丹佛斯運動控製器在鋼簾線並撚機去應力控製中的應用
The application of Danfoss Motion Controller in the stress-relieving control of steel cord buncher

摘 要：鋼gang簾lian線xian並bing撚nian機ji合he股gu並bing撚nian以yi後hou要yao用yong過guo撚nian器qi去qu除chu簾lian線xian徑jing向xiang內nei應ying力li
，消xiao除chu殘can餘yu扭niu轉zhuan

，過guo撚nian器qi的de轉zhuan速su控kong製zhi是shi去qu應ying力li控kong製zhi的de關guan鍵jian。丹dan佛fo斯si的de運yun動dong控kong製zhi器qi有you很hen強qiang的de用yong戶hu定ding製zhi編bian程cheng功gong能neng和he高gao精jing度du的de同tong步bu控kong製zhi特te性xing。本ben文wen介jie紹shao了le采cai用yong丹dan佛fo斯si運yun動dong控kong製zhi器qi解jie決jue去qu應ying力li控kong製zhi難nan題ti的de辦ban法fa和he經jing驗yan。
關鍵詞： 過撚  去應力   同步控製  張力

Abstract:  It is needed to use over-twist unit to relieve stress after steel cord being twisted in bunching machine.  The speed control of over-twist unit is the key to relieve stress, eliminate residual torsion. Danfoss Motion Controller has enhanced custom orientating program function and high precision of synchronizing control property. The document will discuss the resolution and experience of Danfoss Motion Controller used in stress-relieving control.
Key words:  Over-twist   Stress-Relieving   Synchronize    Tension

引言：中(zhong)國(guo)目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)是(shi)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)大(da)的(de)子(zi)午(wu)線(xian)輪(lun)胎(tai)用(yong)鋼(gang)簾(lian)線(xian)生(sheng)產(chan)國(guo)，由(you)於(yu)行(xing)業(ye)競(jing)爭(zheng)激(ji)烈(lie)，國(guo)內(nei)的(de)大(da)型(xing)鋼(gang)簾(lian)線(xian)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)現(xian)在(zai)一(yi)般(ban)多(duo)自(zi)己(ji)研(yan)製(zhi)鋼(gang)簾(lian)線(xian)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)。其(qi)中(zhong)CDT410Wxingbingnianjishijiaoweixianjindegushengji，bujinchesugao，haijichenglewairaogongneng。qizhongyouyixianggongyihennanzhangwo，jiganglianxianhegubingnianyihoudezhouxiangquyinglikongzhi。zuozhepingduonianshengchanshijijingyan
，liyongdanfosiyundongkongzhiqideyouyikongzhixingneng，chenggongdijiejuelezhegewenti，dadatigaolechanpindezhiliangheshebeideshengchanxiaolv。

一
、 CDT410W並撚機過撚器的工作原理：
圖一為CDT410W並撚機的基本機械構造框圖。
 

  CDT410W為兩級串聯式內放外收型並撚合股機，旋轉座1繞製的簾線能作為芯線再被旋轉座2的鋼絲外包撚合，能繞製複雜結構鋼簾線。並撚合股後的鋼簾線然後通過過撚器去應力，再被外繞
，最後以成品進入收卷機。
    從過撚器的工作原理可以發現過撚器的功能相當於紡紗工藝中的假撚器，即過撚器之前端鋼簾線由於過撚器的旋轉加撚作用，其撚度T’為：
T’ = ( 1 + λ) T                                  （根據文獻1推導）
    其中，T為並撚機設定的撚度
λ為過撚速比，即過撚器與主機的轉速比
鋼簾線從過撚器出來以後會立即減去λT的撚度，最後總撚度保持T不變，所以過撚器的轉速不影響鋼簾線的最終撚度，但他能改變其前段鋼簾線的撚度，因此可以用於去應力控製。
鋼簾線加撚以後的彎曲和扭轉變形可表示為：
   
    
 

 （根據文獻1）
  式中： t  ― 撚距，毫米
         D ― 過撚時該層鋼絲的外徑，毫米
         d ― 單根鋼絲的外徑，毫米
          ― 該層鋼絲的彎曲曲率半徑，毫米
          ― 該層鋼絲的單位長度扭轉角
，弧度
    從(cong)鋼(gang)簾(lian)線(xian)的(de)應(ying)力(li)公(gong)式(shi)可(ke)以(yi)發(fa)現(xian)
，撚(nian)距(ju)越(yue)小(xiao)，簾(lian)線(xian)的(de)變(bian)形(xing)越(yue)大(da)，而(er)扭(niu)矩(ju)與(yu)撚(nian)度(du)成(cheng)反(fan)比(bi)，因(yin)此(ci)有(you)結(jie)論(lun)撚(nian)度(du)越(yue)大(da)變(bian)形(xing)越(yue)大(da)。這(zhe)樣(yang)過(guo)撚(nian)器(qi)前(qian)段(duan)簾(lian)線(xian)是(shi)過(guo)度(du)變(bian)形(xing)的(de)，經(jing)過(guo)過(guo)撚(nian)器(qi)以(yi)後(hou)恢(hui)複(fu)正(zheng)常(chang)變(bian)形(xing)。對(dui)於(yu)特(te)定(ding)形(xing)狀(zhuang)
，特(te)定(ding)材(cai)料(liao)的(de)鋼(gang)簾(lian)線(xian)，在(zai)特(te)性(xing)溫(wen)度(du)和(he)特(te)定(ding)軸(zhou)向(xiang)張(zhang)力(li)條(tiao)件(jian)下(xia)
，消(xiao)除(chu)簾(lian)線(xian)殘(can)餘(yu)應(ying)力(li)的(de)效(xiao)果(guo)隻(zhi)與(yu)過(guo)變(bian)形(xing)的(de)程(cheng)度(du)有(you)關(guan)，要(yao)使(shi)過(guo)變(bian)形(xing)的(de)程(cheng)度(du)保(bao)持(chi)不(bu)變(bian)
，需(xu)且(qie)隻(zhi)需(xu)保(bao)持(chi)過(guo)撚(nian)速(su)比(bi)λ不變。所以過撚器的控製應該是角度同步控製。
二
、 丹佛斯運動控製器的功能：
丹佛斯運動控製器上的接口端子如右圖所示：

    X55為編碼器2輸入接口，缺省用於連接從電機編碼器；
X56為編碼器1輸入接口
，缺省用於連接主電機編碼器
；
X57為10數字量輸入接口
；
X58為24VDC電源；
X59為8數字量輸出接口。
    (根據文獻2)
丹佛斯運動控製器的編程方式
    丹佛斯運動控製器使用丹佛斯公司開發的Aposs運動控製語言，其編程風格模仿C語言
，並提供多種便利指令，其界麵如下圖所示： （根據文獻3）

1 普通剩餘電流保護器工作原理

丹佛斯運動控製器能提供如下基本功能：
1． 輸入輸出邏輯控製功能；
2． 同步控製功能
，如角度同步
，速度同步，電子凸輪
；
3． 主從同步速比調節；
4． 中斷功能，如時間中斷，I/O中斷等；
5． 基本數學運算功能
……
三、 丹佛斯運動控製器在過撚控製中的應用：

丹佛斯運動控製器控製示意圖如右：

主機即為主傳動變頻器；
主機電機上安裝編碼器作為運動控製器主編碼器接口的輸入；
    從cong機ji即ji為wei過guo撚nian器qi，運yun動dong控kong製zhi器qi的de控kong製zhi邏luo輯ji保bao證zheng過guo撚nian器qi轉zhuan過guo的de角jiao度du與yu主zhu機ji轉zhuan過guo的de角jiao度du嚴yan格ge滿man足zu用yong戶hu設she置zhi的de速su比bi關guan係xi，速su比bi可ke以yi作zuo為wei變bian頻pin器qi的de標biao準zhun參can數shu通tong過guoRS485通訊口，由上位控製PLC設置。

電氣控製框圖：

丹佛斯運動控製器程序例（部分）：
  main: 
    if in 32 then
      if f_motoron==0 then
      motor on
      f_motoron=1
      endif
     
      if f_syncp==0 then
      syncp
      fsyncp=1
      endif
     
      out 1 1
    else
      f_syncp=0
      f_motoron=0
      motor off
    endif
         
    goto main
    （參照文獻3）
    其主體程序為“SyncP”角度同步控製宏指令，加上輔助控製命令。另外考慮到加減速時鋼簾線的張力發生變化，還要作相關處理。

運行效果：
    係(xi)統(tong)實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)效(xiao)果(guo)非(fei)常(chang)理(li)想(xiang)，對(dui)同(tong)一(yi)種(zhong)線(xian)材(cai)，在(zai)多(duo)種(zhong)線(xian)速(su)度(du)條(tiao)件(jian)下(xia)，用(yong)同(tong)一(yi)速(su)比(bi)就(jiu)能(neng)保(bao)證(zheng)在(zai)加(jia)速(su)勻(yun)速(su)減(jian)速(su)的(de)全(quan)部(bu)階(jie)段(duan)的(de)去(qu)應(ying)力(li)效(xiao)果(guo)
，減(jian)少(shao)了(le)以(yi)前(qian)繁(fan)瑣(suo)的(de)參(can)數(shu)設(she)置(zhi)步(bu)驟(zhou)
，大(da)大(da)提(ti)高(gao)了(le)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。

結束語：鋼gang簾lian線xian並bing撚nian機ji過guo撚nian去qu應ying力li控kong製zhi提ti出chu了le同tong步bu控kong製zhi的de要yao求qiu，丹dan佛fo斯si運yun動dong控kong製zhi器qi的de強qiang大da功gong能neng保bao障zhang了le同tong步bu控kong製zhi的de精jing度du

，其qi編bian程cheng功gong能neng的de靈ling活huo性xing提ti高gao了le整zheng機ji的de性xing能neng和he設she備bei的de運yun行xing效xiao率lv，值zhi得de在zai鋼gang簾lian線xian生sheng產chan企qi業ye推tui廣guang。

參考文獻 
[1] 鋼絲雙撚時的變形特點. 金屬製品. ISSN 1003-4226. 1990年16卷6期. 13-15
[2] 運動控製器MCO305使用說明. MG.33.K2.02. Danfoss A/S. 2007
[3] 運動控製器MCO305設計指南. MG.33.L2.02. Danfoss A/S. 2007

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