专利名称：基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统及其控制方法涉及的是一种基于可编程控制器(PLC)与人机界面的拉丝自动收尾控制系统及其控制方法，是光纤制造过程中自动判断光纤缺陷，并进行自动收尾控制的系统。
背景技术：
在光纤生产过程中，通常光纤出现质量问题，出现涂层缺陷是光纤收线机收完线后在电子显微镜下观察发现的，再由人工干预，进行相应的处理，有一定的滞后性，而且造成不良品的广生。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有生产操作流程中的不足，提供一种基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统及其控制方法，是基于可编程控制器(PLC)与人机界面的拉丝自动收尾控制系统，自动化程度比较高，可以减少人为判断和工作量，实现自动控制， 光纤的外观可以在上位机实时监控，使设备更加智能化。本发明基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统及其控制方法所述的拉丝自动收尾控制系统是采取以下技术方案实现的
基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统包括在线检测光纤缺陷装置、自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置、可编程控制器(PLC)和上位机。在线检测光纤缺陷装置包括光纤测量探头和信号处理器，光纤测量探头安装在光纤涂覆固化炉下部拉丝塔架上，使光纤从光纤测量探头检测孔穿过，光纤测量探头通过信号通讯线与信号处理器连接。自动切断光纤及接涂料装置设置有两套，分别为一次自动切断光纤及接涂料装置和二次自动切断光纤及接涂料装置，一次自动切断光纤及接涂料装置安装在一次涂杯下部，二次自动切断光纤及接涂料装置安装在二次涂杯下部。一次自动切断光纤及接涂料装置和二次自动切断光纤及接涂料装置均包括切光纤刀、双作用气缸、电磁阀、安装支架和接涂料盒。安装支架固定在拉丝塔架上，双作用气缸固定在安装支架上，气缸推杆前端安装接涂料盒，接涂料盒前端装有切光纤刀。电磁阀安装在拉丝塔架上，双作用气缸气源由电磁阀控制。偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置安装在二次涂覆固化炉下部，偏振膜色散 (PMD)扭搓自动弹开装置包括扭搓导轮、扭搓电机、自动弹开气缸、水平云台。水平云台安装在二次涂覆固化炉下部的拉丝塔架上，扭搓导轮安装在水平云台上，扭搓导轮由主动轮、 从动轮构成，扭搓主动轮安装有扭搓电机，扭搓电机通过主动轮带动从动轮进行扭搓运转来对光纤进行偏振膜色散(PMD)的扭搓。自动弹开气缸安装在从动轮上，当光纤外观出现缺陷时，整个拉丝自动收尾控制系统按照设定的程序判断后动作，气缸带动从动轮弹开，停止扭搓。
可编程控制器(PLC)以及上位机安装在主控电柜中，可编程控制器(PLC)通过控制线分别与在线检测光纤缺陷装置的信号处理器、自动切断光纤及接涂料装置的电磁阀、 偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置的电磁阀相连，上位机通过通讯线与可编程控制器 (PLC)相连，用于监控显示实时状态。本发明基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统的控制方法如下
在光纤拉丝生产过程中，在线检测光纤缺陷装置中的测量探头进行实时监控光纤外观，采集缺陷信号，通过信号通讯线传送当前光纤外观质量信号到信号处理器，信号处理器将检测结果传送到可编程控制器(PLC)，当光纤外观质量正常，异常点个数为0，拉丝自动收尾控制系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置均不动作。当光纤外观质量出现异常时，如果程度较低，即探头在一段时间内(该时间可自行设置， 例如I 5min)采集到的光纤异常点个数少于3个而多于O个时(此个数可以进行调整，该处3个为例举)，由可编程控制器控制拉丝塔进行降速继续拉丝，自动收尾系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置不动作。继续检测，如果正常，由可编程控制器判断后保持拉丝速度在1000m/min 1500m/min。如果再出现异常，异常点个数还是少于3个，由可编程控制器控制的自动收尾系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置不动作，降速拉丝生产。循环检测，保证速度在IOOOm/ min 1500m/min。如果探头检测光纤出现异常，异常点个数大于3个，由可编程控制器控制自动收尾系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置动作， 自动切断光纤及接涂料装置的气缸动作，切光纤刀弹出切断光纤，同时接涂料盒接涂杯滴漏的涂料，偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置中的气缸动作，弹开从动轮，使主动轮和从动轮分离，偏振膜色散(PMD)扭搓装置停止扭搓。操作人员检查各个单体设备，发现问题，处理好问题，继续生产。以达到减少不良品，保证光纤质量的目的。本发明有益效果本发明基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统及其控制方法所述的拉丝自动收尾控制系统设计合理，自动化程度高，减少了人为判断和工作量，提高了拉丝工效，实现自动控制，降低了不良品的产生，也对偏振膜色散(PMD)扭搓导轮进行了弹开保护，从多方面给企业增加了效益。光纤的外观可以在上位机实时监控，使设备更加智能化。
以下将结合附图对本发明作进一步说明
图I是基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统的结构示意图。图2是基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统的自动切断光纤及接涂料装置示意图。图3是基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统的偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置示意图。图4是基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统控制方法流程框图。图I中各标记I、拉丝塔，2、一次涂杯，3、一次涂覆固化炉，4、一次自动切断光纤及接涂料装置，5、光纤测量探头，6、二次涂杯，7、二次自动切断光纤及接涂料装置，8、二次涂覆固化炉，9、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置，10、信号处理器，11、 PLC控制器，12、上位机。图2中各标记4_1、安装支架，4-2、双作用气缸，4-3、接涂料盒，4-4、切光纤刀， 4-5、气缸推杆。图3中各标记9_1、扭挫轮从动轮，9-2、扭挫轮主动轮，9_3、自动弹开气缸，9_4、 扭搓电机，9-5、水平云台。
具体实施例方式参照附图I 4，基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统包括在线检测光纤缺陷装置、自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置、可编程控制器(PLC)、上位机。在线检测光纤缺陷装置包括光纤测量探头5和信号处理器10，光纤测量探头5安装在光纤涂覆固化炉3下部拉丝塔架I上，光纤穿过光纤测量探头检测孔，光纤测量探头5 通过信号通讯线与信号处理器10连接。自动切断光纤及接涂料装置设置有两套，分别为一次自动切断光纤及接涂料装置 4和二次自动切断光纤及接涂料装置7，一次自动切断光纤及接涂料装置4安装在一次涂杯 2下部，二次自动切断光纤及接涂料装置7安装在二次涂杯6下部。一次自动切断光纤及接涂料装置4和二次自动切断光纤及接涂料装置7均包括切光纤刀4-4、双作用气缸4-2、电磁阀、安装支架4-1和接涂料盒4-3。安装支架4-1固定在拉丝塔架I上，双作用气缸4-2 固定在安装支架4-1上，气缸推杆4-5前端安装接涂料盒4-3，接涂料盒4-3前端装有切光纤刀4-4。电磁阀安装在拉丝塔架I上，双作用气缸2-2气源由电磁阀控制。偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置9安装在二次涂覆固化炉8下部，偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置9包括扭搓导轮、扭搓电机9-4、自动弹开气缸9-3、水平云台 9-5。水平云台9-5安装在二次涂覆固化炉8下部的拉丝塔架I上，扭搓导轮安装在水平云台9-5上，扭搓导轮由主动轮9-2，从动轮9-1构成，扭搓主动轮9-2安装有扭搓电机9_4，扭搓电机9-4通过主动轮9-2带动从动轮9-1进行扭搓运转来对光纤进行偏振膜色散(PMD) 的扭搓。自动弹开气缸9-3安装在从动轮9-1上，当光纤外观出现缺陷时，整个系统动作， 自动弹开气缸9-3带动从动轮9-1弹开，停止扭搓。可编程控制器(PLC) 11以及上位机12安装在主控电柜中，可编程控制器(PLC) 11 通过控制线分别与在线检测光纤缺陷装置的信号处理器10、自动切断光纤及接涂料装置的电磁阀、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置的电磁阀相连，上位机12通过通讯线与可编程控制器(PLC) 11相连，用于监控显示实时状态。所述可编程控制器(PLC) 11采用市售西门子可编程控制器。所述上位机12采用市售工程计算机。所述光纤测量探头5采用市售缺陷检测型光纤测量探头。所述信号处理器10采用市售缺陷检测型信号处理器。本发明基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统的控制方法如下
在光纤拉丝生产过程中，在线检测光纤缺陷装置中的光纤测量探头5进行实时监控光纤外观，采集缺陷信号，通过信号通讯线传送当前光纤外观质量信号到信号处理器10，信号处理器10将检测结果传送到可编程控制器(PLC) 11，当光纤外观质量正常，异常点个数在 3个以下包括3个时，自动收尾系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置均不动作。当光纤外观质量出现异常时，如果程度较低，即光纤测量探头5在一定时间内(该时间可以设置，例如I 5min)米集到的光纤异常点个数少于3个时，由可编程控制器11控制拉丝塔进行降速继续拉丝，拉丝自动收尾控制系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置不动作。继续检测，如果正常，由可编程控制器判断后保持拉丝速度在1000m/min 1500m/min。如果再出现异常，异常点个数还是少于3个时，由可编程控制器控制的自动收尾系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置不动作，降速拉丝生产。循环检测，保证速度在1000m/min 1500m/min。如果探头检测光纤出现异常，异常点个数大于3个，由可编程控制器控制自动收尾系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置动作，自动切断光纤及接涂料装置的气缸动作，切光纤刀弹出切断光纤，同时一次、二次接涂料盒分别接一次涂杯2、二次涂杯6滴漏的涂料，偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置中的气缸9-3 动作，弹开从动轮9-1，使主动轮9-2和从动轮9-1分离，偏振膜色散(PMD)扭搓装置停止扭接。操作人员检查各个单体设备，发现问题，处理好问题，继续生产。以达到减少不良品，保证光纤质量的目的。
权利要求
1.一种基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统，其特征在于包括在线检测光纤缺陷装置、自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散扭搓自动弹开装置、可编程控制器和上位机；在线检测光纤缺陷装置包括光纤测量探头和信号处理器，光纤测量探头安装在光纤涂覆固化炉下部拉丝塔架上，使光纤从光纤测量探头检测孔穿过，光纤测量探头通过信号通讯线与信号处理器连接；自动切断光纤及接涂料装置设置有两套，分别为一次自动切断光纤及接涂料装置和二次自动切断光纤及接涂料装置，一次自动切断光纤及接涂料装置安装在一次涂杯下部， 二次自动切断光纤及接涂料装置安装在二次涂杯下部，一次自动切断光纤及接涂料装置和二次自动切断光纤及接涂料装置均包括切光纤刀、双作用气缸、电磁阀、安装支架和接涂料盒；安装支架固定在拉丝塔架上，双作用气缸固定在安装支架上，气缸推杆前端安装接涂料盒，接涂料盒前端装有切光纤刀，电磁阀安装在拉丝塔架上，双作用气缸气源由电磁阀控制；偏振膜色散扭搓自动弹开装置安装在二次涂覆固化炉下部，偏振膜色散扭搓自动弹开装置包括扭搓导轮、扭搓电机、自动弹开气缸和水平云台；水平云台安装在二次涂覆固化炉下部的拉丝塔架上，扭搓导轮安装在水平云台上，扭搓导轮由主动轮、从动轮构成，扭搓主动轮安装有扭搓电机，扭搓电机通过主动轮带动从动轮进行扭搓运转来对光纤进行偏振膜色散的扭搓；自动弹开气缸安装在从动轮上，当光纤外观出现缺陷时，整个拉丝自动收尾控制系统按照设定的程序判断后动作，气缸带动从动轮弹开，停止扭搓；可编程控制器以及上位机安装在主控电柜中，可编程控制器通过控制线分别与在线检测光纤缺陷装置的信号处理器、自动切断光纤及接涂料装置的电磁阀、偏振膜色散扭搓自动弹开装置的电磁阀相连，上位机通过通讯线与可编程控制器相连，用于监控显示实时状态。
2.根据权利要求I所述的基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统，其特征在于 一次自动切断光纤及接涂料装置和二次自动切断光纤及接涂料装置均包括切光纤刀、双作用气缸、电磁阀、安装支架和接涂料盒；安装支架固定在拉丝塔架上，双作用气缸固定在安装支架上，气缸推杆前端安装接涂料盒，接涂料盒前端装有切光纤刀，电磁阀安装在拉丝塔架上，双作用气缸气源由电磁阀控制。
3.基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统的控制方法，其特征在于在光纤拉丝生产过程中，在线检测光纤缺陷装置中的测量探头进行实时监控光纤外观，采集缺陷信号，通过信号通讯线传送当前光纤外观质量信号到信号处理器，信号处理器将检测结果传送到可编程控制器，当光纤外观质量正常，异常点个数为O时，拉丝自动收尾控制系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散扭搓自动弹开装置均不动作；当光纤外观质量出现异常时，如果程度较低，即探头在Imin内采集到的光纤异常点个数少于3个时，由可编程控制器控制拉丝塔进行降速100m/min继续拉丝，自动收尾系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散(PMD)扭搓自动弹开装置不动作；继续检测，如果正常，由可编程控制器判断后保持拉丝速度在1000m/min 1500m/min ；如果再出现异常，异常点个数还是少于3个时，由可编程控制器控制的自动收尾系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散扭搓自动弹开装置不动作，降速拉丝生产；循环检测，保证速度在1000m/min 1500m/min ;如果探头检测光纤出现异常,异常点个数大于 3个，由可编程控制器控制自动收尾系统的自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散扭搓自动弹开装置动作，自动切断光纤及接涂料装置的气缸动作，切光纤刀弹出切断光纤，同时接涂料盒接涂杯滴漏的涂料，偏振膜色散扭搓自动弹开装置中的气缸动作，弹开从动轮，使主动轮和从动轮分离，偏振膜色散扭搓装置停止扭搓。
全文摘要
本发明基于可编程控制器的拉丝自动收尾控制系统及其控制方法涉及的是一种基于可编程控制器(PLC)与人机界面的拉丝自动收尾控制系统及其控制方法，是光纤制造过程中自动判断光纤缺陷，并进行自动收尾控制的系统。包括在线检测光纤缺陷装置、自动切断光纤及接涂料装置、偏振膜色散扭搓自动弹开装置、可编程控制器和上位机；在线检测光纤缺陷装置包括光纤测量探头和信号处理器；自动切断光纤及接涂料装置设置有两套，分别为一次自动切断光纤及接涂料装置和二次自动切断光纤及接涂料装置；偏振膜色散扭搓自动弹开装置安装在二次涂覆固化炉下部，偏振膜色散扭搓自动弹开装置包括扭搓导轮、扭搓电机、自动弹开气缸和水平云台。
文档编号C03B37/07GK102584001SQ20121005772
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者张帆, 朱刘盅, 朱海洋, 薛驰, 赵鹏 申请人:中天科技光纤有限公司