專利名稱：懸索橋主纜纏絲機集成控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種懸索橋主纜纏絲機，特別是懸索橋主纜纏絲機集成控制系統。
技術背景隨著我國公路交通等基礎建設的突飛猛進，作為跨越能力最大的懸索橋，逐漸成 為跨江、跨海通道的首選橋型之一。懸索橋的主纜是其主要受力件， 一般由數十股由 上百根預制平行鋼絲構成的鋼絲束(PWS俗稱"索股")組成，主纜在橋梁使用周期內是不可能更換的，只能采取物理防護方法保證其使用壽命。纏絲是主纜防護極為重要 的工序，其作業內容是使用專用的纏絲設備導入一定張力，沿主纜長度方向均勻、密匝、牢固地纏繞一層鍍鋅鋼絲(圓形或s形)，提高主纜防護的密封性，以保護主纜鋼絲，保證涂裝防護效果，提高主纜的使用壽命。 發明內容本發明的目的是提供一種懸索橋主纜纏絲機集成控制系統，以便在主纜纏絲過程 中，使纏絲機給主纜纏繞鋼絲時能確保均勻、密匝、牢固，保證纏絲質量，滿足主纜 纏絲的施工技術要求。本發明的目的是這樣實現的，設計一種懸索橋主纜纏絲機集成控制系統，其特征是它包括計算和控制電腦4、纏絲同步控制單元和整機行走同步控制單元，其中計算和控制電腦4通過現場數據采集單元10與纏繞電機變頻控制器5相連，并通過纏繞電 機變頻控制器5采集鋼絲纏繞電機6的纏繞速度；依據纏繞鋼絲類型選擇裝置3設定 的鋼絲類型參數，通過計算和控制電腦4存貯的數學模型計算出控制數據，經數/模D/A 轉換后，送入與計算和控制電腦4相連的纏絲頭行走電機變頻控制器8，控制纏絲頭行 走電機變頻控制器8的輸出頻率，改變纏絲頭縱向行走電機9的進給速度，使纏繞與 進給同步；計算和控制電腦4通過現場數據采集單元10與整機行走控制單元的整機行走巻揚 機控制器2相連，采集整機行走巻揚機電機l的牽引方向，依據整機行走巻揚機電機l 的牽引方向控制纏絲頭行走電機9的旋轉方向，使主纜纏絲頭與主纜之間相對靜止。所述的鋼絲類型是圓型鋼絲的直徑或S型鋼絲的節距。所述的整機行走巻揚機電機1的牽引方向與纏絲頭行走電機9行走方向相反。 所述的整機行走巻揚機電機1的牽引速度與纏絲頭行走電機9行走速度相同。所述的纏繞鋼絲類型選擇裝置3是一只2至4位的組合開關與一組存儲在控制計 算機中的經過實驗結果計算出來的參數，每一種開關組合對應一個計算參數。 所述的計算和控制電腦4是可編程序控制器。本發明的優點是能適應不同形狀和不同直徑的纏繞鋼絲技術要求和鋼絲纏繞電 機與提供纏絲頭行走的進給電機正確同歩，當纏絲機進行纏絲施工時，通過實時采集 鋼絲纏繞電機的纏繞速度，經過預先建立的數學模型進行計算后，對提供纏絲頭行走 的電機的速度進行精確控制，以達到鋼絲纏繞電機與纏絲頭行走電機的速度精確同步。 在纏絲機主機架被牽引前進時，纏絲頭同步后退，使纏絲頭與主纜是相對靜止，大大 提高了工作效率；采用纏繞鋼絲類型選擇裝置，可方便的使用各種類型的纏繞鋼絲。 使纏絲機在進行主纜纏繞鋼絲施工時能確保均勻、密匝、牢固，保證纏絲質量，滿足 主纜纏絲的施工技術要求。
下面結合實施例附圖對本發明做進一步說明。 圖1是本發明實施原理框圖說明示意圖。圖2是整機行走時主機架、纏絲頭與主纜的關系圖。圖中1、整機行走巻揚機電機；2、整機行走巻揚機控制器；計算和控制電腦； 5、纏繞電機變頻控制器；63、纏繞鋼絲類型選擇裝置；4、、鋼絲纏繞電機；7、控制 面板；8、纏絲頭行走電機變頻控制器；9、纏絲頭行走電機；10、現場數據采集單元； 11、纏絲機主機架；12、主纜；13、纏絲頭；14、鋼絲。
具體實施方式
纏絲同步控制。如圖1所示，包括計算和控制電腦4、纏絲同步控制單元和行走 同步控制單元，其中纏絲同步控制單元包括纏繞電機變頻控制器5、鋼絲纏繞電機6、鋼絲類型選擇裝置3、纏絲頭行走電機變頻控制器8、纏絲頭行走電機9、現場數據采 集單元10。控制過程計算和控制電腦4通過現場數據采集單元IO與纏絲同步控制單元的纏繞電機變頻控制器5相連，通過纏繞電機變頻控制器5采集鋼絲纏繞電機6的纏繞速 度；依據纏繞鋼絲類型選擇裝置3設定的鋼絲類型，通過計算和控制電腦4中預先建 立的數學模型計算出控制數據，經數/模(D/A)轉換后，送入與計算和控制電腦4相連的 纏絲頭行走電機變頻控制器8，控制纏絲頭行走電機變頻控制器8的輸出頻率，改變纏 絲頭行走電機9的進給速度，進而實現纏繞與進給準確同步的效果。當通過控制面板7 輸入需要提高(降低)鋼絲纏繞電機6的速度時，計算機得到控制面板7的加(減)速指令，自動控制纏絲頭行走電機9的行走速度，確保纏絲機在纏絲過程中的各種工況下 均能準確同步工作。纏繞鋼絲類型選擇裝置3是一只2至4位的組合開關與一組存儲在控制計算機中的經過實驗結果計算出來的參數，每一種開關組合對應一個計算參數。整機行走同步控制。圖1所示，包括整機行走巻揚機電機l;整機行走巻揚機 控制器2;計算和控制電腦4;控制面板7;纏絲頭行走電機變頻控制器8;纏絲頭行 走電機9。控制過程計算和控制電腦4通過現場數據采集單元IO與同步控制單元的整機行 走巻揚機控制器2相連，現場數據采集單元10采集整機行走巻揚機電機1的牽引方向，依據整機行走巻揚機電機1的牽引方向控制纏絲頭行走電機9速度和方向，使整機行 走巻揚機電機1的牽引方向與纏絲頭行走電機9行走方向相反，整機行走巻揚機電機1 的牽引速度與纏絲頭行走電機9行走速度相同。保證主纜纏絲頭與主纜之間相對靜止，確保纏絲工序順利高效。如圖2所示，主纜纏絲頭與主纜之間相對靜止是指纏絲過程中，當完成一個行程 的纏絲工序后，纏絲機主機架ll在巻揚機牽引下前進到下一行程的纏絲工位，纏絲機 主機架11長度在8米，纏絲很長，當一個纏絲機主機架工位完成后，纏絲機主機架ll 要移動一個工位，為保持己纏繞的鋼絲14的張力并在主纜12上密匝排列，要求纏絲 頭13必須不隨機架移動，而作與纏絲機主機架11移動方向相反的運動，即使纏絲頭 13與主纜12之間不產生位移的相對靜止。纏繞鋼絲類預選。圖1所示，包括纏繞鋼絲類型選擇裝置3;計算和控制電腦4。控制過程依據纏繞鋼絲類型選擇裝置3選定的鋼絲的類型，査出存儲在控制計算機中的經過實驗結果計算出來的參數，通過計算和控制電腦4中預先建立存貯的數 學模型計算出控制數據，經數/模(D/A)轉換后，送入與計算和控制電腦4相連的纏絲頭 行走電機變頻控制器8，實現對纏絲頭行走速度的控制，提高了主纜纏絲機的應用范圍， 保證纏絲機工作效率。本發明中計算和控制電腦4是可編程序控制器(即PLC)。通過PLC控制變頻調 速裝置，保證鋼絲纏繞電機運行與提供纏絲頭行走的進給電機精確同步，確保纏繞鋼 絲能均勻、密匝、牢固地纏繞在主纜上，提高纏絲質量和效率；在纏絲機主機架被牽 引前進時，纏絲頭同步后退，使纏絲頭與主纜是相對靜止，大大提高了工作效率；采 用纏繞鋼絲類型選擇裝置，可方便的使用各種類型的纏繞鋼絲。
權利要求
1、懸索橋主纜纏絲機集成控制系統，其特征是它包括計算和控制電腦(4)、纏絲同步控制單元和行走同步控制單元，其中計算和控制電腦(4)通過現場數據采集單元(10)與纏絲同步控制單元的纏繞電機變頻控制器(5)相連，通過纏繞電機變頻控制器(5)采集鋼絲纏繞電機(6)的纏繞速度；依據纏繞鋼絲類型選擇裝置(3)設定的鋼絲類型參數，通過計算和控制電腦(4)中預先建立的數學模型計算出控制數據，經數/模(D/A)轉換后，送入與計算和控制電腦(4)相連的纏絲頭行走電機變頻控制器(8)，控制纏絲頭行走電機變頻控制器(8)的輸出頻率，改變纏絲頭行走電機(9)的進給速度，使纏繞與進給同步；計算和控制電腦(4)通過現場數據采集單元(10)與整機行走同步控制單元的整機行走卷揚機控制器(2)相連，通過現場數據采集單元(10)采集整機行走卷揚機電機(1)的牽引方向，依據整機行走卷揚機電機(1)的牽引方向控制纏絲頭行走電機(9)速度和方向，使主纜纏絲頭與主纜之間相對靜止。
2、 根據權利要求1所述的懸索橋主纜纏絲集成控制系統，其特征是-所述的鋼絲類型是圓形鋼絲的直徑和S形鋼絲的節距。
3、 根據權利要求1所述的懸索橋主纜纏絲集成控制系統，其特征是 所述的整機行走巻揚機電機(1)的牽引方向與纏絲頭行走電機(9)行走 方向相反。
4、 根據權利要求1所述的懸索橋主纜纏絲機集成控制系統，其特征是所述的整機行走巻揚機電機(1)的牽引速度與纏絲頭行走電機(9)行走速度相同。
5、 根據權利要求1所述的懸索橋主纜纏絲機集成控制系統，其特征 是所述的纏繞鋼絲類型選擇裝置(3)是一只2至4位的組合開關與一 組存儲在控制計算機中的經過實驗結果計算出來的參數，每一種開關組合 對應一個計算參數。
6、 根據權利要求1所述的懸索橋主纜纏絲機集成控制系統，其特征是所述的計算和控制電腦(4)是可編程序控制器。
全文摘要
本發明涉及一種懸索橋主纜纏絲機，特別是懸索橋主纜纏絲機集成控制系統，其特征是它包括計算和控制電腦(4)、纏絲同步控制單元和整機行走同步控制單元，其中計算和控制電腦(4)通過現場數據采集單元(10)與纏繞電機變頻控制器(5)相連，并通過纏繞電機變頻控制器(5)采集鋼絲纏繞電機(6)的纏繞速度；依據纏繞鋼絲類型選擇裝置(3)設定的鋼絲類型參數，通過計算和控制電腦(4)中預先建立的數學模型計算出控制數據，經數/模(D/A)轉換后，送入與計算和控制電腦(4)相連的纏絲頭行走電機變頻控制器(8)，控制纏絲頭行走電機變頻控制器(8)的輸出頻率，改變纏絲頭縱向行走電機(9)的進給速度，使纏繞與進給同步。
文檔編號G05B19/418GK101221433SQ20071018852
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者吳建強, 喻勝剛, 青 李, 巍 王, 陳慧明 申請人:中交第二公路工程局有限公司