Page 31 - 网络电信2023年12月刊

PLC中建立算术平均值滤波算法模型在光缆

护套线中的应用

孙强 邱惠松 梁文博 李飞 赵壮壮 孙宇辰 沈跃华
浙江东通光网物联科技有限公司

摘 要：在光缆护套工序中，张力波动影响光缆拉伸
等特性合格。在龙门放线架电机速度的波动下，缆芯的行
进速度有周期性的变化。这种周期性的变化，在某些条件
下将会导致缆芯放线产生振荡，并在振荡积累到一定程度
后形成严重抖动，最终导致缆芯线张力出现严重的波动，
不仅影响正常生产，而且还导致光缆拉伸等性能不合格。
在PLC中建立算术平均值滤波算法模型，通过计算龙门放
线架电机速度波动的平均值来控制电机的稳定性，从而使
缆芯放线更加的平稳，不仅提高了产品的合格率，而且能
提高一定的光缆拉伸等性能。
关键词：光缆;张力;滤波;算术平均值;

一、引言 过大，则大大影响了光缆抗拉性等特性，降低了合格率，即浪
现有的护套放线装置，都是基于大盘缆芯放线配置，因 费原料成本、增加人工成本，同时也影响产品的产能，不利于
此放线张力较大，张力波动明显，会引起应力损耗。护套工序 生产。所以通过算术平均值率滤波算法模型通过PLC控制电机的
中对于张力产生的原因一般有两种：一种是机器的升降速变化 转动，使波动最小可以更好的改善上述问题。
会引起张力的变化。另一种是龙门收、放线架在收、放线过程
中，收线和放线产生的波动引起的张力变化。 三、算术平均值滤波算法模型的建立及验证
针对第二种原因，本文介绍了一种算法模型：在护套生产 算术平均值滤波算法，它比较常用，也比较简单，适用于
过程中对龙门放线架电机速度进行多个采样值求和然后算平均 信号在某个值上下范围内波动的情况，对周期性干扰有良好的
数。即可控制电机速度贴靠平均值，使其放线的更加稳定从而 抑制作用，平滑度高。
降低张力的波动。 算术平均值滤波是要寻找一个Y(k)，使该值与各采样值间
误差的平方和为最小，如公式（1）。
二、算术平均值滤波算法模型在光缆护套线
中的意义 （1）
由于光纤对外界的影响非常敏感，特别是力的问题，直接 式中：
影响了光纤的传输性能。因此对光缆来说，由松套管形成的缆 Y(k)——第k次n个采样值的算术平均值；
芯或松套管尚不具备实际应用条件，必须对其施加一个合适的 X(i)——第i次采样值；
护套组成完整的光缆结构。光缆护套的主要作用是提高光缆机 n——采样次数；
械性能，防止水分的径向侵入，保证光缆缆芯结构的完整和稳 可见，其实质是：把n个采样值相加，求其平均值，作为时
定，防止外来老化因素对光缆其他元件的侵害，同时提高了光 刻k的值。显然n越大，结果越准确，但计算时间越长。
缆的热稳定性。所以在光缆工序中护套也是一个十分重要的工序。 算术平均值滤波主要用于对压力、流量等周期脉动参数的
在光缆生产护套工序中，龙门放线架是第一台设备，它的 采样值进行平滑加工，但对脉冲性干扰的平滑作用尚不理想。
稳定性关乎着后续所有设备是否能正常的生产下去，影响着光 采样次数n的选取，取决于系统对于参数平滑度和灵敏度的要
缆生产的合格率。对于龙门放线架来说，电机速度的转动影响 求。随着n值的增大，平滑度将提高，灵敏度将降低。
着缆芯放线产生的振动频率，如果缆芯振动过大造成张力波动 所以要根据具体情况选取n，以便取得满意的滤波效果。

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