電纜行業(yè)懸垂控制器的設計概述(doc 50頁).doc

1、蘭州理工大學畢業(yè)設計LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY畢業(yè)設計題 目 電纜行業(yè)懸垂控制器的設計 學生姓名 鄧 鈺 學 號 11250108 專業(yè)班級 通信工程1班 指導教師 陳友蘇 陳昊 學 院 計算機與通信學院 答辯日期 2014年6月17日 第 頁電纜行業(yè)懸垂控制器的設計The Design of Pendency Controller in Cable Industry 鄧鈺Deng Yu11250108蘭州理工大學畢業(yè)設計摘 要 本文為了在電纜生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率，保持系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行，提供可靠便利的控制手段。在工程中，對原系統(tǒng)中關鍵部分進行國產(chǎn)化設計，牽引

2、張力控制將原直流傳動系統(tǒng)改進為主從式變頻交流調速牽引張力控制系統(tǒng);討論了電纜懸垂度的在線測控技術，適用于現(xiàn)場分布參數(shù)變化較大的場合，方法新穎，具有實用性和普適性;采用PLC和DCS混合控制系統(tǒng)作為主控制策略，具有配置靈活、測量準確、控制協(xié)調、性能可靠和維護方便等優(yōu)勢，使懸鏈式交聯(lián)電纜生產(chǎn)自動控制達到很高的自動化水平。 設計內(nèi)容包括交聯(lián)電纜生產(chǎn)技術現(xiàn)狀綜述;對交聯(lián)電纜生產(chǎn)牽引張力控制系統(tǒng)的研究，重點分析了張力控制系統(tǒng)的方案;在線測控的懸垂控制器設計，確定接收和發(fā)射裝置的線路設計。關鍵詞:懸鏈式交聯(lián)電纜；牽引張力；電纜懸垂度 ABSTRACTThis thesis aimed at higher

3、efficiency, stable and reliable operation and convenient control in cable production . The key of the former system was designed according to the fact of china in the project. The draught-tension control system adopted a primary-secondary Variable Voltage and Variable Frequency control system instea

4、d of speed governing system of direct current; The on-line measurement control technique of pendency of cable was discussed, and the equipment for this technique was developed; the equipment also can adjust itself to kinds of cables and the situation where parameter of capacitance change; the method

5、 is new, and it can be applied several other facets. In the project we adopted a PLC-DCS combined hybrid control method with the merits of flexible configuration. Accurate measurement, coordinated control, reliable performance and convenient maintenance, achieving a higher automation level of XLpe c

6、able Manufacture.The content of the paper includes the present state of technique of XIpe cable Manufacture, includes the research on the draught-tension control system, focusing on scheme; includes the design of the on-line measurement control technique of pendency of cable.Keywords: XLpe; The Drau

7、ght-Tension; Pendency of Cable 目 錄第1章 緒論11.1選題背景和技術說明11.2現(xiàn)代電纜行業(yè)的介紹31.3交聯(lián)電纜生產(chǎn)技術現(xiàn)狀綜述41.4本設計的主要工作意義5第2章 交聯(lián)電纜生產(chǎn)牽引張力控制系統(tǒng)72.1張力控制系統(tǒng)概述72.2 三種張力控制方案72.3張力控制系統(tǒng)的方案確定9第3章 在線測控的懸垂控制器設計113.1懸垂度測量的概述113.2系統(tǒng)組成及測控原理113.3系統(tǒng)硬件設計11第4章 電路設計144.1中心控制電路144.2發(fā)射信號輸出電路16第5章 懸垂控制器參數(shù)說明175.1基本參數(shù)說明175.2模式選擇19總 結22參考文獻23附錄：外文翻譯2

8、4致 謝45蘭州理工大學畢業(yè)設計第1章 緒論1.1選題背景和技術說明1.1.1選題背景 交聯(lián)(XLPE-Cross-Linked Polyethylene)電纜是固態(tài)絕緣的代表產(chǎn)品。聚乙烯樹脂本身是一種常溫下電性能極優(yōu)的絕緣材料。用輻照或化學方法對它進行交聯(lián)處理，使其分子由原來的線型結構變成網(wǎng)狀立體結構，從而改善材料在高溫下的電性能和機械性能。用這種材料作高壓電纜的絕緣可以不用絕緣油之類的液體，是一種干式絕緣結構。它適用于10Vk及以上電壓等級的輸配電線路，使用場合十分廣泛。交聯(lián)電纜的使用歷史不長，只有30年左右，但發(fā)展很快。自60年代初世界上第一條66kv交聯(lián)電纜投入使用以來，大約每5年便提

9、高一個電壓等級。目前.全世界66kV電壓等級以下交聯(lián)電纜的銷售量已占電力電纜總量的90%以上。 交聯(lián)電纜一般在懸鏈式交聯(lián)電纜生產(chǎn)線(CVC-Catenary CV-line)和垂直式或塔式交聯(lián)電纜生產(chǎn)線(VCV-vertical CV-line)上生產(chǎn)。 交聯(lián)電纜的絕緣強度取決于絕緣體一半導體過渡區(qū)的均勻度和絕緣材料的純度和完整性，而這些都必須在生產(chǎn)過程中受到嚴密的控制，因此交聯(lián)電纜生產(chǎn)過程的自動化手段是不可缺少的。 90年代初安徽某電纜有限公司從芬蘭諾基亞(NOKIA)公司引進了一套懸鏈式交聯(lián)電纜生產(chǎn)線，采用干式硫化三層共擠生產(chǎn)工藝，采用西門子S5系列可編程控制器(PLC)作為控制核心，是當

10、時國內(nèi)外先進的交聯(lián)生產(chǎn)線;經(jīng)過多年運行，系統(tǒng)開始老化，進入故障高峰階段，該生產(chǎn)線是該電纜有限公司的產(chǎn)品主導生產(chǎn)線，為了適應市場和企業(yè)自身發(fā)展的需要，為了不影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質量，該電纜有限公司提出對生產(chǎn)線中故障率高的技術核心部分進行國產(chǎn)化改造，并且對生產(chǎn)全過程實現(xiàn)計算機監(jiān)控，達到世界上先進的生產(chǎn)線水平1。1.1.2技術說明 在工業(yè)生產(chǎn)中，過程控制系統(tǒng)完成生成工藝參數(shù)的檢測、顯示、記錄、調節(jié)、控制、報警等功能，它對提高生產(chǎn)線的作業(yè)率，改善產(chǎn)品質量及縮短新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)周期起著極其重要的作用。其特點是對生產(chǎn)實時過程進行控制，控制過程復雜，監(jiān)控參數(shù)多且數(shù)據(jù)變化快，數(shù)據(jù)處理及貯存量大。根據(jù)過程控制系統(tǒng)

11、的特點及不同生產(chǎn)工藝過程控制要求，應用不同的控制系統(tǒng)才可以既安全可靠又經(jīng)濟高效地完成生產(chǎn)任務4。 目前，國內(nèi)先進的大、中型過程控制系統(tǒng)基本上以采用PLC和DCS為主，下面簡要分析了一下.PLC、DCS及FCS在生產(chǎn)過程控制中的不同應用特點及選擇原則。一、各種控制系統(tǒng)的特點1.PLC系統(tǒng)能很好地完成工業(yè)實時順序控制、條件控制、計數(shù)控制、步進控制等功能;能夠完成模/數(shù)A(/D)、數(shù)/模(D/A)轉換、數(shù)據(jù)處理、通訊聯(lián)網(wǎng)、實時監(jiān)控等功能。2.DCS具有以下主要特點:功能全;采用網(wǎng)絡通信技術;完備的開放系統(tǒng);可靠性高;具有綜合性和專業(yè)性:實現(xiàn)了人一機對話技術;系統(tǒng)擴展靈活;管理能力強。3.FCS主要有

12、以下特點:系統(tǒng)結構的高度分散性;可互操作性強;數(shù)據(jù)的有效性和完整性;可控制性強;安全性高;擴展靈活。二、控制系統(tǒng)的選擇 由于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS系統(tǒng)仍處于發(fā)展階段，標準未統(tǒng)一，各設備生產(chǎn)廠家處于觀望狀態(tài)，現(xiàn)有總線標準的智能設備價格明顯偏高。電纜行業(yè)具有調節(jié)回路較少、監(jiān)視參數(shù)多的特點，現(xiàn)場總線FCS控制系統(tǒng)應用較少，部分應用也是作為PLC系統(tǒng)的遠程終端，一般采用Profibus總線。隨著微電子技術尤其是個人計算機技術的飛速發(fā)展，PLC和DCS的性能都有了極大的改進。PLC大大提高了數(shù)據(jù)處理功能和通訊與監(jiān)控功能，DCS系統(tǒng)向開放性發(fā)展，操作站采用工控機，操作系統(tǒng)采用通用Windwos操作平臺，C

13、P機豐富的軟件資源得以利用，因而大大降低了系統(tǒng)復雜程度和價格，提高了系統(tǒng)的性價比。PLC和DCS在搶占市場的過程中，兩者相互借鑒、滲透、融合，極大地增加了用戶在設計和使用中的選擇性。同時，由于各種控制系統(tǒng)生產(chǎn)制造廠家較多，產(chǎn)品更新?lián)Q代快，也給系統(tǒng)選擇帶來一定困難。現(xiàn)依據(jù)PLC系統(tǒng)和DCS的不同特點，對過程控制系統(tǒng)的設計選型和應用歸納總結以下原則進行選擇。同時，由于各種控制系統(tǒng)生產(chǎn)制造廠家較多，產(chǎn)品更新?lián)Q代快，也給系統(tǒng)選擇帶來一定困難?，F(xiàn)依據(jù)PLC系統(tǒng)和DCS的不同特點，對過程控制系統(tǒng)的設計選型和應用歸納總結以下原則進行選擇。1、按過程控制系統(tǒng)的控制規(guī)模及復雜程度不同的生產(chǎn)過程，過程控制系統(tǒng)控制

14、規(guī)模與復雜程度不同，通常在過程控制系統(tǒng)規(guī)模較大、復雜程度較高時優(yōu)先選擇DCS。因為該系統(tǒng)是根據(jù)過程控制系統(tǒng)的特點發(fā)展而來的，它對大量的模擬量數(shù)據(jù)信息能較好地進行處理、分析、運算，能完成各種復雜、繁瑣的調節(jié)控制計算，因此能夠完成規(guī)模大、復雜程度高的過程控制系統(tǒng)的工作。2、 按投資規(guī)模和項目經(jīng)濟效率合理選擇 在一些中小型項目中，特別是中小型改造項目，投資較少，規(guī)模較小的監(jiān)控系統(tǒng)應優(yōu)先選擇價格相對低廉、性價比較好的PLC系統(tǒng)。3、 考慮系統(tǒng)連續(xù)性、兼容性及通訊性能 改造項目中，如原項目中已有計算機控制系統(tǒng)，則要考慮系統(tǒng)的連續(xù)性及兼容性。如果電氣控制系統(tǒng)占有很大的比重，則要考慮與生產(chǎn)管理計算機系統(tǒng)信息

15、網(wǎng)絡的連接即通訊性能。4、考慮系統(tǒng)生產(chǎn)廠家技術服務性目前在中國PLC系統(tǒng)和DCS的銷售市場，國外生產(chǎn)廠家占有率很大，國外各大生產(chǎn)廠家一般在中國高能產(chǎn)品宣傳和技術服務機構，而國外公司經(jīng)常進行重組、合并或兼并，由于各公司產(chǎn)品結構、銷售策略、市場占有方向個不相同，合并或兼并后，在中國市場的技術宣傳和服務方面，將有所變化，有些有所加強而有些有所削弱，因此我們在選擇系統(tǒng)時，應充分掌握信息，考慮系統(tǒng)生產(chǎn)廠家技術服務性，以保護所選擇系統(tǒng)的先進性、發(fā)展性，以保證具有充分的技術支持和備品備件供。綜上所述，系統(tǒng)選型的原則可從以下幾個方面考慮:系統(tǒng)規(guī)模、復雜程序、系統(tǒng)的廉容及通訊性能，以及生產(chǎn)廠家技術支持和售后服務

16、等。在生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中，根據(jù)過程對象復雜程度的不同，以及針對控制系統(tǒng)的可靠性合理選擇的不同控制系統(tǒng)，對保證生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的自動化水平，降低工程造價有著十分重要的意義15。1.2現(xiàn)代電纜行業(yè)的介紹中國的電力工業(yè)從1882年至1949年，經(jīng)過67年裝機容量只達到1.85WG;而在1949年新中國成立之后的半個世紀中，中國的電力工業(yè)取得了迅速的發(fā)展，平均每年以1%0以上的速度在增長，到1998年全國裝機容量己達到277WG以上，躍居世界第2位。特別是進入本世紀90年代以來，我國的電力平均每年新增裝機容量17多Gw，實現(xiàn)裝機容量8年翻一番，終于緩解了近50年的持續(xù)缺電局面，使電力供應有所緩和;同時

17、從1998年開始撤消電力部、成立國家電力公司，以此為標志，在中國結束了由國家壟斷電力的局面，由此向建立統(tǒng)一、競爭、有序的電力市場邁進，逐步與國際接軌，與國際電力改革潮流一致。電力供應緩和的出現(xiàn)、國家電力公司的成立及電力市場的起步，是我國電力工業(yè)在20世紀末所出現(xiàn)的具有歷史性意義的2件大事1。 縱觀20世紀的社會和經(jīng)濟發(fā)展，一個突出特點是，電力的使用己滲透到社會經(jīng)濟、生活的各個領域。由于電力具有便于轉換能源型式，能高度集中和無限劃分，清潔干凈和易于控制，可大規(guī)模生產(chǎn)和遠距離輸送等特性，使電力發(fā)展和應用的程度，即一個國家的電氣化程度成了衡量其社會現(xiàn)代化水平高低，以及物質文明和精神文明高低的重要標志

18、之一。特別是在進入以信息、電子、生物技術為代表，從集中到分散，從等級結構到網(wǎng)絡結構，從簡單選擇到多種選擇的21世紀，電力將繼續(xù)發(fā)揮其他能源形式所不能替代的作用，而且對電力的依賴程度將更高，對電力供應的數(shù)量和品質也將提出更大、更高的要求。 雖然從1997年開始到1998年，全國電力供應緊張的狀況有了緩和，局部地方出現(xiàn)了電力供大于求，但是我國的用電水平還是很低的。到1998年，全國人均占有裝機容量O，22kw，發(fā)電量只有927kwh，這一水平只相當于世界平均水平的1/3左右，為發(fā)達國家的16/一1/10，與富裕的小康生活水平對電力的要求也相差甚遠。電網(wǎng)結構薄弱，特別是500Vk網(wǎng)架在大部分電網(wǎng)中尚

19、未真正形成，電網(wǎng)的安全性差，可靠性低，自動化水平不高，電網(wǎng)調峰容量不足，損耗大，供電質量差，遠遠不能適應21世紀信息時代對電力供應的數(shù)量和質量的要求。 因此，進入21世紀后，我國電力仍將以較高的速度和更大的規(guī)模發(fā)展，電源和電網(wǎng)建設的任務仍很重，同時，電力的發(fā)展還要合乎可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，并受到環(huán)境的嚴重制約:還將接受全球范圍內(nèi)電力體制改革和技術創(chuàng)新能力的挑戰(zhàn)，使之在技術上、管理上適應電力市場化體制和競爭需要;將迎接全球和地區(qū)經(jīng)濟一體化挑戰(zhàn)，使電網(wǎng)互聯(lián)范圍不斷擴大。 根據(jù)上述電力這2大任務，按照我國經(jīng)濟發(fā)展分三步走的戰(zhàn)略，到2000年在解決溫飽之后要基本達到小康水平，到2010年要達到富裕小康水平，

20、到21世紀中期要達到中等發(fā)達國家水平?？傊?，在這相當長的時期內(nèi)我國仍處于工業(yè)化和現(xiàn)代化時期，因此對電力的需求仍然非常旺盛，要有更大規(guī)模的電力建設來滿足我國工業(yè)化和現(xiàn)代化建設對電力的需要。 21世紀初20年，是我國電力發(fā)展的關鍵時期，重點是在加強電網(wǎng)建設，同時繼續(xù)加強電源建設，加快結構調整。未來3一5年內(nèi)，中壓10一35kV電纜將以環(huán)比增長10%速度擴大應用量。以往數(shù)年的城市電網(wǎng)建設與改造，使供電部門積累了大量經(jīng)驗和教訓，主要是:l、大量應用大截面三芯電纜。由于考慮到今后10一巧年甚至更長時間的發(fā)展，為避免以后輸電容量不夠又要擴容，供電部門在選用電纜時，會盡量放大截面，以免留下后遺癥。2、單芯大

21、截面電纜將有所推廣?，F(xiàn)在常用三芯電纜，安裝敷設分支困難。國外大多數(shù)采用三個單芯電纜大節(jié)距絞合的方法，既方便敷設，盡量減少占用地下空間，又便于分支。3、城市電網(wǎng)建設與改造工程中，電纜地下化是各地的一項重要任 往確定在50一80%左右。因此，中壓交聯(lián)電纜在今后較長的一段時間內(nèi)，有較大的市場機遇。1.3交聯(lián)電纜生產(chǎn)技術現(xiàn)狀綜述交聯(lián)電纜以其良好的電氣，機械性能和容易敷設等優(yōu)點得到迅速發(fā)展，大有替代傳統(tǒng)的鋁包紙絕緣電力電纜，聚氯乙烯電力電纜和不滴流紙力電纜的趨勢。目前在交聯(lián)電纜生產(chǎn)中世界各國普遍采用過氧化物直接交聯(lián)工藝，其過程是:導電線芯經(jīng)過擠包內(nèi)屏蔽，絕緣層和外屏蔽后進入交聯(lián)管內(nèi)化學交聯(lián)，使擠包的PE

22、分子交聯(lián)成XLPE然后進入冷卻管內(nèi)冷卻，在保持其電器性能不變的情況下，可改善PE的熱特性和機械特性，提高電纜的品質。 交聯(lián)電纜生產(chǎn)線是電線電纜設備中最復雜的一個生產(chǎn)系統(tǒng)，它包括塑料擠出機組，交聯(lián)機冷卻系統(tǒng)，上下牽引裝置，收放線及儲線裝置，控制系統(tǒng)和輔助裝置，設備占地面積大，生產(chǎn)廠房要求條件高，這種交聯(lián)電纜生產(chǎn)線的方式以擠出機組布置在幾十米高的交聯(lián)塔頂部，交聯(lián)管垂直地面安裝即立式布置最為理想，它可以生產(chǎn)更高電壓等級的交聯(lián)電纜。有效的防止電纜偏心和擦管現(xiàn)象，保證電纜質量。但因VVC塔高需70米以上，土建費用高，建廠投資高，目前選用這種布線方式和設備的廠家很少。 懸鏈線式交聯(lián)電纜生產(chǎn)線的布線方式既可

23、解決交聯(lián)生產(chǎn)中的擦管問題，又不使建筑費用增高(一般廠房經(jīng)改造即可安裝)，是目前國內(nèi)外應用最廣泛的交聯(lián)電纜生產(chǎn)線。擠出機組安放在較高的平臺上，交聯(lián)管呈懸鏈線狀 從平臺上往地面延伸，根據(jù)所設計的生產(chǎn)速度，產(chǎn)品規(guī)格和其他條件確定懸鏈形狀，長度和冷卻段的尺寸，擠包后的交聯(lián)電纜就是靠上下牽引裝置的張緊力保持其在懸鏈線管內(nèi)的中心位置，并使電纜在管內(nèi)按規(guī)定的速度運動，從而完成電纜的連續(xù)交聯(lián)和冷卻過程，每一條交聯(lián)電纜生產(chǎn)線其交聯(lián)管的懸鏈形狀是固定不變的。而生產(chǎn)的電纜在一定的范圍內(nèi)是分批變化的。因此保持在管內(nèi)的正確位置和連續(xù)生產(chǎn)運動是衡量一條生產(chǎn)線的主要技術指標。交聯(lián)管內(nèi)壓力，溫度，水位等影響使電纜在管內(nèi)的位置

24、經(jīng)常產(chǎn)生波動和變化，通過安裝在交聯(lián)管上的懸垂控制器和控制系統(tǒng)調整上下牽引裝置，以免擦傷管臂，劃傷電纜外層屏蔽。如果牽引裝置沒有可靠的技術特性和適時準確的懸垂度測量，生產(chǎn)線就不能正常工作?，F(xiàn)在懸垂控制多用PI或PID控制，在這種控制方式下，需要針對控制對象設定專門的P（比例）、I（積分）、D（微分）參數(shù)。而這些參數(shù)的設定，是針對特定的控制系統(tǒng)的，對于懸垂生產(chǎn)線，要求在電纜偏離中心位置時，必須是針對確定的偏離距離給出確定的誤差信號，比喻說對于電纜偏上1CM，必須給出1V的誤差電壓，而不能是時而給出1V，時而給出2V或0.5V，偏差不變則誤差電壓就不能變，只有在這樣的情況下，PID針對控制對象設定的

25、PID參數(shù)才有意義，才能最佳的控制電纜穩(wěn)定的處于懸垂管中心位置。否則，不是電纜位置控制過于遲緩，就是控制過沖，在生產(chǎn)實踐中，這兩種情況下都會不可避免的造成電纜在懸垂管中的上下擺動。1.4本設計的主要工作意義1.現(xiàn)有檢測不能適應生產(chǎn)環(huán)境中被檢測信號大幅起伏不定的的工作條件，如電纜對中心位置的相同1cm偏差，在信號正常時檢測裝置能正常給出1V的偏差電壓，但在信號較強時給出的偏差電壓變成了2V，在信號偏弱時偏差電壓又變成0.5V。這使得后續(xù)調節(jié)控制紊亂，其實這就是現(xiàn)在國內(nèi)幾乎所有電纜廠的懸垂生產(chǎn)線調速器PID參數(shù)設置“困難”的實際原因輸入變量不確定。 現(xiàn)在懸垂控制器（傳感器）現(xiàn)在完全做不到這一點（指

26、偏差不變則誤差電壓就不能變），因為現(xiàn)在的測量原理是利用電纜中流過的感應電流，但是這個感應電流的大小，是依據(jù)多種因素變化的，根據(jù)實地采樣記錄造成電流變化并引起傳感器輸出相應的變化狀況：a.同樣線型電纜在生產(chǎn)纏繞過程中變化可達20倍。b.不同線型造成信號變化又可以達到若干倍c.因為生產(chǎn)線檢修、周邊環(huán)境改變等造成生產(chǎn)線相對懸垂檢測所需的分布參數(shù)改變，又會引起傳感器輸出變化若干倍。綜合上述因素，總的影響可以達到數(shù)千倍以上，由此看到，如果不對這些因素加以控制，懸垂傳感器時無法提供PID控制所必須的正確輸出，這就是電纜控制不穩(wěn)的根本原因。在這種情況下，技術人員往往精心調配好PID控制，短時間似乎正常了，可

27、時間一久，又往往失控。 2.信號允許動態(tài)范圍不足、抗干擾性能差，造成檢測裝置的靈敏度無法提高?，F(xiàn)有國內(nèi)外懸垂檢測裝置都無法使用到連硫生產(chǎn)線上，因為這里的被檢測信號更弱、信號起伏更大。 所以必須使得傳感器輸出僅僅和位置及其偏離相關，而對于其它因素可能造成的傳感器輸出誤差予以補償和消除。 傳感器要有大的動態(tài)范圍，以適應感應電流變化，既在全程范圍（管內(nèi)上下偏離10CM）信號不飽和，又具有足夠的相信分辨率（正負1mm）。研究課題主要解決這兩大點難題。第2章 交聯(lián)電纜生產(chǎn)牽引張力控制系統(tǒng)2.1張力控制系統(tǒng)概述在工業(yè)生產(chǎn)的很多行業(yè)中，都需要進行比較精確的張力控制，保持張力的恒定，以提高產(chǎn)品質量。這些行業(yè)諸

28、如造紙、紙加工、印刷、印染、包裝、電線電纜、光纖光纜、膠粘帶、紡織、皮革、金屬箔加工、纖維、橡膠等。在這些行業(yè)的收、放卷工藝中，為了滿足工藝要求都需要保持線材或帶材上張力的恒定。典型的張力控制收卷示意圖如下:圖2-1張力控制示意圖現(xiàn)在幾乎所有國外的交聯(lián)電纜生產(chǎn)線上下牽引張力控制采用直流調速方式，直流電機配置全數(shù)字控制的直流驅動器，調速的精度和性能都是相當好的，但隨著工作年限的增加，直流電機的維護量增大，維護費用巨大，經(jīng)常出現(xiàn)直流電機在維護過后特性發(fā)生變化，造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 隨著電力電子技術的發(fā)展，變頻調速技術從最初的VF/轉矩控制到矢量控制，調速性能也達到了日臻完美的地步。伴隨著技術成熟的同

29、時，變頻調速價格也相當經(jīng)濟，同樣一套交聯(lián)生產(chǎn)線，變頻交流調速張力系統(tǒng)的造價已經(jīng)低于直流調速張力系統(tǒng)的造價，雖然變頻器價格稍高于直流驅動器，但其可靠的穩(wěn)定性和易維護性有獨到的優(yōu)勢，交流異步鼠籠電機更因價格低廉、維護簡單而廣泛應用;相對而言，對于交聯(lián)電纜生產(chǎn)線上下牽引張力控制，交流系統(tǒng)的實現(xiàn)比直流系統(tǒng)更加直觀和簡單14。2.2 三種張力控制方案張力控制系統(tǒng)的目的就是保持線材或帶材上的張力恒定，由變頻器構成的系統(tǒng)可以通過兩種途徑達到以上目的:一是通過控制電機轉速來實現(xiàn);另一種是通過控制電機輸出轉矩來實現(xiàn)。對應這兩種途徑，有三種控制方案可選擇。2.2.1張力閉環(huán)控制方案l(速度模式)通過調節(jié)電機轉速達

30、到張力恒定。首先由帶(線)材的線速度和卷筒的卷徑實時計算出同步匹配頻率指令，然后通過張力檢測裝置反饋的張力信號與張力設定值構成PID閉環(huán)，調整變頻器的頻率指令。同步匹配頻率指令的計算方程式: f = ( V * P * I ) / ( * D) (2-1)其中:f變頻器同步匹配頻率指令V 材料線速度P電機極對數(shù)I機械傳動比D卷筒的卷徑材料線速度由線速度檢測模塊獲得，卷徑有卷徑計算模塊獲得。此方案中，保證比較準確的同步匹配頻率指令可以減少P功調節(jié)器的調節(jié)量，使系統(tǒng)更容易穩(wěn)定，還有就是線速度的檢測的準確性比較重要。2.2.2張力開環(huán)控制方案(轉矩模式)通過控制電機輸出轉矩控制張力恒定。由設定的張力

31、和卷筒的卷徑計算出變頻器的轉矩指令。計算方程式如下: f = (F*D) / (2 * I) (2-2)其中:T變頻器輸出轉矩指令F張力設定指令D卷筒的卷徑I機械傳動比變頻器工作在轉矩控制模式，可以獲得更為穩(wěn)定的張力控制效果。此方案無需張力反饋，但變頻器需工作在閉環(huán)矢量控制方式，必須安裝測速編碼器。采用轉矩模式進行張力控制時，必須考慮系統(tǒng)加減速過程中轉動慣量的影響，采取慣性補償模塊處理。2.2.3張力閉環(huán)控制方案2(轉矩模式) 在開環(huán)張力控制方案的基礎上增加了張力反饋閉環(huán)調節(jié)。通過張力檢測裝置反饋張力信號與張力設定值構成PID閉環(huán)調節(jié)，調整變頻器輸出轉矩指令。這種方案可以保證更高的張力控制精度

32、。2.3張力控制系統(tǒng)的方案確定2.3.1變頻器矢量控制技術的介紹 采用一般的V/F控制通用變頻器給異步電動機供電時，可以實現(xiàn)無級平滑調速，起動和停車都很方便。但是，調速時有靜差，精度不高，調速范圍不過1:10，而且也不能像直流調速系統(tǒng)那樣提供很高的動態(tài)性能。2.3.2變頻器矢量控制技術 過去的變頻調速方案中所采用的V/F等于常數(shù)的變頻器有如下缺點:1.在整個速度范圍內(nèi)皆無法調節(jié)轉矩，轉速趨近O時轉矩響應很差2.速度調節(jié)性不精確3.動態(tài)響應不佳4.未作電流調節(jié)，導致電機于低轉速時的低運轉效率5.選用變頻器時通常要加大一級以產(chǎn)生額定的電機轉矩由于技術的發(fā)展，現(xiàn)代變頻器已廣泛采用矢量控制技術，矢量控

33、制變頻器具有如下優(yōu)點:6.能調節(jié)電機轉矩，在整個電機轉速范圍提供恒定轉矩7.閉環(huán)控制驅動系統(tǒng)提供絕對速度控制8.低轉速運轉時仍維持效率9.選用變頻器時不必加大一級，即可在低轉速時獲得額定電機轉矩值10.典型功率因數(shù)值為0.9511.有無電機轉速回饋皆可運轉12.動態(tài)響應及效率不低于于直流電機 要實現(xiàn)高動態(tài)性能，必須充分研究電機的物理模型和動態(tài)數(shù)學模型?，F(xiàn)在常用的高性能控制策略有矢量控制和直接轉矩控制兩種，這里介紹矢量控制及矢量控制范疇中的無速度傳感器矢量控制。 矢量控制系統(tǒng)采用由轉子磁鏈決定d一軸方向的d一q同步旋轉坐標系，把異步電機的定子電流分解為其勵磁分量和轉矩分量，得到類似于直流電機的轉

34、矩模型，再采取措施把非線性系統(tǒng)變換成兩個獨立的轉速和轉子磁鏈的子系統(tǒng)，從而模仿直流電機分別用P1調節(jié)器進行控制。矢量控制在選用高精度的光電碼盤傳感器時，其調速范圍可達1:1000，動態(tài)性能也很好。但按轉子磁鏈定向會受電機參數(shù)變化的影響而失真，從而降低了系統(tǒng)的調速性能，采用智能化調節(jié)器可以克服這一缺點，提高系統(tǒng)的魯棒性5。 從總體控制結構來看，采用轉矩和磁鏈分別控制，轉矩控制環(huán)(或電流的轉矩分量環(huán))都處于轉速環(huán)的內(nèi)環(huán)，可以抑制磁鏈變化對轉速子系統(tǒng)的影響，從而使轉速和磁鏈子系統(tǒng)實現(xiàn)了近似的解禍。因此能獲得較高的靜、動態(tài)性能4。2.3.2張力控制系統(tǒng)的方案 系統(tǒng)中傳動部分分為送卷張力卷繞控制和收卷張

35、力卷繞控制。為了減小送卷和收卷兩子系統(tǒng)的禍合作用，對送卷張力卷饒控制采取張力開環(huán)控制方案，對收卷張力卷饒控制采取上述的張力閉環(huán)控制方案2;送卷張力卷繞控制時變頻器工作在轉矩控制模式，根據(jù)PLC內(nèi)部計算模塊穩(wěn)定工作，收卷張力卷繞控制工作在閉環(huán)狀態(tài)，根據(jù)張力變化，與張力設定值構成PID閉環(huán)控制。圖2-2張力控制系統(tǒng)原理圖 第3章 在線測控的懸垂控制器設計3.1懸垂度測量的概述 交聯(lián)聚乙烯電纜以其具有優(yōu)異的電氣性能，良好的運行安全性能和熱過載機械特性以及安裝運行，維修簡便等優(yōu)點得到了廣泛的運用。在交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜生產(chǎn)過程中，電纜硫化生產(chǎn)線將裸導線加工成成品電纜產(chǎn)品，其長度可達百米。為保證電纜質量，

36、必須對牽引設備的卷繞機轉速進行控制，保持線速度恒定的前提下控制電纜張力恒定，以防止電纜碰壁擦管，由于交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜生產(chǎn)工藝特殊性，在硫化管中對張力不易直接檢測到，電纜懸垂度成為電纜張力的直觀反映。 國內(nèi)也有少數(shù)廠家研制該檢測裝置，由于采用的方法均為模擬電路系統(tǒng)，從實際使用的角度來看并不理想，主要表現(xiàn)為電纜在硫化管內(nèi)擺動幅度大，且對生產(chǎn)電纜的規(guī)格有一定的要求，具有很大的局限性，不太符合實際生產(chǎn)的要求，因此研制智能化電纜懸垂度在線測控裝置，對提高我國電纜生產(chǎn)質量，提高電纜企業(yè)的經(jīng)濟效益具有非常重要的意義2。3.2系統(tǒng)組成及測控原理系統(tǒng)組成及測量框圖見圖3.1。圖中發(fā)射控制器由穩(wěn)壓電源、信號發(fā)生

37、電路、前置放大器、幅值控制電路和功率放大器等組成。通過對接收信號的調理，再經(jīng)PLC采集、分析、處理來實現(xiàn)測控3。 圖3-1系統(tǒng)組成及測量框圖3.3系統(tǒng)硬件設計3.3.1發(fā)射線圈 發(fā)射線圈為一個環(huán)型線圈，套裝在硫化管的外部，其初級回路由帶鐵芯的環(huán)型螺線圈組成，次級回路由電纜纜芯以及分布電容構成。套裝本線圈的一段硫化管應該對地絕緣且和其他管道同徑。根據(jù)電磁感應理論，如果在發(fā)射線圈上加有高頻電流，則會在電纜上產(chǎn)生同頻感應電流。由于現(xiàn)場環(huán)境的溫度較高，所以設計本發(fā)射線圈時鐵心材料的選擇是一個關鍵。3.3.2接收線圈 收線圈由耐高溫高濕的材料制成。本系統(tǒng)采用了兩個接收線圈，它們上下對稱安裝在硫化管中，內(nèi)

38、徑尺寸與硫化管的內(nèi)徑相同。當電纜中流過交變電流時，交變電流會產(chǎn)生磁場，接收線圈中就會感應出一定的電勢，它的大小與電纜和其中交變電流的大小有關。比較兩個接收線圈的感應電勢，就可以測量出電纜在硫化管道中的位置。該位置信號經(jīng)過PID處理后控制牽引設備，以達到控制硫化管中電纜張力即懸垂度的目的。接收線圈是兩塊印制線圈，將它們分別固定于懸垂管的上、下方，盡量貼近懸垂管，但不要接觸，保持1mm間隙以防懸垂管的溫度直接導入而燒壞接收線圈。安裝時，切切注意：要求印制線圈的平面必須與懸垂管的軸線、以及與鉛垂線保持平行。3.3.3發(fā)射控制器 本系統(tǒng)設計的信號發(fā)生電路產(chǎn)生頻率約為127KHZ的正弦信號，但因其輸出功

39、率不大，而發(fā)射線圈實為一大功率器件，因此對信號進行放大?？紤]到各種規(guī)格的電纜線直徑，材料不同，硫化水位的高或低以及生產(chǎn)過程中收放 信號截止失真，通過改變電壓放大過程中運算放大器的反饋電阻的大小保持電纜中電流穩(wěn)定，反饋電阻大小由PLC控制。具體框圖見圖3-2。圖3-2發(fā)射控制器框圖3.3.4 接收控制器 接收控制器對接收線圈中的信號進行處理。接收線圈中的信號送入到接收控制器的電壓跟隨器中，這里的電壓跟隨器有兩個作用，一為隔離接受線圈和后續(xù)電路，二為增強后續(xù)電路的驅動能力。緊接電壓跟隨器的放大電路的作用也不僅僅是放大信號，更重要的是它的放大增益使得二極管的壓降變小(相對于放大電路防在全波整流之后而

40、言)。對高頻交流信號變?yōu)橹绷餍盘枺绻x擇了合適的濾波電容后，不僅可以濾掉許多雜波，也可以使電路反映非常靈敏。最后一級為直流放大電路，可根據(jù)PLC的需要，調整其放大倍數(shù)，由PLC進行數(shù)據(jù)采集和處理。第4章 電路設計4.1中心控制電路測量裝置用于連續(xù)生產(chǎn)設備，裝置測量所需的信號從發(fā)射控制到接收解調，都需要按10nS的時間相應和相位精度來控制，而生產(chǎn)過程中是不允出現(xiàn)中斷或任何哪怕是瞬間的故障，電纜張力失控造成的局部擦管也會使得整段成卷的高壓電纜報廢。這里不允許通常的微機軟件跑飛再由看門狗拉回方式，所以本裝置采用全硬件控制，中心控制電路由CPLD芯片U1-MAX570T144構造而成，見圖3-2：圖

41、3-2 CPLD芯片U1-MAX570T14 R86/C67提供了外部的上電復位信號； XT1有源晶振提供全局時鐘； SD1、2撥動開關用以設定測量所采用的工作頻率，它以0.1KHz為單位進行設定； SD3撥動開關用于設定發(fā)射信號功率調節(jié)的時間常數(shù)，它對接收信號的功率測量結果進行平均和積分； ISP1為U1-MAX570T144的電路配置下載端； CZ1為U1-MAX570T144內(nèi)部節(jié)點信號監(jiān)測端，為生產(chǎn)檢測裝置時監(jiān)測調配所需； CZ2、3、4為檢測裝置的模式設定，可使檢測裝置改變工作模式，以適應不同的接收頭。CZ_JS1為和信號接收頭的連接端子，為接收頭提供工作電源和接收信號所需的參考信號

42、，其中信號FC為參考頻率，OUTV為當前發(fā)射電平。并從接收頭獲取上下通道電平OUTAO、OUTBO，以及接收電平SPAN。參考頻率信號FC，信號接收放大器是個旋轉電容放大器構成的同步外差電路，所謂參考信號就是一個和發(fā)射接收信號相差一個固定25Hz頻率差相位差的正負方波信號，接收頭利用該信號驅動電容翻轉，該信號相當一個混頻用的本振信號，接收信號通過旋轉電容放大器放大后，就同時產(chǎn)生一個25Hz的差頻。然后再對該25Hz信號進行窄帶放大和同步解調，從而實現(xiàn)高抗干擾和高增益。OUTV供接收頭按當前發(fā)射功率電平設定接收放大器的增益：發(fā)射功率越大，說明當前需要的增益越高，從而降低發(fā)射功率，使得整個檢測裝置

43、處于上下動態(tài)范圍都適中的最佳狀態(tài)。OUTV供接收頭按當前發(fā)射功率電平設定接收放大器的增益：發(fā)射功率越大，說明當前需要的增益越高，從而降低發(fā)射功率，使得整個檢測裝置處于上下動態(tài)范圍都適中的最佳狀態(tài)。對25Hz的放大是個低漂移的交流放大器，后面接著25Hz的同步解調，整個帶寬僅為10Hz-200Hz，是個窄帶放大器，所以噪聲很小，增益可以做得很高（80db）。一般其它產(chǎn)品是直接對發(fā)射接收頻率放大的，因為Q做不高（他們的帶寬有正負幾KHz到十幾KHz，所以噪聲大，增益低） CZ_C1為生產(chǎn)現(xiàn)場調試所用的專用儀表連接端，供在現(xiàn)場安裝調試時顯示上下通道的電平、發(fā)射信號電平、電纜偏差檢測電平等實時信號。

44、U1根據(jù)SD1、2設定的頻率，按檢測到的接收電平，產(chǎn)生經(jīng)寬度調制的檢測發(fā)射信號，并通過引腳DEVA/B輸出；U1同時根據(jù)發(fā)射信號頻率產(chǎn)生接收參考頻率信號提供給信號接收頭；Q3、4將參考頻率信號驅動成峰峰達30Vpp的低阻信號傳輸給接收頭，從而有效抑制傳輸過程中的干擾引起的相位擾動。4.2發(fā)射信號輸出電路圖4-2 發(fā)射信號電路 U1產(chǎn)生的發(fā)射信號經(jīng)半橋驅動IC電路IRS2184，驅動場管Q8、9.輸出脈寬按功率要求調制的功率發(fā)射信號；而電容C103、C106以及電感LP1、2構成了低通濾波并完成了發(fā)射源到負載（發(fā)射線圈）之間的阻抗變換。C89、C92用于調配負載發(fā)射線圈阻抗。RC1用于監(jiān)測負載發(fā)

45、射電流，使用時可短路，不短路情況下，RC1最大功耗為2W。R118/C90輸出反映發(fā)射功率的電平信號，該信號供檢測裝置系統(tǒng)進行功率控制反饋，和為接收頭提供增益控制參考。第5章 懸垂控制器參數(shù)說明5.1基本參數(shù)說明1.-40db帶寬0.1 KHz 這項指標反映儀器設備的抗干擾性能。常有這樣情況，設備原來工作很正常，但是生產(chǎn)現(xiàn)場其它機器一開動，設備工作就紊亂了，這基本都屬于設備抗干擾性能差。普通設備儀器的信號選擇性指標慣用-3db帶寬，這里為什么要用-40db呢？因為懸垂控制器原理與其它儀器不同，它要測量的不是信號的大小，而是更微弱的“信號變化量”的大小，一個干擾對信號自身影響可能并不大，僅有百分

46、之幾，但是對于“信號變化量”的影響卻往往是百分之百的?！?3db帶寬”意味信號通帶外的干擾功率被衰減一半，而“-40db帶寬”則意味帶外的干擾功率降到了萬分之一。具體到懸垂控制器，“-40db帶寬0.1 KHz”意味一個與被測量的輸入信號電平相當?shù)母蓴_，只要它的頻率與被測信號偏離0.1 KHz以上，造成電纜偏離中心的距離將0.5cm，這也正是設定這項指標的依據(jù)。2.輸入靈敏度1V 其它各種懸垂控制器靈敏度恐怕沒有任何一款能超過100V的，所以都必須使用那種磁環(huán)構成的發(fā)射線圈，因為它的發(fā)射效率很高，這樣可以在信號衰減較小的中壓交聯(lián)線上使用，但用在信號衰減較大的絕緣型如橡套生產(chǎn)線上則常常仍會有靈敏

47、度不夠的問題。本型號懸垂控制器因為具備足夠高的靈敏度，所以采用了一種可拆分成兩個半圓環(huán)的金屬鎧裝發(fā)射線圈，它雖然發(fā)射效率較低，但是具備有眾多的優(yōu)點，除了堅固穩(wěn)定、拆卸安裝簡便外，更具備一種“抗多徑干擾”的功能。我們知道，懸垂控制器是靠接收懸垂管中的電纜感應信號來判斷電纜位置的，可是在現(xiàn)場環(huán)境中，懸垂控制器接收的不僅僅是電纜的感應信號，往往還有與電纜位置無關的，從空間直接耦合過來的發(fā)射信號，這在那些對信號衰減較大的線型生產(chǎn)時情況尤為嚴重，因為這時的有用的電纜感應信號最小，無用的空間耦合信號最強（發(fā)射功率最強），這同樣會對懸垂位置的檢測形成了干擾，而且這種干擾是無法靠提高頻率選擇性來消除的，因為它

48、和檢測信號頻率是完全相同的。而金屬鎧裝發(fā)射線圈的金屬外殼卻能完全的屏蔽了這種空間耦合信號的電場分量，從而有力的對此干擾形成抑制。3.發(fā)射調節(jié)倍率 17，885倍 這是在目前懸垂檢測原理下，至關重要的一項指標，也是決定一款懸垂控制器能否成為“傻 瓜型”產(chǎn)品的關鍵。 懸垂生產(chǎn)線在生產(chǎn)過程中對電纜位置信號的衰減是不斷變化的，如果發(fā)射功率不能隨懸垂系統(tǒng)的這種改變而及時加以調節(jié)，就會使懸垂控制器的控制輸出靈敏度處于不穩(wěn)定狀態(tài)，比如：在信號衰減小的時候，對于電纜位置的1cm偏差能輸出3V的偏差控制輸出，可是一旦衰減增大了十倍，對于同樣的1cm位置偏差就僅僅輸出0.3V的偏差控制了。盡管這時由于信號沒有超出

49、懸垂控制器的輸入線性范圍，對于電纜中心位置仍能夠正確給出0V輸出，但是一旦電纜產(chǎn)生了位置偏差，所給出的這種不確定的偏差控制信號，將會使得后續(xù)調速、調節(jié)裝置無所適從，其實，這往往正是后續(xù)調速器的PID參數(shù)“沒有設置好”的原因：不是PID參數(shù)設置不正確，而是懸垂控制器給出的輸入量不正確。 那么，發(fā)射調節(jié)需要做到多少才能保證使用呢，換句話說，信號衰減的變化究竟是多少呢？經(jīng)多地實測，對于多數(shù)生產(chǎn)線，在一種型號線的生產(chǎn)過程中，這個變化多在1020倍間；在生產(chǎn)不同型號電纜時，又有可達十數(shù)倍的變化，這樣總的變化在一百到三百之間，少數(shù)生產(chǎn)線可達到五百以上。其它懸垂控制器發(fā)射功率的精細調節(jié)是無法做到一百以上的，

50、但因為懸垂控制器還有個10倍左右的線性輸入范圍，這樣，在理想情況下，不考慮對后續(xù)的PID調節(jié)性能保證，總的工作范圍還是能夠覆蓋數(shù)百倍的變化的。所以，盡管無法做到在全范圍內(nèi)保證控制靈敏度不變，但只要經(jīng)過專業(yè)人員的現(xiàn)場細心調配，還是能夠對大多數(shù)生產(chǎn)線進行概略控制的。只是，這種“細心調配”的結果卻是不能保證長期生產(chǎn)的，因為對于不同的生產(chǎn)線，其信號衰減又可能有十多倍的不同，這就是很多懸垂控制器本來用的正常，但是經(jīng)過一段時間后出現(xiàn)“故障”的原因，因為設備狀態(tài)的長期變化以及檢修、生產(chǎn)環(huán)境中周邊設備的增減，盡管還是原先的生產(chǎn)線，但對于懸垂檢測而言，其檢測條件已經(jīng)改變了。 以上說明了一個懸垂控制器，要想可靠地

51、長期工作，并保證控制靈敏度不變，即使是在專業(yè)人員現(xiàn)場“細心調配”條件下，也需要有千倍以上的發(fā)射調節(jié)倍率；而如果要求一個懸垂控制器作為一個通用產(chǎn)品，不是針對某一條生產(chǎn)線，而是拿到任何一條生產(chǎn)線上，無需專業(yè)人員的專門“細心調配”，都能可靠工作，就必須有數(shù)千乃至萬倍以上的發(fā)射調節(jié)倍率，簡單地說，一個可靠的懸垂控制器，其發(fā)射調節(jié)參數(shù)必須能夠對所有各種懸垂生產(chǎn)線的可能狀況實現(xiàn)“全覆蓋”。依據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“全覆蓋”的保證就是發(fā)射調節(jié)率4000，它基本覆蓋了各種懸垂生產(chǎn)線在各種型號電纜生產(chǎn)過程中、以及設備和環(huán)境長期變化中的信號變化。而對于個別特殊情況乃至故障情況下的生產(chǎn)線，更考慮將上下限各延伸2倍：發(fā)射

52、調節(jié)率16000。要在懸垂檢測條件下對發(fā)射功率實施萬倍以上的精細調節(jié)是困難的，通過特殊的發(fā)射和接收電路相結合，得到了比萬倍更精細一、兩個數(shù)量級的調節(jié)率，才實現(xiàn)了這一點。4.系統(tǒng)動態(tài)范圍 指的就是主要由前述發(fā)射調節(jié)倍率決定的，允許的懸垂系統(tǒng)信號變化范圍。其中“自適應范圍”是指在此范圍內(nèi)，以“控制輸出靈敏度”為主的各項輸出參數(shù)不變、而“可工作范圍”則是指在此范圍內(nèi)，對電纜中心位置仍能識別，系統(tǒng)仍可控，但輸出參數(shù)會有改變。其實以上介紹的各項性能參數(shù)是相互關聯(lián)和相互制約的：沒有高的抗干擾性能就無法實現(xiàn)高的靈敏度，否則輸出的全是干擾噪聲；有了高靈敏度，才使得高發(fā)射調節(jié)率成為可能，否則強衰減下的發(fā)射功率會

53、大到不切實際；而高發(fā)射調節(jié)率正是增大的系統(tǒng)動態(tài)范圍的手段。兩款懸垂控制器，基本性能指標有所差異，但是均能滿足“傻瓜式”的使用要求。另外，其中的PH-XC-012B款，增加了電流/電壓、光隔離/不隔離輸出方式的選擇功能，和增加了PID調節(jié)功能，這些功能增加主要是針對某些功能、性能較差的調速器（調節(jié)器）而增設的。為了方便用戶不同需求，本機另外具備有電流/電壓輸出模式、光隔離/不隔離輸出模式、PID參數(shù)等選擇功能，功能雖多，但均只需打開發(fā)射盒蓋后，通過手動的撥動相應開關選定，無需繁瑣調節(jié)5.2模式選擇1、 電流/電壓輸出模式選擇選擇開關位于發(fā)射板的右下角位置（見下圖）：（1）開關扳向下方為電壓方式輸

54、出，即輸出的是與電纜偏移距離正比的正負電壓信號。電纜偏上時輸出正信號，偏下時輸出負信號。（2）開關扳向上方為電流方式輸出，即輸出的是與電纜偏移距離正比的正負電流信號（40mA）。電纜偏上時輸出正信號，偏下時輸出負信號。圖5-1 內(nèi)部選擇部分圖2、光隔離/不隔離輸出模式選擇其選擇開關緊挨于電流/電壓輸出模式開關的上方（見前圖）。（1）開關扳向下方為光隔離方式輸出，即懸垂輸出是通過光電隔離后輸出往調節(jié)器的，完全隔離了懸垂檢測器與調速器/調節(jié)器之間的電氣連接。這可以避免因為兩者間因電氣“地”或信號“地”之間存在電位差而造成可能的誤差或失常。還能防止因為和控制柜間的連接形成大回路而產(chǎn)生的電動勢。（2）

55、開關扳向上方則為不隔離方式輸出，這是傳統(tǒng)的輸出方式，它較之光隔離方式輸出的優(yōu)點在于：檢測響應快了0.10.2秒；另外，信號輸出不會受到光電元件可能的溫飄特性影響。3、PID設定本機的信號輸出是可以由經(jīng)自帶的比例-積分環(huán)節(jié)處理的，這對于一些較簡易、無PID處理功能的調速器/調節(jié)器，提供了精確穩(wěn)定控制的便利。而對于一些調整過程過于復雜，不便設定的調速器/調節(jié)器，也提供了因將PID設定轉移到本機子上，從而簡化其調整設定過程的手段。如果選擇信號輸出經(jīng)過PID處理，可直接將面板上的輸出方式開關打到“PID”檔位即可實現(xiàn)，出廠時PID的原始參數(shù)為：比例系數(shù)P=0.3積分常數(shù)I=5S微分常數(shù)D未用PID輸入內(nèi)部比較器輸入（內(nèi)部比較器為發(fā)射盒內(nèi)置的，外部比較器是不同接收頭內(nèi)部的）如要改變以上參數(shù)，可打開發(fā)射盒上蓋，參照前圖按以下說明撥動相應開關選定。（1）比例調節(jié)范圍0.130。內(nèi)部比較器輸入為1V/cm，即電纜懸垂位置偏差1cm是，輸出1V的偏差信號，如對此檢測靈敏度嫌高或嫌低的話，亦可調節(jié)比例系數(shù)加以改變。（2）積分調節(jié)范圍0.130秒，對大部分懸垂線工況而言，積分時間為510秒為宜，高速線可取到1020秒。（3）對于只希望改