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通信电缆绝缘层均匀度在线测试方法的研究
作 者: 田甜
导 师: 祖龙起
学 校: 大连工业大学
专 业: 模式识别与智能系统
关键词: 挤塑机 交流伺服控制系统 PLC 触摸屏
分类号: TP274
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
随着通信与网络的飞速发展,对通信电缆的需求增长很快。而保证通信电缆的质量是各大电缆厂着重要解决的一项重要工作。通信电缆由多层包裹、多对数线缆、屏蔽层等复杂结构组成,在生产过程中要经过多道工序加工而成,而通信电缆的绝缘层厚度的均匀度就是保证通信电缆具有良好的机械和物理性能的一项重要技术指标。本项目主要研究的是针对大对数通信电缆生产过程中动态检测及控制电缆绝缘层的均匀度问题。IEC(International Electrotechnical Commission)61156-6通信电缆标准中规定:通信电缆绝缘层厚度的标准范围为0.7mm~1.3mm[1],超出这个范围,通信电缆将被视作不合格产品。电缆生产过程中的最重要一道工序为挤塑成型,即将铠装后的多芯电缆最外层涂敷上一层橡胶绝缘层,绝缘层的厚度由挤塑机确定,但是由于通信电缆在拉制过程中会产生振动,使得挤塑机的机头发生偏移,偏移是造成橡胶绝缘层的厚度径向分布不均匀的一个重要原因。本课题研究的目的就是监控挤塑机机头,使其在通信电缆的拉制过程中偏移保持在误差允许范围内,以提高通信电缆绝缘层均匀度。本系统主要可分为检测系统和控制系统。检测系统采用了激光位移传感器,分别安装在挤塑机机头的上方和左边,用于检测机头到传感器的距离。控制系统中主要以OMRON的CS1G-H PLC作为中央控制系统,采用OMRON公司SMARTSTEP-A系列伺服驱动系统实现挤塑机机头精确定位,分别用于控制挤塑机机头上下方向和左右方向的精确定位。同时控制系统采用触摸屏实现人机对话,能够有效的监控设备的运行状况。通过在实验室对系统进行了编程、仿真、模拟实验,证实该系统可以运行,实现了预期的功能。同时可以用于推广使用。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-9 第一章 绪论 9-13 1.1 课题研究的目的和意义 9-10 1.2 国内外的研究动态及发展趋势 10-11 1.3 本文研究的主要内容 11-13 第二章 通信电缆绝缘层均匀度在线测试系统的设计 13-18 2.1 通信电缆简介 13-14 2.2 检测系统的结构 14-15 2.3 控制系统的构成 15-16 2.4 控制系统的功能 16-18 第三章 通信电缆绝缘层均匀度在线测试系统的硬件设计 18-40 3.1 检测系统 18-19 3.2 伺服控制 19-27 3.2.1 伺服电机的工作原理与特点 19-21 3.2.2 伺服系统设计 21-24 3.2.3 伺服系统参数的调节 24-27 3.3 控制器部分 27-37 3.3.1 PLC 的工作原理 28-30 3.3.2 PLC 的 I/O 响应时间 30-32 3.3.3 控制器设计 32-37 3.3.3.1 CS1W-AD041-V1 单元的硬件设置 32-34 3.3.3.2 CS1W-NC213 单元的硬件设置 34-37 3.4 人机界面 37-40 3.4.1 触摸屏的特点 38 3.4.2 NS 系列 PT 38-39 3.4.3 触摸屏与 PLC 的通讯 39-40 第四章 通信电缆绝缘层均匀度在线测试控制系统的软件设计 40-55 4.1 PLC 控制程序设计 40-54 4.1.1 数据转换程序设计 41-47 4.1.1.1 CS1W-AD041-V1 单元的软件设置 41-46 4.1.1.2 数据转换程序 46-47 4.1.2 伺服电机定位程序设计 47-54 4.1.2.1 CS1W-NC213 单元数据区域分配和设置 47-53 4.1.2.2 CS1W-NC213 位置控制单元的 JOG 运动实现方法 53-54 4.2 触摸屏程序设计 54-55 第五章 通信电缆绝缘层均匀度在线测试系统的仿真和测试 55-59 5.1 可编程控制器常用仿真方式 55-56 5.2 CX-SIMULATOR 仿真软件 56 5.3 PLC 的循环时间 56-57 5.4 调试程序 57-59 第六章 结论及展望 59-61 6.1 结论 59 6.2 对未来的展望 59-61 参考文献 61-63 致谢 63-64 附录 A PLC 控制程序 64-67 在研期间的研究工作 67
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统
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