[发明专利]深海脐带缆绞车伺服排缆恒张力自适应控制系统

摘要

本发明涉及一种深海脐带缆绞车伺服排缆恒张力自适应控制系统，变频驱动系统驱动卷筒对脐带缆进行收放；根据卷筒主轴上的卷筒编码器对卷筒位置的检测结果，伺服驱动系统驱动排绳器的丝杆随着卷筒转动在单层匝数的范围内往复运动；排绳器的导轮上连接有排绳器编码器，对脐带缆的长度、速度进行检测；在排绳器的导轮轴上连接有张力传感器对脐带缆张力值进行检测。本发明实现对卷筒及排绳器的主从同步双闭环运动控制，能够随脐带缆的铺设距离延长、水深增加和海浪海流等条件的变化，自适应进行调速、张力调节、变节距自动排缆，确保脐带缆运行中不折不断，满足深海脐带缆安装和工作时的复杂要求。

主权项

一种深海脐带缆绞车伺服排缆恒张力自适应控制系统，其特征在于，从排绳器设置的多个导轮之间穿过的脐带缆绕到绞车的卷筒上；变频驱动系统设置的变频器驱动与之连接的卷筒电机转动，进而驱动卷筒对脐带缆进行收放；伺服驱动系统设置的伺服电机驱动与之连接的排绳器的丝杆，使丝杆追随着卷筒的转动在单层匝数的范围内来回摆动，卷筒主轴每转动一匝时排绳器移动一个排线间距，并且在排绳器从单层匝数的一侧移动到另一侧进行脐带缆排线，以及再从另一侧反向移动回到前一侧而使脐带缆换层排线的过程中，使脐带缆与卷筒的面保持一定的角度；其中，所述卷筒的主轴上连接有卷筒编码器，将其对卷筒的位置进行检测的结果，输出给与该卷筒编码器信号连接的CPU/运动控制器；所述排绳器的导轮上连接有排绳器编码器，将其对脐带缆的长度、速度进行检测的结果，输出给与该排绳器编码器信号连接的所述CPU/运动控制器，使所述CPU/运动控制器对各编码器检测的结果进行处理，向变频驱动系统及伺服驱动系统输出用来对卷筒及排绳器进行主从双闭环运动控制的指令；在排绳器的导轮轴上连接有张力传感器，将其对脐带缆张力值进行检测的结果，输出至与该张力传感器信号连接的所述CPU/运动控制器，从而在所述卷筒与排绳器通过电子凸轮进行同步联动时，由所述CPU/运动控制器根据张力传感器检测的结果进行判断，相应地向卷筒及排绳器输出如下的指令：在根据张力传感器的检测结果判断脐带缆张力值没有超出设定范围时，输出驱使卷筒与排绳器保持凸轮同步状态的指令；在根据张力传感器的检测结果判断脐带缆张力值超出设定范围时，输出驱动绞车进行收缆或放缆，来调整脐带缆张力值至设定范围内的指令。