CN108033673B - 光纤拉丝塔的抗干扰方法 - Google Patents

光纤拉丝塔的抗干扰方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108033673B
CN108033673B CN201711157928.0A CN201711157928A CN108033673B CN 108033673 B CN108033673 B CN 108033673B CN 201711157928 A CN201711157928 A CN 201711157928A CN 108033673 B CN108033673 B CN 108033673B
Authority
CN
China
Prior art keywords
deviation signal
optical fiber
current period
pressure
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711157928.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108033673A (zh
Inventor
于振兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fiberhome Fujikura Optic Technology Co ltd
Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Original Assignee
Fiberhome Fujikura Optic Technology Co ltd
Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fiberhome Fujikura Optic Technology Co ltd, Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd filed Critical Fiberhome Fujikura Optic Technology Co ltd
Priority to CN201711157928.0A priority Critical patent/CN108033673B/zh
Publication of CN108033673A publication Critical patent/CN108033673A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108033673B publication Critical patent/CN108033673B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/0253—Controlling or regulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02718—Thermal treatment of the fibre during the drawing process, e.g. cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/03—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices
    • C03B37/032—Drawing means, e.g. drawing drums ; Traction or tensioning devices for glass optical fibres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光纤拉丝塔的抗干扰方法，涉及信息技术领域，该方法包括以下步骤：根据PID算法计算上个周期的受干扰装置的偏差信号和对应的关联参数的大小，以及当前周期的受干扰装置的偏差信号.计算上个周期的受干扰装置的偏差信号与当前周期的受干扰装置的偏差信号的差值。判断差值是否在预设范围内，若是，根据PID算法计算当前周期的关联参数的大小，若否，则当前周期的关联参数取值为上个周期的关联参数的大小。本发明中的光纤拉丝塔的抗干扰方法能够有效地去除干扰信号，使光纤拉丝塔能够稳定运行，并大幅度提高生产效率。

Description

光纤拉丝塔的抗干扰方法
技术领域
本发明涉及信息技术领域，具体涉及一种光纤拉丝塔的抗干扰方法。
背景技术
光纤拉丝塔主要包括涂覆***、拉丝炉***、主牵引器***和光纤收线机。
其中，涂覆器***如图1所示，涂覆***是光纤拉丝塔工艺中的重要设备，涂覆***为裸光纤涂上一层保护树脂以保护光纤，设备能否稳定运行直接关系到生产线的生产效率。涂覆***由涂覆器，压力控制器(PC阀)和压力传感器组成。压力控制器的输出值P3随动设定压力值P1，通过压力传感器提供偏差信号。
如果跟踪不好，就会使光纤表面树脂不均匀，影响光纤的几何特性和物理特性。所以，这个环节是整条拉丝塔的重要环节和难点。为了保证拉丝塔平稳有序地拉出合格光纤，涂覆器的压力必须保持稳定。由于光纤拉丝车间难以避免地存在各种电磁设备，电磁干扰会导致压力传感器的压力信号出现一系列假信号，进而产生错误的偏差信号。错误的偏差信号反馈给PID控制器，又会产生错误的控制信号，导致整个PID闭环***失稳，进而出现停产故障。参见图2中的信号分布图，其中A，B就是假信号，这些假信号会使计算出来的偏差信号产生幅度很大的跃动，进而在短时间内使P3产生非常大的跃动，这种跃动会导致光纤涂覆不均匀，影响光纤质量。
拉丝炉***如图3所示，拉丝炉***是光纤拉丝塔的重要组成部分，其由拉丝炉，拉丝炉电控柜，高温计(温度传感器)和传导大电流的铜电缆组成。光纤预制棒经过拉丝炉加热成熔融态，随着温度地不断升高，熔融态的预制棒会逐渐滴落。在收线***地拉力作用下冷却形成光纤。电控柜输出温度T2是主要的考察参数，温度传感器用来提供偏差信号。
拉丝炉***的好坏直接影响到光纤的质量，是整个光纤拉丝塔的十分重要的一环。拉丝炉***的稳定性对做出合格光纤影响非常大。拉丝炉的温度如果不能控制地绝对稳定，做出来的光纤就会出现不稳定的参数，这种不合格光纤在使用上会存在潜在地问题。为了保证拉丝塔平稳有序地拉出合格光纤，拉丝炉的温度必须保持稳定。由于光纤拉丝车间难以避免地存在各种电磁设备，电磁干扰会导致温度传感器的温度信号出现一系列假信号，进而产生错误的偏差信号。错误的偏差信号反馈给PID控制器，又会产生错误的控制信号，导致整个PID闭环***失稳，进而出现停产故障。参见图2中的信号分布图，其中A，B就是假信号，这些假信号会使计算出来的偏差信号产生幅度很大的跃动，进而在短时间内使T2产生非常大的跃动，这种跃动会导致光纤质量不合格。
主牵引***如图4所示，主牵引器***是光纤拉丝塔的重要组成部分，在整个拉丝塔中起着承上启下的作用。它把由拉丝炉烧成熔融态的预制棒拉成光纤，并送入收线***。
主牵引***工作性能的好坏直接影响光纤质量和收线***的工作稳定性。如果主牵引***不能良好的工作，光纤的丝径就会发生比较大的波动(微小的波动是允许的)。而光纤丝径大的波动是工艺上不被允许的，会影响光纤的几何参数和光学传导性能。主牵引器***由主牵引器，测径仪，拉丝炉和预制棒进给***构成。通过测径仪所测实际丝径(光纤直径)和设定丝径的差值提供偏差信号。为了保证整个拉丝过程平稳有序地进行，主牵引轮的速度必须和预制棒进给的速度相匹配。
由于光纤拉丝车间难以避免地存在各种电磁设备，电磁干扰会导致测径仪所测的丝径信号出现一系列假信号，进而产生错误的偏差信号。错误的偏差信号反馈给PID控制器，又会产生错误的控制信号，导致整个PID闭环***失稳，进而出现停产故障。参见图2中的信号分布图，其中A，B就是假信号，这些假信号会使计算出来的偏差信号产生幅度很大的跃动，进而在短时间内使主牵引轮的速度产生非常大的跃动，这种跃动会使光纤直径突变，堵塞涂覆器，造成停产故障。
光纤收线机是光纤拉丝塔工艺末端的重要设备，设备能否稳定运行直接关系到生产线的生产效率。参见图5所示，图5为光纤收线机***的构造示意图，包括通过滑轮连接的光纤收线机、舞蹈轮和主牵引轮。光纤收线机通过PID(Proportion IntegralDifferential)算法随动主牵引轮，由舞蹈轮提供位置偏差信号。主牵引轮的速度一般在0-500m/min之间变化。正常生产过程中一般是从0开始逐渐缓慢升速，最后稳定在一个符合工艺要求的速度(比如：400m/min)。为了保证整个收线过程平稳有序地进行，光纤收线机的旋转速度必须和主牵引轮的速度相匹配。
由于光纤拉丝车间难以避免地存在各种电磁设备，电磁干扰会导致舞蹈轮的位置信号出现一系列假信号，进而产生错误的偏差信号。错误的偏差信号反馈给PID控制器，又会产生错误的控制信号，导致整个PID闭环***失稳，进而出现停产故障。参见图2中的舞蹈轮的位置信号分布图，其中A、B就是假信号，这些假信号会使计算出来的偏差信号产生幅度很大的跃动，进而在短时间内使光纤收线机的旋转速度产生非常大的跃动，这种跃动会使光纤被拉断，造成停产故障，对生产非常不利。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够有效地去除干扰信号，使光纤拉丝塔能够稳定运行，进而大幅度提高生产效率的光纤拉丝塔的抗干扰方法。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种光纤拉丝塔的抗干扰方法，该方法包括以下步骤：
根据PID算法计算上个周期的受干扰装置的偏差信号和对应的关联参数的大小，以及当前周期的受干扰装置的偏差信号；
计算上个周期的受干扰装置的偏差信号与当前周期的受干扰装置的偏差信号的差值；以及
判断所述差值是否在预设范围内，若是，根据PID算法计算当前周期的关联参数的大小，若否，则当前周期的关联参数取值为上个周期的关联参数的大小。
在上述技术方案的基础上，所述受干扰装置的偏差信号为压力传感器的压力偏差信号，所述关联参数为压力控制器的输出值；
所述压力传感器的压力偏差信号的计算公式为：
E1＝P1–P2 (1)
其中，P1为压力的设定信号，P2为压力传感器获取的实际压力信号，E1为压力传感器的压力偏差信号；
使用公式(1)分别计算上个周期的压力传感器的压力偏差信号和当前周期的压力传感器的压力偏差信号；
所述压力控制器的输出值的计算公式为：
P3＝1.1*P1+Kp*E1+∑(Ki*E1) (2)
其中，P3为压力控制器的输出值，Kp为比例系数，Ki为积分系数，P1为压力的设定信号。
在上述技术方案的基础上，计算上个周期的压力传感器的压力偏差信号与当前周期的压力传感器的压力偏差信号的差值Ed1，判断Ed1的大小，若-20≤Ed1≤30，则根据当前周期的压力传感器的压力偏差信号和所述公式(2)计算当前周期的压力控制器的输出值，若Ed1>30或Ed1<-20，则当前周期的压力控制器的输出值取值为上个周期的压力控制器的输出值。
在上述技术方案的基础上，所述受干扰装置的偏差信号为温度传感器的温度偏差信号，所述关联参数为电控柜输出温度；
所述温度传感器的温度偏差信号的计算公式为：
E2＝T0–T1 (3)
其中，T0为温度的设定信号，T1为温度传感器获取的实际温度信号，E2为温度传感器的温度偏差信号；
使用公式(3)分别计算上个周期的温度传感器的温度偏差信号和当前周期的温度传感器的温度偏差信号；
所述电控柜输出温度的计算公式为：
T2＝Kp*E2+∑(Ki*E2)+Kd*dE2/dt (4)
其中，T2为电控柜输出温度，Ki为积分系数，Kd为微分系数。
在上述技术方案的基础上，计算上个周期的温度传感器的温度偏差信号与当前周期的温度传感器的温度偏差信号的差值Ed2，判断Ed2的大小，若-10≤Ed2≤10，则根据当前周期的温度传感器的温度偏差信号和所述公式(4)计算当前周期的电控柜输出温度，若Ed2>10或Ed2<-10，则当前周期的电控柜输出温度取值为上个周期的电控柜输出温度。
在上述技术方案的基础上，所述受干扰装置的偏差信号为光纤的直径偏差信号，所述关联参数为主牵引轮的速度；
所述光纤的直径偏差信号的计算公式为：
E3＝L0–L (5)
其中，L0为光纤直径的设定信号，L为测径仪所测的光纤直径实际信号，E3为光纤的直径偏差信号；
使用公式(5)分别计算上个周期的光纤的直径偏差信号和当前周期的光纤的直径偏差信号；
所述主牵引轮的速度的计算公式为：
V1＝0.8*V0+Kp*E3+∑(Ki*E3) (6)
其中，V0为预制棒进给电机的速度，Kp为比例系数，Ki为积分系数，V1为主牵引轮的速度。
在上述技术方案的基础上，计算上个周期的光纤的直径偏差信号与当前周期的光纤的直径偏差信号的差值Ed3，判断Ed3的大小，若-80≤Ed3≤100，则根据当前周期的光纤的直径偏差信号和所述公式(6)计算当前周期的主牵引轮的速度，若Ed3>100或Ed3<-80，则当前周期的主牵引轮的速度取值为上个周期的主牵引轮的速度。
在上述技术方案的基础上，所述受干扰装置的偏差信号为舞蹈轮的位置偏差信号，所述关联参数为光纤收线机的旋转速度；
所述舞蹈轮的位置偏差信号的计算公式为：
E4＝S0–S (7)
其中，S0为舞蹈轮的设定位置信号，S为舞蹈轮位置传感器获取的实际位置信号，E4为舞蹈轮的位置偏差信号；
使用公式(7)分别计算上个周期的舞蹈轮的位置偏差信号和当前周期的舞蹈轮的位置偏差信号；
所述光纤收线机的旋转速度的计算公式为：
V2＝0.6*V1+Kp*E4+∑(Ki*E4) (8)
其中，V1为主牵引轮的速度，Kp为比例系数，Ki为积分系数，V2为光纤收线机的旋转速度。
在上述技术方案的基础上，计算上个周期的舞蹈轮的位置偏差信号与当前周期舞蹈轮的位置偏差信号的差值Ed4，判断Ed4的大小，若-55≤Ed4≤80，则根据当前周期的舞蹈轮的位置偏差信号和所述公式(8)计算当前周期的光纤收线机的旋转速度，若Ed4>80或Ed4<-55，则当前周期的光纤收线机的旋转速度取值为上个周期的光纤收线机的旋转速度。
在上述技术方案的基础上，每个周期的时间均为20ms。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的光纤拉丝塔的抗干扰方法，其采用二阶差分的思想，计算上个周期的受干扰装置的偏差信号与当前周期的受干扰装置的偏差信号的差值，通过判断差值的大小是否在预设范围内来确定当前周期的关联参数该如何确定，若差值的值很大，不在预设范围内，则当前周期的关联参数会保持前一个周期的值，从而很好的排除干扰，保证光纤收线机长期稳定运行。
附图说明
图1为本发明中涂覆***的构造示意图；
图2为本发明中各种信号的分布图；
图3为本发明中拉丝炉***的构造示意图；
图4为本发明中主牵引器***的构造示意图；
图5为本发明中光纤收线机的构造示意图；
图6为本发明中涂覆***的抗干扰方法的流程图；
图7为本发明中拉丝炉***的抗干扰方法的流程图；
图8为本发明中主牵引器***的抗干扰方法的流程图；
图9为本发明中光纤收线机的抗干扰方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种光纤拉丝塔的抗干扰方法，该方法包括以下步骤：
S1.根据PID算法计算上个周期的受干扰装置的偏差信号和对应的关联参数的大小，以及当前周期的受干扰装置的偏差信号。
光纤拉丝塔主要包括涂覆***、拉丝炉***、主牵引器***和光纤收线机。其中涂覆***由涂覆器，压力控制器(PC阀)和压力传感器组成。拉丝炉***由拉丝炉，拉丝炉电控柜，高温计(温度传感器)和传导大电流的铜电缆组成。主牵引器***由主牵引器，测径仪，拉丝炉和预制棒进给***构成。
本发明中的受干扰装置的偏差信号主要包括压力传感器的压力偏差信号、温度传感器的温度偏差信号、光纤的直径偏差信号和舞蹈轮的位置偏差信号。和上述受干扰装置的偏差信号相对应的关联参数依次为压力控制器的输出值、电控柜输出温度、主牵引轮的速度和光纤收线机的旋转速度。
此外，本发明中的每个周期的时间均为20ms。
S2.计算上个周期的受干扰装置的偏差信号与当前周期的受干扰装置的偏差信号的差值。
S3.判断所述差值是否在预设范围内，若是，根据PID算法计算当前周期的关联参数的大小，若否，则当前周期的关联参数取值为上个周期的关联参数的大小。
具体的，参见图6所示，此时受干扰装置的偏差信号为压力传感器的压力偏差信号，关联参数为压力控制器的输出值。
S11.根据PID算法计算上个周期的压力传感器的压力偏差信号和压力控制器的输出值，以及当前周期的压力传感器的压力偏差信号；
压力传感器的压力偏差信号的计算公式为：
E1＝P1–P2 (1)
其中，P1为压力的设定信号，P2为压力传感器获取的实际压力信号，E1为压力传感器的压力偏差信号。
通过公式(1)即可分别计算上个周期的压力传感器的压力偏差信号和当前周期的压力传感器的压力偏差信号。
此外，压力控制器的输出值的计算公式为：
P3＝1.1*P1+Kp*E1+∑(Ki*E1) (2)
其中，P3为压力控制器的输出值，Kp为比例系数，Ki为积分系数，P1为压力的设定信号。
通常在计算过程中，Kp为0.5，Ki为0.01。从而根据公式(1)和(2)，可以针对上个周期和当前周期，分别计算上个周期的压力传感器的压力偏差信号和压力控制器的输出值，以及当前周期的压力传感器的压力偏差信号。
S12.计算上个周期的压力传感器的压力偏差信号与当前周期的压力传感器的压力偏差信号的差值；
上个周期的压力传感器的压力偏差信号与当前周期的压力传感器的压力偏差信号的差值记为Ed1，本发明的抗干扰方法相当于采用了压力信号的二阶差分，二阶差分具有一阶差分不具备的好处。若采用一阶差分，即给压力传感器的压力偏差信号E1设定一个边界值，但是如果压力传感器正常波动范围超出设定边界时就会出现停产故障。而对于二阶差分***，压力传感器测量正常波动时，Ed1是非常小的。若Ed1的值很大，则一定是出现了假信号。二阶差分本质上是比较当前位置值和上一个周期的位置变化，本发明中的每个周期的时间约为20ms，由于机械***不能瞬时变化，所以Ed1值很大一定是假信号。
S13.判断差值是否在预设范围内，若是，执行步骤S14，若否，执行步骤S15；
S14.根据PID算法计算当前周期的压力控制器的输出值，结束；
S15.当前周期的压力控制器的输出值取值为上个周期的压力控制器的输出值，结束。
具体的，在计算出Ed1的大小后，进而判断Ed1的大小是否在预设范围内，若-20≤Ed1≤30，则根据当前周期的压力传感器的压力偏差信号和公式(2)计算当前周期的压力控制器的输出值，若Ed1>30或Ed1<-20，则当前周期的压力控制器的输出值取值为上个周期的压力控制器的输出值。由于在PLC***中只要不对模拟量赋予新值它就会保持原值，所以让P3保持前一个周期的值是非常容易实现的。
本发明通过判断Ed1的大小是否在预设范围内来确定当前周期的P3该如何确定，若Ed1的值很大，不在预设范围内，则当前周期的P3会保持前一个周期的值，从而很好的排除干扰，避免出现不合格光纤。
参见图7所示，此时受干扰装置的偏差信号为温度传感器的温度偏差信号，关联参数为电控柜输出温度。
S21.根据PID算法计算上个周期的温度传感器的温度偏差信号和电控柜输出温度，以及当前周期的温度传感器的温度偏差信号；
温度传感器的温度偏差信号的计算公式为：
E2＝T0–T1 (3)
其中，T0为温度的设定信号，T1为温度传感器获取的实际温度信号，E2为温度传感器的温度偏差信号。
通过公式(3)即可分别计算上个周期的温度传感器的温度偏差信号和当前周期的温度传感器的温度偏差信号。
此外，电控柜输出温度的计算公式为：
T2＝Kp*E2+∑(Ki*E2)+Kd*dE2/dt (4)
其中，T2为电控柜输出温度，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数。
通常在计算过程中，Kp为0.5，Ki为0.01，Kd为0.005。从而根据公式(3)和(4)，可以针对上个周期和当前周期，分别计算上个周期的温度传感器的温度偏差信号和电控柜输出温度，以及当前周期的温度传感器的温度偏差信号。
S22.计算上个周期的温度传感器的温度偏差信号与当前周期的温度传感器的温度偏差信号的差值；
上个周期的温度传感器的温度偏差信号与当前周期的温度传感器的温度偏差信号的差值记为Ed2，本发明的抗干扰方法相当于采用了温度信号的二阶差分，二阶差分具有一阶差分不具备的好处。若采用一阶差分，即给温度传感器的温度偏差信号E2设定一个边界值，但是如果温度传感器正常波动范围超出设定边界时就会出现停产故障。而对于二阶差分***，温度传感器测量正常波动时，Ed2是非常小的。若Ed2的值很大，则一定是出现了假信号。二阶差分本质上是比较当前位置值和上一个周期的位置变化，本发明中的每个周期的时间约为20ms，由于机械***不能瞬时变化，所以Ed2值很大一定是假信号。
S23.判断差值是否在预设范围内，若是，执行步骤S24，若否，执行步骤S25；
S24.根据PID算法计算当前周期的电控柜输出温度，结束；
S25.当前周期的电控柜输出温度取值为上个周期的电控柜输出温度，结束。
具体的，在计算出Ed2的大小后，进而判断Ed2的大小是否在预设范围内，若-10≤Ed2≤10，则根据当前周期的温度传感器的温度偏差信号和公式(3)计算当前周期的电控柜输出温度，若Ed1>10或Ed1<-10，则当前周期的电控柜输出温度取值为上个周期的电控柜输出温度。由于在PLC***中只要不对模拟量赋予新值它就会保持原值，所以让T2保持前一个周期的值是非常容易实现的。
本发明通过判断Ed2的大小是否在预设范围内来确定当前周期的T2该如何确定，若Ed2的值很大，不在预设范围内，则当前周期的T2会保持前一个周期的值，从而很好的排除干扰，能够稳定的控制拉丝炉的温度，保证光纤拉丝塔平稳有序地拉出合格光纤。
参见图8所示，此时受干扰装置的偏差信号为光纤的直径偏差信号，关联参数为主牵引轮的速度。
S31.根据PID算法计算上个周期的光纤的直径偏差信号和主牵引轮的速度，以及当前周期的光纤的直径偏差信号；
光纤的直径偏差信号的计算公式为：
E3＝L0–L (5)
其中，L0为光纤直径的设定信号，L为测径仪所测的光纤直径实际信号，E3为光纤的直径偏差信号；
通过公式(5)即可分别计算上个周期的光纤的直径偏差信号和当前周期的光纤的直径偏差信号；
此外，主牵引轮的速度的计算公式为：
V1＝0.8*V0+Kp*E+∑(Ki*E) (6)
其中，V0为预制棒进给电机的速度，Kp为比例系数，Ki为积分系数，V1为主牵引轮的速度。
通常在计算过程中，Kp为0.5，Ki为0.01。从而根据公式(5)和(6)，可以针对上个周期和当前周期，分别计算上个周期的光纤的直径偏差信号和主牵引轮的速度，以及当前周期的光纤的直径偏差信号。
S32.计算上个周期的光纤的直径偏差信号与当前周期的光纤的直径偏差信号的差值；
上个周期的光纤的直径偏差信号与当前周期的光纤的直径偏差信号的差值记为Ed3，本发明的抗干扰方法相当于采用了直径信号的二阶差分，二阶差分具有一阶差分不具备的好处。若采用一阶差分，即给光纤的直径偏差信号E3设定一个边界值，但是如果测径仪正常波动范围超出设定边界时就会出现停产故障。而对于二阶差分***，测径仪测量正常波动时，Ed3是非常小的。若Ed3的值很大，则一定是出现了假信号。二阶差分本质上是比较当前位置值和上一个周期的位置变化，本发明中的每个周期的时间约为20ms，由于机械***不能瞬时变化，所以Ed3值很大一定是假信号。
S33.判断差值是否在预设范围内，若是，执行步骤S34，若否，执行步骤S35；
S34.根据PID算法计算当前周期的主牵引轮的速度，结束；
S35.当前周期的主牵引轮的速度取值为上个周期的主牵引轮的速度，结束。
具体的，在计算出Ed3的大小后，进而判断Ed3的大小，若-80≤Ed3≤100，则根据当前周期的光纤的直径偏差信号和公式(5)计算当前周期的主牵引轮的速度，若Ed3>100或Ed3<-80，则当前周期的主牵引轮的速度取值为上个周期的主牵引轮的速度。由于在PLC***中只要不对模拟量赋予新值它就会保持原值，所以让V1保持前一个周期的值是非常容易实现的。
本发明通过判断Ed3的大小是否在预设范围内来确定当前周期的V1该如何确定，若Ed3的值很大，不在预设范围内，则当前周期的V1会保持前一个周期的值，从而很好的排除干扰，使收线机能够稳定运行，进而大幅度提高生产效率。
参见图9所示，此时受干扰装置的偏差信号为舞蹈轮的位置偏差信号，关联参数为光纤收线机的旋转速度。
S41.根据PID算法计算上个周期的舞蹈轮的位置偏差信号和光纤收线机的旋转速度，以及当前周期的舞蹈轮的位置偏差信号；
其中，舞蹈轮的位置偏差信号为舞蹈轮的设定位置信号和舞蹈轮的实际位置信号的差。舞蹈轮的实际位置信号由舞蹈轮的位置传感器获取，舞蹈轮的实际位置信号是一个控制量，在本发明中其范围为0～1000，而舞蹈轮的设定位置信号取所述控制量范围的中间位置500。
具体的，可以采用下述公式进行计算：
E4＝S0–S (7)
其中，S0为舞蹈轮的设定位置信号，S为舞蹈轮位置传感器获取的实际位置信号，E4为舞蹈轮的位置偏差信号。
通过公式(7)即可分别对上个周期的舞蹈轮的位置偏差信号和当前周期的舞蹈轮的位置偏差信号进行计算。
此外，光纤收线机的旋转速度的计算公式为：
V2＝0.6*V1+Kp*E4+∑(Ki*E4) (8)
其中，V1为主牵引轮的速度，Kp为比例系数，Ki为积分系数，V2为光纤收线机的旋转速度。
通常在计算过程中，Kp为0.5，Ki为0.01。从而根据公式(7)和(8)，可以针对上个周期和当前周期，分别计算上个周期的舞蹈轮的位置偏差信号和光纤收线机的旋转速度，以及当前周期的舞蹈轮的位置偏差信号。由于本发明中的每个周期的时间约为20ms，可以认为在每个周期内的V1保持不变。
S42.计算上个周期的舞蹈轮的位置偏差信号与当前周期舞蹈轮的位置偏差信号的差值；
上个周期的舞蹈轮的位置偏差信号与当前周期舞蹈轮的位置偏差信号的差值记为Ed4，本发明的抗干扰方法相当于采用了舞蹈轮位置信号的二阶差分，二阶差分具有一阶差分不具备的好处。若采用一阶差分，即给舞蹈轮的位置偏差信号E4设定一个边界值，但是如果舞蹈轮的正常波动范围超出设定边界时就会出现光纤会被拉断、生产线停机等问题。而对于二阶差分***，舞蹈轮正常波动时，Ed4是非常小的。若Ed4的值很大，则一定是出现了假信号。二阶差分本质上是比较当前位置值和上一个周期的位置变化，本发明中的每个周期的时间约为20ms，由于机械***不能瞬时变化，所以Ed4值很大一定是假信号。
S43.判断差值是否在预设范围内，若是，执行步骤S44，若否，执行步骤S45；
S44.根据PID算法计算当前周期的光纤收线机的旋转速度，结束；
S45.当前周期的光纤收线机的旋转速度取值为上个周期的光纤收线机的旋转速度，结束。
具体的，在计算出Ed4的大小后，进而判断Ed4的大小，若-55≤Ed4≤80，则根据当前周期的舞蹈轮的位置偏差信号和公式(2)计算当前周期的光纤收线机的旋转速度，若Ed4>80或Ed4<-55，则当前周期的光纤收线机的旋转速度取值为上个周期的光纤收线机的旋转速度。由于在PLC***中只要不对模拟量赋予新值它就会保持原值，所以让V2保持前一个周期的值是非常容易实现的。本发明中光纤收线机的旋转速度和主牵引轮的速度匹配的过程分为多个周期，针对这多个周期，逐步采用上述方式来确定每个周期的V2的大小。值得注意的是，作为最初选取的上一个周期是V2没有出现非常大跃动的周期。
本发明通过判断Ed4的大小是否在预设范围内来确定当前周期的V2该如何确定，若Ed4的值很大，不在预设范围内，则当前周期的V2会保持前一个周期的值，从而很好的排除干扰，保证光纤收线机长期稳定运行。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种光纤拉丝塔的抗干扰方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
根据PID算法计算上个周期的受干扰装置的偏差信号和对应的关联参数的大小，以及当前周期的受干扰装置的偏差信号，所述受干扰装置的偏差信号为压力偏差信号、温度偏差信号、直径偏差信号或位置偏差信号；
计算上个周期的受干扰装置的偏差信号与当前周期的受干扰装置的偏差信号的差值；以及
判断所述差值是否在预设范围内，若是，根据PID算法计算当前周期的关联参数的大小，若否，则当前周期的关联参数取值为上个周期的关联参数的大小；其中，
所述受干扰装置的偏差信号为压力传感器的压力偏差信号时，所述关联参数为压力控制器的输出值；
所述压力传感器的压力偏差信号的计算公式为：
E1＝P1–P2 (1)
其中，P1为压力的设定信号，P2为压力传感器获取的实际压力信号，E1为压力传感器的压力偏差信号；
使用公式(1)分别计算上个周期的压力传感器的压力偏差信号和当前周期的压力传感器的压力偏差信号；
所述压力控制器的输出值的计算公式为：
P3＝1.1*P1+Kp*E1+∑(Ki*E1) (2)
其中，P3为压力控制器的输出值，Kp为比例系数，Ki为积分系数，P1为压力的设定信号；
所述受干扰装置的偏差信号为温度传感器的温度偏差信号时，所述关联参数为电控柜输出温度；
所述温度传感器的温度偏差信号的计算公式为：
E2＝T0–T1 (3)
其中，T0为温度的设定信号，T1为温度传感器获取的实际温度信号，E2为温度传感器的温度偏差信号；
使用公式(3)分别计算上个周期的温度传感器的温度偏差信号和当前周期的温度传感器的温度偏差信号；
所述电控柜输出温度的计算公式为：
T2＝Kp*E2+∑(Ki*E2)+Kd*dE2/dt (4)
其中，T2为电控柜输出温度，Ki为积分系数，Kd为微分系数；
所述受干扰装置的偏差信号为光纤的直径偏差信号时，所述关联参数为主牵引轮的速度；
所述光纤的直径偏差信号的计算公式为：
E3＝L0–L (5)
其中，L0为光纤直径的设定信号，L为测径仪所测的光纤直径实际信号，E3为光纤的直径偏差信号；
使用公式(5)分别计算上个周期的光纤的直径偏差信号和当前周期的光纤的直径偏差信号；
所述主牵引轮的速度的计算公式为：
V1＝0.8*V0+Kp*E3+∑(Ki*E3) (6)
其中，V0为预制棒进给电机的速度，Kp为比例系数，Ki为积分系数，V1为主牵引轮的速度；
所述受干扰装置的偏差信号为舞蹈轮的位置偏差信号时，所述关联参数为光纤收线机的旋转速度；
所述舞蹈轮的位置偏差信号的计算公式为：
E4＝S0–S (7)
其中，S0为舞蹈轮的设定位置信号，S为舞蹈轮位置传感器获取的实际位置信号，E4为舞蹈轮的位置偏差信号；
使用公式(7)分别计算上个周期的舞蹈轮的位置偏差信号和当前周期的舞蹈轮的位置偏差信号；
所述光纤收线机的旋转速度的计算公式为：
V2＝0.6*V1+Kp*E4+∑(Ki*E4) (8)
其中，V1为主牵引轮的速度，Kp为比例系数，Ki为积分系数，V2为光纤收线机的旋转速度。
2.如权利要求1所述的光纤拉丝塔的抗干扰方法，其特征在于：计算上个周期的压力传感器的压力偏差信号与当前周期的压力传感器的压力偏差信号的差值Ed1，判断Ed1的大小，若-20≤Ed1≤30，则根据当前周期的压力传感器的压力偏差信号和所述公式(2)计算当前周期的压力控制器的输出值，若Ed1>30或Ed1<-20，则当前周期的压力控制器的输出值取值为上个周期的压力控制器的输出值。
3.如权利要求1所述的光纤拉丝塔的抗干扰方法，其特征在于：计算上个周期的温度传感器的温度偏差信号与当前周期的温度传感器的温度偏差信号的差值Ed2，判断Ed2的大小，若-10≤Ed2≤10，则根据当前周期的温度传感器的温度偏差信号和所述公式(4)计算当前周期的电控柜输出温度，若Ed2>10或Ed2<-10，则当前周期的电控柜输出温度取值为上个周期的电控柜输出温度。
4.如权利要求1所述的光纤拉丝塔的抗干扰方法，其特征在于：计算上个周期的光纤的直径偏差信号与当前周期的光纤的直径偏差信号的差值Ed3，判断Ed3的大小，若-80≤Ed3≤100，则根据当前周期的光纤的直径偏差信号和所述公式(6)计算当前周期的主牵引轮的速度，若Ed3>100或Ed3<-80，则当前周期的主牵引轮的速度取值为上个周期的主牵引轮的速度。
5.如权利要求1所述的光纤拉丝塔的抗干扰方法，其特征在于：计算上个周期的舞蹈轮的位置偏差信号与当前周期舞蹈轮的位置偏差信号的差值Ed4，判断Ed4的大小，若-55≤Ed4≤80，则根据当前周期的舞蹈轮的位置偏差信号和所述公式(8)计算当前周期的光纤收线机的旋转速度，若Ed4>80或Ed4<-55，则当前周期的光纤收线机的旋转速度取值为上个周期的光纤收线机的旋转速度。
6.如权利要求1所述的光纤拉丝塔的抗干扰方法，其特征在于：每个周期的时间均为20ms。
CN201711157928.0A 2017-11-20 2017-11-20 光纤拉丝塔的抗干扰方法 Active CN108033673B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711157928.0A CN108033673B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 光纤拉丝塔的抗干扰方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711157928.0A CN108033673B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 光纤拉丝塔的抗干扰方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108033673A CN108033673A (zh) 2018-05-15
CN108033673B true CN108033673B (zh) 2020-12-25

Family

ID=62093970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711157928.0A Active CN108033673B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 光纤拉丝塔的抗干扰方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108033673B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109578090B (zh) * 2019-01-07 2021-09-21 北京博力威格智能传控设备有限公司 一种透平机械及其转速计算算法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106956970A (zh) * 2017-04-27 2017-07-18 烽火通信科技股份有限公司 一种光纤筛选机的干扰排除方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7308185B2 (en) * 2004-12-13 2007-12-11 Asml Holding N.V. Ultra-thin high-precision glass optic
US8684293B2 (en) * 2011-06-01 2014-04-01 Johns Manville Apparatus for starting moving items into a processing machine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106956970A (zh) * 2017-04-27 2017-07-18 烽火通信科技股份有限公司 一种光纤筛选机的干扰排除方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108033673A (zh) 2018-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101199970B (zh) 一种双变频式拉丝机的控制***
CN104310123A (zh) 一种纺织机械收卷***
US4793840A (en) Optical fibre manufacture
CN108033673B (zh) 光纤拉丝塔的抗干扰方法
CN103076758B (zh) 全光纤传感探头绕制装置及绕制方法
CN103384579A (zh) 丝送进速度监控装置和方法及丝绕动***
CN107717221B (zh) 一种光纤激光切割气压控制装置
CN104529150A (zh) 一种在线校准拉丝的控制***及其控制方法
CN105510008A (zh) 特种光纤分档张力筛选机
CN103645550B (zh) 一种骨架式光纤带成缆机及使用该成缆机的成缆方法
CN106186661A (zh) 光纤线材的制造方法、控制装置以及制造装置
CN205264418U (zh) 一种导线成缆机
CN108415134B (zh) 调整套管放线张力的方法及主控***
CN108383373B (zh) 光纤拉丝塔中的***参数整定方法
CN210150498U (zh) 一种控制绞线机收线张力的装置
CN211368195U (zh) 钢帘线外绕丝放线张力在线动态检测装置
CN204917457U (zh) 绕线机恒张力控制***
CN105197686A (zh) 一种新型多组复绕装置及其控制方法
CN204760144U (zh) 一种电磁线绕包控制器
CN106956970B (zh) 一种光纤筛选机的干扰排除方法
CN109856751A (zh) 深海光缆敷设用鼓轮式布缆机及其敷设方法
CN114803700A (zh) 轻型特种光缆车载式收放线装置的控制方法
CN102152999A (zh) 外绕机收线计米算法
CN103344179B (zh) 一种电缆位置检测控制***和方法
CN203565553U (zh) 一种用于高速线材拉伸机的排线装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant