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在拉絲、改拔、成纜、成卷等行業(yè)，很廣泛的應(yīng)用到收線、排線控制，收線一般來說無怪乎張力控制收線、力矩收線、恒線速度收線。這兩種模式主打。收線控制策略我們在另外章節(jié)作闡述，下面我將只對特殊排線機控制作以說明：

當(dāng)前客戶遇到的疑難排線控制技術(shù)大致包含以下幾種：
1、精密排線
2、梯度排線
3、錐度排線
4、斜面排線
5、恒速度收線排線

精密排線、主要是控制精度一定要緊密排布，困難在及時換向處理上。在設(shè)計理念上，排線的過程一定需要線推著線前進，線在前進過程中要有一個滯后角度，這個角度一定要控制好，如果需要取得很好的精密排線效果，那么恒張力主動放線是一個必不可少的環(huán)節(jié)，只有控制好了張力放線，才能控制好精密排線的滯后角度位置。只有控制好了精密排線的行走進給滯后角度，才可能把精密排線控制的得心應(yīng)手。圓材線實現(xiàn)精密排布比較容易實現(xiàn)，但是如果是帶狀材質(zhì)，那么就必須在極限換向的時候做必要的輔助處理了，因為帶材的線，沒有半圓形的底面，不具備自動找尋位置的能力。遇到帶材排線，必須強制換向定位。帶材線很容易疊線，正常行走可以通過排距控制來克服疊線，換向的時候就不能這樣處理了，我們可以在帶材線的排布起點采樣一個原點信號，當(dāng)這個信號有效的時候，一定是換向的最佳時機，可以預(yù)先整定一個汽缸，汽缸的伸展長度等于一個帶材的排距，利用換向原點強制換向距離控制就是排布帶材的最佳控制方式。

梯度排線、主要是控制一個整體形狀為梯形的收線排線過程，如果需要在直面軸盤上實現(xiàn)梯度排線，那么一定要精確的控制排距，所謂的排距就是在排線過程中線與線之間的有效空格距離，一般是為了提高利用效率，都鼓勵三進一排線模式，就是每一周旋轉(zhuǎn)周期的周長交合點的最大空格距離必須是你所排線材直徑的２倍。在非精密排線過程中，排距控制是一個很重要的控制量，如果排距控制不住，就沒有辦法去對其他參量進行很好的控制。具體設(shè)計控制梯度排線的設(shè)計理念可以這樣來計算實現(xiàn)。

關(guān)于梯度（錐度）排線的計算原則：
可以人為的設(shè)置梯度的高值。設(shè)高值為：H
可以人為的設(shè)置線材的直徑。設(shè)線材直徑為：Ф
可以人為的設(shè)置收線盤的長度：L
通過系統(tǒng)機械自學(xué)習(xí)收線盤長度的脈沖個數(shù)：M

可以人為的設(shè)置排線的節(jié)距，也就是稀疏程度，此值很重要，關(guān)系到控制精度。一般是三進一，也可以精排，就是線挨著線，線與線之間沒有間隙。如果是三進一，控制系數(shù)設(shè)“3”如果是精排設(shè)置控制系數(shù)為“1”。
取需要控制的梯度高值：H 除以線材的直徑Ф 等于梯度形成的排線層數(shù)。H/Ф=F
F*3=實際需要的梯度形成層數(shù)，根據(jù)就是如果你的線材稀疏節(jié)距是3，可以理解為兩根相鄰的線之間還可以夾兩根線，此為節(jié)距等于3。如果是精排，就等于1。

取收線盤的總長度脈沖個數(shù)除以梯度形成的層數(shù)，可以得出每層排線的往返虛擬換向距離。舉例總盤子長度的脈沖個數(shù)為12000個。線材的直徑為0.3毫米。梯度的最大高度為10毫米。計算這個梯度形成的初始排線層數(shù)為10/0.3=33層。那么如果排線很稀疏，你必須排3層才能折算成一根線的直徑高度，一般排線是三進一計算，如果是精排則可以不乘3這個系數(shù)。假設(shè)是三進一，則需要99層線才能把這個梯度形成。

用盤子總長度的脈沖個數(shù)12000除以梯度形成的基本層數(shù)99就等于每層排線在一個方向向另一個方向行走時的往返換向條件，12000/99=121 
第一層從左走向右排線，當(dāng)走到121個脈沖距離的時候必須返回，第二層排線從左走向右排線，當(dāng)走到242個脈沖距離的時候必須返回，如此類推，當(dāng)?shù)?9層走道12000個脈沖的時候梯度排線完畢，正式切換到正常排線模式。梯度的一端比另一端剛好高出我們的設(shè)置值10毫米。

當(dāng)梯度排線完畢，切換換向條件可以不做脈沖控制，直接撞限位信號立即返回。如果是錐度則要計算錐度的延長距離。

如果需要控制收線的恒定速度，則需要計算卷徑，那就是在初始卷徑的基礎(chǔ)上每排一層線，盤子的直徑增加2Ф，然后求出盤子繞好線的周長，用設(shè)定的線速度除以機械傳動比例系數(shù)再除以電動機的極對數(shù)等于要運行的頻率速度。
那么錐度和斜面排線的設(shè)計計算參考范疇可以這樣計算：
1. 錐型工字輪任意錐型工字輪及排線示意圖如上圖所示。錐型工字輪左邊的長度為L1，高度為H1；右邊的長度為L2、高度為H2，所需不規(guī)則排線的高度為D1、長度為D2，圓型排線的D1=D2=φ。S1和S2為左右限位開關(guān)，限位開關(guān)可為機械換向開關(guān)或電子開關(guān)。排線機撞上限位開關(guān)后，并不立即反向，而要根據(jù)排線機的速度、排線的層數(shù)、排線的線徑等參數(shù)確定一個延遲時間，排線機繼續(xù)原方向運行該延遲時間后再反向。不同的排線層、不同的排線速度，延遲時間也不同。即延遲時間不是一個固定值，而是一個不斷變化的數(shù)值。排線機每撞一次限位開關(guān)S1或S2，排線的層數(shù)N加1。

排線機每轉(zhuǎn)一周，其絲桿位移C（mm）。

排線機的額定頻率為Fe，同步轉(zhuǎn)速為N0（rpm 轉(zhuǎn)/分）。
Fe=排線機的額定頻率。 N0=同步轉(zhuǎn)速（rpm 轉(zhuǎn)/分）。

排線機的運行頻率為F，收卷機的運行頻率為F1。兩者之間的聯(lián)動關(guān)系為F=D2/C*F1。
F=排線機的運行頻率。 D2=線材的寬度，如果是圓材為直徑。
C=派線機旋轉(zhuǎn)一周的位移距離。 F1=收線電機的運行頻率。

第N層排線撞左限位開關(guān)后還需繼續(xù)移動的距離M1=N*D1*L1/H1
M1=撞左限位開關(guān)后的位移距離。 N=排線層數(shù)，也就是撞限次數(shù)。
D1=線材的高度，圓材線為直徑。 L1=左錐度的總長度。
H1=左排線錐度的總高度。


第N層排線撞右限位開關(guān)后還需繼續(xù)移動的距離M2=N*D1*L2/H2
M2=撞右限位開關(guān)后的位移距離。 N=排線層數(shù)，也就是撞右限位的次數(shù)。
D1=線材的高度，圓材線為直徑。 L2=右錐度的總長度。
H2=右排線錐度的總高度。

為保證排線在錐型區(qū)域的整齊排線，M1、M2應(yīng)為排線寬度D2的整數(shù)倍。因此，實際使用時，M1、M2運算取整。
M1=[(N*D1*L1/H1)/D2]*D2 [ ]為數(shù)學(xué)取整，就是等于1才有效，小于1舍去。
M2=[(N*D1*L2/H2)/D2]*D2
式中：M1=左撞限位后的行走距離， N=排線層數(shù)，也就是撞限次數(shù)。
D1=線材的高度，圓材線為直徑。 L1=左邊錐度的總長距離。
H1=左邊錐度盤的總高度。 D2=線材的寬度，圓材線為直徑。
M2=右撞限位后的行走距離， N=排線層數(shù)，也就是撞限次數(shù)。
D1=線材的高度，圓材線為直徑。 L2=右邊錐度的總長距離。
H2=右邊錐度盤的總高度。 D2=線材的寬度，圓材線為直徑。

距離M1對應(yīng)排線機旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)R1=M1/C。
R1=排線電機左行撞限后的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。 M1=左撞限運行距離。
C=排線電機每運行一周的排線位移距離。

距離M2對應(yīng)排線機旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)R2=M2/C。
R2=排線電機右行撞限后的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。 M2=右撞限運行距離。
C=排線電機每運行一周的排線位移距離。

排線機每分鐘旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)E=F* N0/Fe。
E=排線電機每分鐘的運行轉(zhuǎn)圈數(shù)。 F=排線電機的運行頻率。
N0=同步速度。 Fe=排線機的額定頻率。

排線機撞左限開關(guān)S1后繼續(xù)向左運行的時間為T1=R1/E，單位為分鐘。之后，排線變頻器反向，排線電機反轉(zhuǎn)，向右運行，排線層數(shù)加1。
S1=左限位開關(guān)。 T1=左行撞限后的連續(xù)運行時間。（到達(dá)結(jié)束后立即實行換向）。
R1=排線撞左行撞限位后的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。 E=排線電機每分鐘的運行轉(zhuǎn)圈數(shù)。

排線機撞右限開關(guān)S2后繼續(xù)向右運行的時間為T2=R2/E，單位為分鐘。之后，排線變頻器反向，排線電機反轉(zhuǎn)，向左運行，排線層數(shù)加1。
S2=右限位開關(guān)。T2=右行撞限后的連續(xù)運行時間。（到達(dá)結(jié)束后立即實行換向）。
R2=排線撞右行撞限位后的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。 E=排線電機每分鐘的運行轉(zhuǎn)圈數(shù)。

最大層數(shù)Nmax=[(H1-5~10)/D1]= [(H2-5~10)/D1]。當(dāng)達(dá)到或超過最大層時，系統(tǒng)停機，換卷繼續(xù)運行。
Nmax=最大層數(shù)。 H1=左錐度盤的總高度。 5-10=安全系數(shù)。
D1=線材的高度，圓形線材為其直徑。 T1=左行撞限后的連續(xù)運行時間。
H2=右錐度盤的總高度。

T1=60*1000*[(N*D1*L1/H1)/D2]*D2* Fe/(C* F* N0) 單位為毫秒。
T1= 左行撞限后的連續(xù)運行時間。 60=每秒的換算系數(shù)。 1000=每毫秒的換算系數(shù)。
N=線材的疊加層數(shù)。 D1= 線材的高度，圓形線材為其直徑。
L1= 左邊錐度的總長距離。 H1=左邊錐度盤的總高度。
D2=線材的寬度度，圓形線材為其直徑。 Fe= 排線機的額定頻率。
C=排線電機每運行一周的排線位移距離。 F=排線電機的運行頻率。
N0=同步速度。

T2=60*1000*[(N*D1*L2/H2)/D2]*D2* Fe/(C* F* N0) 單位為毫秒。
T2= 右行撞限后的連續(xù)運行時間。 60=每秒的換算系數(shù)。 1000=每毫秒的換算系數(shù)。
N=線材的疊加層數(shù)。 D1= 線材的高度，圓形線材為其直徑。
L2= 右邊錐度的總長距離。 H2=右邊錐度盤的總高度。
D2=線材的寬度度，圓形線材為其直徑。 Fe= 排線機的額定頻率。
C=排線電機每運行一周的排線位移距離。 F=排線電機的運行頻率。
N0=同步速度。

為避免排線機的運行頻率為零或太小造成T1、T2運算溢出，將其設(shè)定一個最小頻率Fmin，F(xiàn)min取2~5Hz。
Fmin=最小運行頻率。 T1=左行撞限后的運行時間。
T2=右行撞限后的運行時間。
T1、T2一定要轉(zhuǎn)換成毫秒為單位參與PLC浮點運算，PLC不能運算小數(shù)點以后的值。
T1、T2 只在運行時運算，參數(shù)設(shè)定和故障不運算。