[发明专利]一种恒定张力牵引和储缆绞车控制系统

权利要求书

1.一种恒定张力牵引和储缆绞车控制系统，其特征在于：包括机架、设置在机架内的牵引绞车、储缆绞车、电缆和控制装置、设置在牵引绞车上的牵引伺服电机和牵引编码器、以及设置在储缆绞车上的储缆伺服电机和储缆编码器，所述牵引绞车与储缆绞车之间穿过电缆；

所述控制装置分别接收所述牵引编码器采集的牵引绞车工况、及储缆编码器采集的储缆绞车工况，并根据所述工况，将接收的上位机控制指令分别输出给牵引伺服电机和储缆伺服电机；

放缆作业时，所述牵引伺服电机控制牵引绞车以速度模式主动放缆，所述储缆伺服电机控制储缆绞车以力矩模式被动放缆，并跟随牵引绞车的速度；收揽作业时，所述储缆伺服电机控制储缆绞车以力矩模式主动收缆，所述牵引伺服电机控制牵引绞车以速度模式收缆；放缆和收揽作业时，所述电缆的张力不突变。

2.根据权利要求1所述的恒定张力牵引和储缆绞车控制系统，其特征在于：所述控制装置包括CPU模块、牵引驱动模块和储缆驱动模块，所述CPU模块接收上位机的控制指令，分别输出给牵引驱动模块和储缆驱动模块，并接收牵引驱动模块采集的牵引绞车工况、及储缆驱动模块采集的储缆绞车工况；

所述牵引驱动模块根据所述控制指令，接收牵引编码器得到的牵引伺服电机的速度检测信号，并对牵引伺服电机进行速度控制；

所述储缆驱动模块根据所述控制指令，接收储缆编码器采集得到的储缆伺服电机的速度检测信号，并对储缆伺服电机进行力矩控制。

3.根据权利要求1所述的恒定张力牵引和储缆绞车控制系统，其特征在于：放缆作业时，所述储缆伺服电机产生恒定的力矩，控制储缆绞车以力矩模式工作；所述储缆伺服电机的放缆力设为T1，储缆绞车的制动力设为T2，所述牵引绞车放缆时带动储缆绞车放缆，则所述电缆的张力为：T2-T1。

4.根据权利要求1所述的恒定张力牵引和储缆绞车控制系统，其特征在于：收缆作业时，所述牵引伺服电机控制牵引绞车以设定速度收缆，所述储缆伺服电机控制储缆绞车以力矩模式收缆；所述储缆伺服电机的收缆力为T3，储缆绞车的制动力为T4，储缆绞车主动收缆，则所述电缆的张力为：T3-T4。

5.根据权利要求5所述的恒定张力牵引和储缆绞车控制系统，其特征在于：收缆作业所述牵引绞车加速时，储缆绞车的收缆力减少，储缆伺服电机加速，并将所述收缆力维持在T3；所述牵引绞车减速时，储缆绞车的收缆力增加，储缆伺服电机减速，并将所述收缆力维持在T3。

6.根据权利要求2所述的恒定张力牵引和储缆绞车控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括牵引刹车，用于在放缆、收缆作业的启动和停止时，接收所述牵引驱动模块得到的牵引绞车工况，对牵引刹车进行制动保护。

7.根据权利要求6所述的恒定张力牵引和储缆绞车控制系统，其特征在于：放缆启动时，先打开牵引刹车启动牵引绞车，后延时启动储缆绞车；放缆停止时，先停储缆绞车，再停牵引伺服电机、关闭牵引刹车。

8.根据权利要求6所述的恒定张力牵引和储缆绞车控制系统，其特征在于：收缆启动时，先启动储缆绞车，后延时打开牵引刹车启动牵引绞车；收缆停止时，先停牵引绞车、关闭牵引刹车，再延时停储缆绞车。