MD320變頻器在拉絲機中的應(yīng)用

摘 要 在拉絲機控制中采用MD320變頻器具有配置簡練、邏輯清晰、控制穩(wěn)定、調(diào)試方便的特點。
關(guān)鍵詞 拉絲機 同步 變頻器
1 前言
拉絲機屬于線纜行業(yè)的一種常用設(shè)備，按結(jié)構(gòu)形狀可分為水箱式拉絲機、倒立式拉絲機、直徑式拉絲機等。按出線直徑可分為：1.大拉機（進線直徑：8mm ，出線直徑：3～1.3mm）；2.中拉機（進線直徑：3～1.8 mm， 出線直徑：1～0.3mm）；小（細）拉機（進線直徑：1～0.2mm，出線直徑：0.3～0.06mm）；微拉機（進線直徑：0.12～0.06mm，出線直徑：0.06～0.01mm）。粗線通過模具經(jīng)過多道拉細處理, 模具有很多種，常見的有以下幾種：圓形拉絲模、螺旋模、聚晶模等。

本文以某廠家在中拉機中的應(yīng)用為例，來說明MD320變頻器控制的應(yīng)用過程及效果。
2 拉絲機雙變頻控制系統(tǒng)
拉絲機變頻控制系統(tǒng)目前用的最多的是雙變頻系統(tǒng)，其中一臺作為主拉，另一臺作收線控制；小（細）拉機目前還有單變頻控制系統(tǒng)。
以下詳細介紹MD320變頻器在該廠的應(yīng)用情況。

2.1系統(tǒng)配置：主拉為37kW/MD320，收線采用11kW/MD320。
2.2工藝要求：
（1）最高收線速度1200m/min；
主拉和收線變頻器的最大運行頻率可以通過工藝要求的最高收線速度計算出來，主拉傳動輪直徑為280mm，收卷筒的初始直徑為280mm，最終直徑為560mm。初始卷繞時卷筒直徑最小，轉(zhuǎn)速要求最高：
　 　1200m/min = 1363r/min，從而可以推導(dǎo)出收線變頻器的最高輸出頻率為45.4Hz。由此可以設(shè) 0.88m/r
定收線變頻器的最大頻率為50Hz，以保證其最高收線速度≥1200m/min。主拉變頻器的最大頻率根據(jù)傳動比計算出為75Hz（收線的卷筒直徑取中間值420mm）；上限頻率為45.4Hz(保證最大為1200m/min)，調(diào)試基本上設(shè)定50Hz。
（2）加工品種：2.8mm → 1.2mm，2.5mm → 1.0mm，2.0mm → 0.8mm。
（3）運行全過程中張力擺桿穩(wěn)定。
2.3控制原理：
主拉變頻器實際上只作一個簡單的調(diào)速，做為收線速度基準。收線變頻器根據(jù)張力擺桿反饋的信號進行PID微調(diào)控制運行頻率，保證其收線速度恒定，從某種意義上講也保證了起收線的張力恒定。

2.4調(diào)試說明：
在調(diào)試時，首先將主拉和收卷變頻器的開環(huán)矢量方式調(diào)試正常。根據(jù)工藝要求的最大線速度計算出收卷變頻器所需要的最大運行頻率，然后根據(jù)實際的傳動比對應(yīng)好主拉的最大頻率，保證前后級的線速度差不是很大。從而根據(jù)擺桿電位器反饋值做PID調(diào)節(jié)控制收卷變頻器時，可以很好的控制前后級的線速度同步。另外，主拉變頻器的加減速時間盡可能的長（一般在40～60s），可以平穩(wěn)的進行加減速。
參數(shù)配置情況：
主拉變頻器（MD320，37kW）：
F0-01：0 （無速度傳感器矢量控制）
F0-02：1 （端子命令）
F0-03：2 （AI1輸入）
F0-10：75Hz （最大頻率）
F0-12：50Hz （上限頻率)
F0-17：60s （加速時間）
F0-18：60s （減速時間）
F4-00：1 （正轉(zhuǎn) DI1）
F4-01：4 （正轉(zhuǎn)點動 DI2）
F4-02：8 （自由停車 DI3）
F4-03：9 （故障復(fù)位 DI4）
F5-02：2 （故障輸出 RELAY1）
F5-04：3 （FDT檢測到達 DO1）
F8-00：5Hz （點動頻率）
F8-01：3s （加速時間）
F8-02：3s （減速時間）
F8-19：2Hz （FDT電平，頻率檢測值）
F8-20：5% （FDT滯后）
收卷變頻器（MD320，11kW）：
F0-01：0 （無速度傳感器矢量控制） F0-02：1 （端子命令）
F0-03：2 （AI1輸入）
F0-04：8 （PID輸入）
F0-07：1 （X頻率源+Y頻率源）
F0-10：50Hz （最大頻率）
F0-12：50Hz （上限頻率)
F0-17：0.1s （加速時間）
F0-18：0.1s （減速時間）
F2-00：60 （速度環(huán)P1）
F2-01：0.35s （速度環(huán)I1）
F2-00：60 （速度環(huán)P2）
F2-01：0.60s （速度環(huán)I2）
F4-00：1 （正轉(zhuǎn) DI1）
F4-01：8 （自由停車 DI2）
F4-02：9 （故障復(fù)位 DI3）
F4-17：0.01s (AI1濾波時間)
F4-18：2.0V （張力擺桿下限位反饋電壓值）
F4-20：8.0V （張力擺桿上限位反饋電壓值）
F4-22：0.01s （AI2濾波時間）
F5-02：2 （故障輸出 RELAY1）
F8-13：1 （禁止反轉(zhuǎn)）
FA-00：0 （FA-01給定）
FA-01：50% （PID給定值）
FA-02：1 （PID反饋源AI2）
FA-03：0 （PID作用正作用）
FA-05：10 （比例增益P）
FA-06：1.5s （積分時間I）
FA-07：0.100s （微分時間D)
FA-08：0.01s （采樣周期Ts）
以下4個參數(shù)可根據(jù)實際情況而定，用做斷線檢測功能：
F4-03：26 （計數(shù)器復(fù)位 --DI4）
F4-04：25 （計數(shù)器輸入 --DI5）
F5-04：9 （指定計數(shù)到達 --DO1）
FB-09：1 （指定計數(shù)值）
控制原理圖：
3 結(jié)束語
應(yīng)用匯川MD320變頻器取代原來PID調(diào)節(jié)板+變頻器的控制方式，可以降低成本、控制穩(wěn)定而且調(diào)試方便，在拉絲機行業(yè)，匯川變頻器一定會有廣闊的天空。
參考文獻
1、《匯川變頻器MD320用戶手冊》深圳市匯川技術(shù)有限公司 2004年 深圳