出模块，这两路模拟量主分别控制氬气流量和牵引速度。FM353主要的任务是完成由步进驱动器执行的定位工作，在这里主要完成光纤预制棒进给的高精度控制，FM353每发出5000个脉冲，送棒电机才转动一圈。

从站PLC是一台S7-200CPU224，它的主要任务是完成对调心机构的控制及报警状态输入，手动操作时，按钮的动作通过它传递到系统中并执行。它有十四点输入控制，所设计的系统只使用了其中的十一点，十点输出。S7-200CPU224输出点的主要功能是实现对X方向和Y方向两个调心电机的控制。

测径仪选用的是英国BETA公司的激光测径仪，该仪器可以测出产品外径以及生产过程中产品中心与系统中心点的偏差，并通过专用PROFIBUS接口部件将数据传送到系统中，供系统使用。

SR-73是日本岛电公司生产的温控制调节仪，具有与光学高温计连接的接口，并通过RS485端口与工控机连接，将数据传送到计算机，对炉温进行实时控制。

PLC可及时显示系统运行状态及发生的各种异常工况，并根据采集的数据变化进行处理，及时进行调整控制。例如：在生产中，若发现冷却水水压低于系统正常工作时所需的最低压力，或无水供给现象时，当冷却水的水压低于要求正常值的初期，PLC系统就会及时得到信息，立刻发出声光报警并将此信息传送给计算机，同时指出故障的位置，计算机接收到信息后，做出判断并输出指令给加热炉，命令其降温，同时，调节氬气流量，目的是保护加热炉，并控制预制棒馈送系统，使预制棒自动上升离开炉体等一系列动作。

预制棒夹好后，首先要进行预调心，使棒的中心与预定的检测中心重合；然后要预设光纤外径，作为外径回控时的基准，只有生产外观为圆形的产品时才能使用外径自动控制功能。拉丝前将预制棒伸入加热炉中一段距离，使预制棒熔化并在重力作用下落下，稍冷却后，再

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