ET1000系列變頻器在直進式拉絲機上的應用

引言

拉絲機是金屬線才生產的重要設備，主要是將金屬線材料拔成各種規格的細絲。從產品規格上可分為：大拉機、中拉機小拉機以及細微拉。從機械結構上可以分為：滑輪式、活套式、水箱式和直進式。在電信電纜行業，雙變頻細微拉應用十分廣泛。相對而言，其要求的控制性能也較低，而對大部分鋼絲生產企業，針對材料特性，其精度要求和拉拔穩定度高，因此使用直進式拉絲機較多。特別是焊材生產企業，氣體保護焊絲、埋弧焊絲、呂焊絲、氬弧焊絲、不銹鋼焊絲、高強度焊絲以及最先進的藥芯焊絲，其對拉絲機的電氣控制要求很高。浙江永川電氣作為一家專業的變頻器制造商，所生產的恒張力ET1000型專業變頻器，以其卓越的性能贏得了電線電纜企業和焊絲企業的認可和好評。

 

 

一、拉絲機工作原理

直進式拉絲機是有多個拉拔頭組成的小型的連續生產設備，通過逐級拉拔，可以一次性地把鋼絲冷拉到所需的規格，所以工作效率比較高。但是，由于通過每一級的拉拔后，鋼絲的線徑發生了變化，所以每個拉拔頭工作線速度也應有變化。

           根據拉模配置的不同，各個拉拔頭的拉拔速度也要變化。拉拔速度的基準是每個時刻通過拉模的鋼絲的秒流量體積不變。直進式拉絲機的各個拉拔頭的工作速度就是基于以上的原則，保證各個拉拔頭同步運行。但是，以上的說明是基于理想狀態的穩態工作過程，由于機械傳動的誤差以及機械傳動的間隙，還有在起動、加速、減速、停止等動態的工作過程中，各個拉拔頭就無法保持同步，所以，我們在直進式拉絲機上采用了張力傳感器，動態測量各個拉拔頭間的鋼絲的張力，再把張力轉換成標準信號（0~10V），用這個標準信號反饋給變頻調速器，變頻器用這個信號作閉環PID過程控制，在主速度上疊加上PID計算的調整量，保持各個張力檢測點的張力恒定，也就保證了直進式拉絲機工作在同步恒張力的工作狀態。

二、系統介紹（以11臺直進式拉絲機組為例）

該套設備的作用是對線材的二次細拉。過程中，經過拉拔后形成2.80mm左右的一次成品。再經過二次拉拔形成1.20mm左右的成品（依需求而定）。模具的配比如小表：

 

根據客戶要求，該系統為11聯直進式拉絲機，該系統采用浙江永川電氣張力控制專用變頻器ET1000系列，系統配置如下圖（1）所示，PLC+11臺專用型變頻器。前饋通道由主機PLC給定，PLC作為主機與從機變頻器做485通訊，（由主機發送廣播指令）即前饋頻率由485通訊給定。省卻了價格高昂的DA模塊。

 

該系統設計有功能全面------系統啟停車、跳卷、線速度設定、收卷點動、斷線保護等，極大的方便了操作人員對設備進行熟練的操作和監控。PLC在整個系統中起著重要的作用。

（1）    得到啟動信號后，PLC輸出使變頻器FWD與COM端子閉合，變頻器行。

（2）    根據按鈕或主電位器由PLC485通訊端口發出主速度信號。

（3）    低速穿線時，需要前聯動、正轉點動、反轉點動和后聯動。

    前聯動：我們以放線工字輪為最前，假如我們在4#塔輪處腳踏前聯動開關，應該是1#~4#機聯動，即PLC使1#~4#變頻器同時走點動頻率，以此類推。

正轉點動;當某臺塔輪上線材松動時，需要單獨點動該臺，其它塔輪不動作。

反轉點動：極少用到可以不設計。

后聯動：仍以放線工字輪為參照-----最前，假如我們在4#塔輪處腳踏后聯動開關，應該是4#~11#機聯動。

          變頻器的要求

          如圖（1）所示，機臺上有11個塔輪，其中1#~10#采用永川電氣拉絲機張力控制專用變頻器，分別對應張力傳感器。張力傳感器反饋給變頻器一個0—10V信號，變頻器以此保證線材的張力恒定。10#也采用拉絲機專用變頻器，但沒有張力機構。11#采用拉絲機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

1、只需要按說明書正確接線，就可以開機正常工作。

2、所有動態參數：卷徑、傳動比、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部自動處理。

3、不需要PID板，只需要外接操作開關、少量中間繼電器、指示燈好顯示儀表。

4、系統更簡潔、成本更低、維護跟方便、同時、控制效果更佳，設備運行更穩定。

          5、張力桿（位移傳感器）在下線位、中間位或上限位，都可開機運行。自動跟蹤拉絲機速度，張力平衡桿或位移傳感器基本維持在中點位置。

          6、變頻器與電機同功率匹配使用，不需要放大變頻器的容量。

 7、適用于雙邊頻、多邊頻拉絲機或收卷的張力控制應用場合，更換拉絲機模具或機臺數時不需要調整任何參數。