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ET1000系列變頻器在直進(jìn)式拉絲機(jī)上的應(yīng)用
引言
拉絲機(jī)是金屬線才生產(chǎn)的重要設(shè)備，主要是將金屬線材料拔成各種規(guī)格的細(xì)絲。從產(chǎn)品規(guī)格上可分為：大拉機(jī)、中拉機(jī)小拉機(jī)以及細(xì)微拉。從機(jī)械結(jié)構(gòu)上可以分為：滑輪式、活套式、水箱式和直進(jìn)式。在電信電纜行業(yè)，雙變頻細(xì)微拉應(yīng)用十分廣泛。相對(duì)而言，其要求的控制性能也較低，而對(duì)大部分鋼絲生產(chǎn)企業(yè)，針對(duì)材料特性，其精度要求和拉拔穩(wěn)定度高，因此使用直進(jìn)式拉絲機(jī)較多。特別是焊材生產(chǎn)企業(yè)，氣體保護(hù)焊絲、埋弧焊絲、呂焊絲、氬弧焊絲、不銹鋼焊絲、高強(qiáng)度焊絲以及最先進(jìn)的藥芯焊絲，其對(duì)拉絲機(jī)的電氣控制要求很高。浙江永川電氣作為一家專業(yè)的變頻器制造商，所生產(chǎn)的恒張力ET1000型專業(yè)變頻器，以其卓越的性能贏得了電線電纜企業(yè)和焊絲企業(yè)的認(rèn)可和好評(píng)。
一、拉絲機(jī)工作原理
直進(jìn)式拉絲機(jī)是有多個(gè)拉拔頭組成的小型的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，通過(guò)逐級(jí)拉拔，可以一次性地把鋼絲冷拉到所需的規(guī)格，所以工作效率比較高。但是，由于通過(guò)每一級(jí)的拉拔后，鋼絲的線徑發(fā)生了變化，所以每個(gè)拉拔頭工作線速度也應(yīng)有變化。
根據(jù)拉模配置的不同，各個(gè)拉拔頭的拉拔速度也要變化。拉拔速度的基準(zhǔn)是每個(gè)時(shí)刻通過(guò)拉模的鋼絲的秒流量體積不變。直進(jìn)式拉絲機(jī)的各個(gè)拉拔頭的工作速度就是基于以上的原則，保證各個(gè)拉拔頭同步運(yùn)行。但是，以上的說(shuō)明是基于理想狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程，由于機(jī)械傳動(dòng)的誤差以及機(jī)械傳動(dòng)的間隙，還有在起動(dòng)、加速、減速、停止等動(dòng)態(tài)的工作過(guò)程中，各個(gè)拉拔頭就無(wú)法保持同步，所以，我們?cè)谥边M(jìn)式拉絲機(jī)上采用了張力傳感器，動(dòng)態(tài)測(cè)量各個(gè)拉拔頭間的鋼絲的張力，再把張力轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（0~10V），用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)反饋給變頻調(diào)速器，變頻器用這個(gè)信號(hào)作閉環(huán)PID過(guò)程控制，在主速度上疊加上PID計(jì)算的調(diào)整量，保持各個(gè)張力檢測(cè)點(diǎn)的張力恒定，也就保證了直進(jìn)式拉絲機(jī)工作在同步恒張力的工作狀態(tài)。
二、系統(tǒng)介紹（以11臺(tái)直進(jìn)式拉絲機(jī)組為例）
該套設(shè)備的作用是對(duì)線材的二次細(xì)拉。過(guò)程中，經(jīng)過(guò)拉拔后形成2.80mm左右的一次成品。再經(jīng)過(guò)二次拉拔形成1.20mm左右的成品（依需求而定）。模具的配比如小表：
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進(jìn)線 |
1#模 |
2#模 |
3#模 |
4#模 |
5#模 |
6#模 |
7#模 |
8#模 |
9#模 |
10#模 |
11#模 |
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2.80 |
2.70 |
2.50 |
2.30 |
2.10 |
1.90 |
1.72 |
1.58 |
1.48 |
1.38 |
1.28 |
1.18 |
根據(jù)客戶要求，該系統(tǒng)為11聯(lián)直進(jìn)式拉絲機(jī)，該系統(tǒng)采用浙江永川電氣張力控制專用變頻器ET1000系列，系統(tǒng)配置如下圖（1）所示，PLC+11臺(tái)專用型變頻器。前饋通道由主機(jī)PLC給定，PLC作為主機(jī)與從機(jī)變頻器做485通訊，（由主機(jī)發(fā)送廣播指令）即前饋頻率由485通訊給定。省卻了價(jià)格高昂的DA模塊。
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有功能全面------系統(tǒng)啟停車、跳卷、線速度設(shè)定、收卷點(diǎn)動(dòng)、斷線保護(hù)等，極大的方便了操作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行熟練的操作和監(jiān)控。PLC在整個(gè)系統(tǒng)中起著重要的作用。
（1） 得到啟動(dòng)信號(hào)后，PLC輸出使變頻器FWD與COM端子閉合，變頻器行。
（2） 根據(jù)按鈕或主電位器由PLC485通訊端口發(fā)出主速度信號(hào)。
（3） 低速穿線時(shí)，需要前聯(lián)動(dòng)、正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)和后聯(lián)動(dòng)。
前聯(lián)動(dòng)：我們以放線工字輪為最前，假如我們?cè)?#塔輪處腳踏前聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，應(yīng)該是1#~4#機(jī)聯(lián)動(dòng)，即PLC使1#~4#變頻器同時(shí)走點(diǎn)動(dòng)頻率，以此類推。
正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng);當(dāng)某臺(tái)塔輪上線材松動(dòng)時(shí)，需要單獨(dú)點(diǎn)動(dòng)該臺(tái)，其它塔輪不動(dòng)作。
反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)：極少用到可以不設(shè)計(jì)。
后聯(lián)動(dòng)：仍以放線工字輪為參照-----最前，假如我們?cè)?#塔輪處腳踏后聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，應(yīng)該是4#~11#機(jī)聯(lián)動(dòng)。
變頻器的要求
如圖（1）所示，機(jī)臺(tái)上有11個(gè)塔輪，其中1#~10#采用永川電氣拉絲機(jī)張力控制專用變頻器，分別對(duì)應(yīng)張力傳感器。張力傳感器反饋給變頻器一個(gè)0—10V信號(hào)，變頻器以此保證線材的張力恒定。10#也采用拉絲機(jī)專用變頻器，但沒(méi)有張力機(jī)構(gòu)。11#采用拉絲機(jī)收卷張力控制專用變頻器控制手線輪，與1#~10#所不同的是，收線工字輪的卷徑在不斷的變化，而且還要保持線材恒張力，以免張力過(guò)大斷線或太松亂線，也就是要求變頻器有很好的張力控制能力。
三、ET1000系列變頻器特點(diǎn)
1、只需要按說(shuō)明書正確接線，就可以開(kāi)機(jī)正常工作。
2、所有動(dòng)態(tài)參數(shù)：卷徑、傳動(dòng)比、線徑，空盤、半盤、滿盤，低速、中速、高速，張力、斷線全部有變頻器內(nèi)部自動(dòng)處理。
3、不需要PID板，只需要外接操作開(kāi)關(guān)、少量中間繼電器、指示燈好顯示儀表。
4、系統(tǒng)更簡(jiǎn)潔、成本更低、維護(hù)跟方便、同時(shí)、控制效果更佳，設(shè)備運(yùn)行更穩(wěn)定。
5、張力桿（位移傳感器）在下線位、中間位或上限位，都可開(kāi)機(jī)運(yùn)行。自動(dòng)跟蹤拉絲機(jī)速度，張力平衡桿或位移傳感器基本維持在中點(diǎn)位置。
6、變頻器與電機(jī)同功率匹配使用，不需要放大變頻器的容量。
7、適用于雙邊頻、多邊頻拉絲機(jī)或收卷的張力控制應(yīng)用場(chǎng)合，更換拉絲機(jī)模具或機(jī)臺(tái)數(shù)時(shí)不需要調(diào)整任何參數(shù)。
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