AC62-L系列變頻器在直進式拉絲機上的應用

分類：技術教程日期：2009-06-03 17:08:17 來源：深圳市偉創電氣有限公司

引言

拉絲機是金屬線材生產的重要設備，主要是將金屬線材拉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。從機械結構上可分為：滑輪式、活套式、水箱式和直進式。在電線電纜行業，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、鋁焊絲、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。變頻器作為主要的電氣控制部分，特別是張力控制的精度直接影響到產品的質量和產量。深圳市偉創電氣作為一家專業的變頻器制造商，所生產的恒張力AC62-L型專用變頻器，以其卓越的性能贏得了電線電纜企業和焊絲生產企業的認可和好評。

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調速變頻器，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）。模具的配比如表1。

進線	1#模	2#模	3#模	4#模	5#模	6#模	7#模	8#模	9#模	10#模	11#模
2.80	2.70	2.50	2.30	2.10	1.90	1.72	1.58	1.48	1.38	1.28	1.18

根據客戶要求，該系統為11聯直進式拉絲機，該系統采用深圳偉創電氣張力控制專用變頻器AC62-L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作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——系統啟動、停車、跳卷、線速度設定、收卷點動、斷線保護有效、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RUN與COM端子閉合，變頻器運行。

②根據按紐或主電位器由PLC485通訊端口發出主速度信號，并按照30秒

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，其他塔輪不動作。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。

3、變頻器如圖1所示，機臺上有11個塔輪，其中1#～10#采用偉創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恒張力。10#采用拉絲機專用變頻器，沒有張力機構。11#同樣采用拉絲機張力控制專用變頻器控制收線輪，與1#～10#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、AC62-L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、斷線全部由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、指示燈和顯示儀表；
4、系統更簡潔、成本更低、維護更方便，同時，控制效果更佳，設備運行更穩定；
5、張力桿（位移傳感器）在下限位、中間位或上限位，都可開機運行。自動跟蹤拉絲線速度，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配匹使用，不需要放大變頻器的容量；
7、適用于雙變頻、多變頻拉絲或收卷的張力控制應用場合，更換拉絲模具或機臺數時不需要調整任何參數。參數設置：

（一）、1#～10#變頻器參數設置

功能代碼	功能名稱	設定值
E-01	運行命令給定通道選擇	1
E-02	頻率給定中通道選擇	8
E-03	前饋通道選擇	3
E-04	拉絲收線機機類型	0
E-09	最大頻率	根據最大線速度設定
E-10	上限頻率	根據最大線速度設定
E-18	低頻轉矩提升	8.0～15.0
E-25	點動頻率	5.00
E-26	點動加速時間	20.0
E-27	點動減速時間	20.0
E-30	啟動選擇	0
E-34	停機方式	1
F-01	端子輸入信號X1	1：正轉點動
F-02	端子輸入信號X2	2：反轉點動
F-03	端子輸入信號X3	3：自由停車
F-04	端子輸入信號X4	4：故障復位
F-30	繼電器輸出端子	1
F-31	開路集電極輸出Y1	4
F-32	開路集電極輸出Y2	16
F-34	輸出頻率水平檢測	2.00
F-41	VS1端子輸入電壓下限	根據擺桿下限位置設定
F-42	VS1端子輸入電壓上限	根據擺桿上限位置設定
F-57	輸入上限對應設定頻率	根據最大線速度
H-12	PID控制器給定信號源	1
H-13	PID鍵盤數字設定	50%
H-14	PID控制器反饋信號源	0
H-17	收卷比例增益	2.0
H-21	卷徑系數K1最大值	300.0%
H-22	PID調節1區K1增量	2.0
H-23	PID調節2區K1增量	60.0
H-24	PID調節3區K1增量	200.0
H-25	PID調節4區K1增量	500.0
H-26	收卷控制選擇	0000H
H-27	空盤復位K1值	100%
H-29	啟動平滑時間	0
H-33	斷線反饋檢測報警選擇	0

（二）11#變頻器（收線輪）參數設置

功能代碼	功能名稱	設定值
E-01	運行命令給定通道選擇	1
E-02	頻率給定中通道選擇	8
E-03	前饋通道選擇	3
E-04	拉絲收線機機類型	2
E-09	最大頻率	與主機對應
E-10	上限頻率	與主機對應
E-30	啟動選擇	3
E-34	停機方式	3
F-30	繼電器輸出端子	1
F-31	開路集電極輸出Y1	4
F-32	開路集電極輸出Y2	16
F-34	輸出頻率水平FDT（排線機動作頻率）	2.00
F-41	VS1端子輸入電壓下限	根據擺桿下限位置設定
F-42	VS1端子輸入電壓上限	根據擺桿上限位置設定
F-57	輸入上限對應設定頻率	根據主機最大頻率設定
H-12	PID控制器給定信號源	1
H-13	PID鍵盤數字設定	50%
H-14	PID控制器反饋信號源	0
H-17	收卷比例增益	3.0～5.0范圍內調整
H-22	PID調節1區K1增量	200.0
H-23	PID調節2區K1增量	600.0
H-24	PID調節3區K1增量	1000
H-25	PID調節4區K1增量	5000
H-26	收卷控制選擇	0010H
H-27	空盤復位K1值	40%
H-29	啟動平滑時間	2.0～4.0
H-30	啟動平滑時間內每秒K1增量	0.1%
H-31	收卷啟動頻率	0.50hz
H-32	收卷停機頻率	2.00hz
H-33	斷線反饋檢測報警選擇	1
H-34	斷線反饋檢測值	1.0%
H-35	斷線反饋報警延時時間	1.000s
H-36	啟動后斷線反饋檢測延時	5.0s
H-37	斷線反饋檢測最低頻率	10.00Hz
H-38	斷線反饋故障復位選擇	1
H-39	斷線反饋故障自動復位時間間隔	5.0s
H-40	停機抱閘信號動作頻率	1.50Hz
H-41	停機抱閘持續時間	5.0s