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一、變頻拉絲機改造項目概述
作為工業(yè)生產(chǎn)機械的拉絲機，是一種能夠?qū)⒈P條拉成細鐵絲的機械設(shè)備。 以前國內(nèi)的拉絲機大多是老式的滑輪拉絲機，兼有雙卷筒式、直進式、活套式、調(diào)諧輥直線式、組合式及各種水箱拉線機并存的現(xiàn)狀。而雙變頻拉絲機是可實現(xiàn)對各種線材逐級拉伸并將成品快速收卷，一般常用于0.1mm以上線材的加工。金屬線材經(jīng)過放線槊進入拉伸箱內(nèi)，經(jīng)過各級模具而逐步拉伸，以達到所要求規(guī)格的線材，然后通過排線導(dǎo)輪電機均勻地將成品金屬絲纏繞在工字輪上。
二、拉絲機運行工藝介紹
1、工藝流程圖
2、工藝說明
·放線：拉絲機線材的放線過程，對于整個拉絲機環(huán)節(jié)來說，其控制沒有過高精度要求，雙變頻控制的拉絲機械，利用拉絲環(huán)節(jié)的絲線張力通圓盤拉伸，也就是通過后道工序拉絲的張力自動放線。
·拉絲：不同金屬物料，不同的產(chǎn)品精度和要求，拉絲環(huán)節(jié)有很大的不同，拉絲部分由一臺主電機控制(稱為主機)，金屬線材通過內(nèi)部塔輪的導(dǎo)引，經(jīng)過各級模具而逐步拉伸，以達到所要求規(guī)格的線材。同時在拉絲時.開啟冷卻液對模具冷卻。
·收卷：收卷為雙變頻拉絲機最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對拉絲機的性能起決定性的影響，也是考驗拉絲機電氣系統(tǒng)性能的重要依據(jù)。收卷由一收卷電機帶動收卷盤進行收卷，線材由拉絲部分出來經(jīng)過張力擺桿，張力擺桿的作用是反饋當(dāng)前的張力信號給從機，從機根據(jù)反饋信號的偏差調(diào)節(jié)輸出頻率，以此來保證在收卷過程中恒定的張力。線材通過張力擺桿上升到一個導(dǎo)輪，然后被牽引到一個排線機的導(dǎo)輪，排線機由單獨小型電機驅(qū)動作往返運動，功能是把線材勻稱的排在收卷盤上，收卷電機帶動收卷盤旋轉(zhuǎn)，把由排線機引導(dǎo)的線材自動的卷繞到收卷盤上。到此完成整個收卷過程。當(dāng)收卷出現(xiàn)異常斷線時，系統(tǒng)需自動停機并打開抱閘使收卷盤快速停車。
三、在拉絲機上應(yīng)用變頻器的優(yōu)點
1、收卷部分擺桿控制優(yōu)良
擺桿反應(yīng)了拉伸部分和收卷部分同步運行的一致性和保持線上張力大小的穩(wěn)定性。一般當(dāng)收卷速度快于拉伸速度擺桿會上翹，反之?dāng)[桿會下垂。由于變頻器內(nèi)置先進的PID運算，同時具有2組PID參數(shù)，PID參數(shù)可以選擇單參數(shù)組，也可以選擇根據(jù)運行頻率用兩組參數(shù)進行自動調(diào)節(jié)?？梢越鉀Q因為收卷盤卷徑變化而導(dǎo)致擺桿振蕩情況。并發(fā)揮了變頻器轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快，穩(wěn)速精度高的優(yōu)點，保證了啟動時無論擺桿當(dāng)前位置，可一次達到平衡位置無振蕩，運行時無論當(dāng)前速度大小，擺桿均穩(wěn)定無振蕩。
2、點動穿模時操作流暢。實現(xiàn)整機啟動前，必須通過手工將原材料前端打磨并逐級通過模具。由于穿模時需要頻繁點動，所以拉伸電機處于靜止、加速、低速運行、減速、靜止等狀態(tài)下反復(fù)切換。我們變頻器在啟動和低速運行時力矩大且運行速度穩(wěn)定，而且在減速停機時電機沒有反轉(zhuǎn)。卷徑自動計算功能。雙變頻拉絲機設(shè)備可選擇根據(jù)線速度計算的方式。而對于材料厚度固定，卷徑遞增速率穩(wěn)定的材料，也可以選擇通過材料厚度計算。通過卷徑的變化調(diào)整前饋值，使整個收卷過程獲得準確的預(yù)調(diào)整，從而保證拉絲機整個收線過程的穩(wěn)定。
3、多組繼電器輸出。拉絲主機變頻器繼電器( FB.FC)為斷線故障報警輸出，繼電器(KA，KB)為系統(tǒng)減速停車時低頻抱閘輸出，實現(xiàn)卷取電機低速制動。卷取電機變頻器繼電器( FB，F(xiàn)C)為斷線故障報警輸出，繼電器(KA，KB)為排線電機啟停回路。使控制線路設(shè)計簡單方便，保證因發(fā)生異常導(dǎo)致的停車的運行系統(tǒng)的安全性殛延續(xù)性。
四、變頻器接線圖如下所示：
五、總結(jié)
當(dāng)變頻器在該系統(tǒng)主機上應(yīng)用后，設(shè)備能夠通過開環(huán)矢量速度控制并將主機當(dāng)前運行速度通過AO模擬端子輸出給收卷變頻器的AI端子作為收卷部分的主速度給定。通過位置擺桿的反饋進行PID調(diào)節(jié)，將PID調(diào)節(jié)的結(jié)果作為收卷部分的輔助速度給定。實現(xiàn)拉伸級的無級調(diào)速與卷取的恒張力控制。在優(yōu)化參數(shù)數(shù)值之后，設(shè)備運轉(zhuǎn)最高線速度非常穩(wěn)定。該系統(tǒng)解決了以往采用PLC或者工控機控制帶來的成本高昂、系統(tǒng)復(fù)雜、維護難度大、維修成本高、系統(tǒng)控制響應(yīng)差等問題。
