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拉丝机

伟创AC62-L系列变频器在水箱式（双变频）拉丝机上的应用

发布时间: 2016-04-13 21:55   1975 次浏览



前言

拉丝机以拉伸方式可分为直进式、水箱式等，以线径粗细又可分为大拉机、中拉机、细拉机和微拉机等，都由拉丝伸线和收线两部分组成。为提高线缆的产量、质量和降低成本，拉丝机一般改为双变频或多变频恒张力控制，而目前大多数变频同步控制一般是采用外接PID控制器的控制方式，此方式的缺点有：PID控制器的控制参数调试困难，******昂贵，容易损坏，模拟量在传输过程中有衰减、漂移的问题存在维修、维护费用较高。

一、水箱式拉丝机工作原理

以水箱式双变频拉丝机为例来说明拉丝收卷机控制原理。该原理也适用于其它恒定张力控制设备，直进式拉丝机与其区别仅在于减少卷径计算部分。
为******拉丝机特别是微拉机收放线过程张力恒定，收、放线同步不断线，一般采用拉丝主机频率作为收卷从机的前馈频率，随着收线盘径的增大，为使收放线恒定张力，收线机的输出频率要不断降低，收线机输出频率与卷径成反比。
电线电缆收、放卷拉丝机如图1所示。一般放卷辊、主机、拉伸模、张力辊、收卷辊和排线机等组成。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
二、改造工艺要求
1、     低频力矩要体现。低频点动穿线时，要有足够的力矩，响应速度快，无抖动发颤的现象。
2、    主机起停时绝不允许发生断线的现象，如出现断线故障应迅速报警且紧急停车。
3、    运行平稳，在正常运行过程中，不允许摆杆碰撞上下限位。
4、     停机时保持同步不断线。
一、AC62-L型专用拉丝机变频器之特点

（1）       独有的卷径系数自动计算功能

随着收线机卷径的不断增大，收线机的输出频率需不断降低。AC62-L系列变频器内部专门设有卷径计算功能，动态、实时、自动计算收线机的当前卷径，以达到******的恒张力收线效果。

（2）       卷径系数K1增量

运行过程中，当张力平衡杆偏离中心位置时，卷径系数K1自动计算功能开启。为了******高、中、低不同速度下的张力稳定，摆杆不同的位置偏差对应不同的卷径系数K1增量（H-22~H-25）。不同系统卷径变化速率不同，通过调整K1增量来实现卷径的******计算。

（3）       卷径自动计算死区范围

为******收线机在摆杆中心位附近平稳运行，避免卷径自动计算对摆杆摆幅的影响，AC62-L系列变频器在摆杆中心位的上下2.5%范围设定了死区，该范围内卷径暂停计算。

（4）       卷径复位（手动/自动）

相同的线速度下，满径和空径时的收线机输出频率相差很大，为使收线机和主机线速度同步，收线机在换卷时需进行卷径复位。当使用卷径自动复位功能时，每次停机后卷径系数K1自动恢复位。
当停电或紧急停车后，应使用手动卷径复位功能，即定义外部多功能端子（X1～X6）为卷径复位端子；收卷恒张力控制
E-04设为3时，即为恒张力控制模式，可用于其它卷曲机器设备的恒张力控制的场合。
五、改造方案（见图示2）
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
接线说明：
寸动开关与主机的X1端子（出厂值为点动正转）连接。
外部端子启动开关与主机FWD连接。
拉线速度电位器与拉丝机（主机）的+10V、VS1和GND连接。
主机的模拟输出A02端子、GND端子与收线机的AS端子、GND端子连接。将控制板上的跳线端子J2短接。
张力杆的电位器与AC62-L系列变频器的+10V、VS1、GND端子连接。
二、参数设置

（1）       主机（拉丝机）参数

功能代码
功能名称
设定值
E-01
运行命令给定通道选择
1
E-02
频率给定主通道选择
2
E-04
拉丝收线机类型
1
E-09
******频率
根据系统******线速度设定
E-10
上限频率
根据系统******线速度设定
E-13
加速时间1
40.0~60.0
E-14
减速时间1
40.0~60.0
E-25
点动速度（寸动）
5.00
E-26
寸动加速时间2
10.0
E-27
寸动加速时间2
10.0
E-34
停机方式
0
E-36
停止时直流制动时间
0
F-30
继电器输出端子
1
F-31
输出端子Y1
4
F-34
输出频率水平FDT（收线机启动控制）
2.00
F-62
输出端子AO2选择
2（4-20ma电流信号）
F-66
A01输出倍率(收、发频率同步)
100.0~115.0范围调整
 

（2）       收卷机参数设置

功能代码
功能名称
推荐设定值
E-01
运行命令给定通道选择
1
E-02
频率给定中通道选择
8
E-03
前馈通道选择
3
E-04
拉丝收线机机类型
2
E-09
******频率
与主机对应
E-10
上限频率
与主机对应
E-30
启动选择
3
E-34
停机方式
3
F-30
继电器输出端子
1
F-31
开路集电极输出Y1
4
F-32
开路集电极输出Y2
16
F-34
输出频率水平FDT（排线机动作频率）
2.00
F-41
VS1端子输入电压下限
根据摆杆下限位置设定
F-42
VS1端子输入电压上限
根据摆杆上限位置设定
F-57
输入上限对应设定频率
根据主机******频率设定
H-12
PID控制器给定信号源
1
H-13
PID键盘数字设定
50%
H-14
PID控制器反馈信号源
0
H-17
收卷比例增益
3.0～5.0范围内调整
H-22
PID调节1区K1增量
200.0
H-23
PID调节2区K1增量
600.0
H-24
PID调节3区K1增量
1000
H-25
PID调节4区K1增量
5000
H-26
收卷控制选择
0010H
H-27
******比例增益
5.0～8.0范围内调整
H-27
空盘复位K1值
40%
H-29
启动平滑时间
2.0～4.0
H-30
启动平滑时间内每秒K1增量
0.1%
H-31
收卷启动频率
0.50hz
H-32
收卷停机频率
2.00hz
H-33
断线反馈检测报警选择
1
H-34
断线反馈检测值
1.0%
H-35
断线反馈报警延时时间
1.000s
H-36
启动后断线反馈检测延时
5.0s
H-37
断线反馈检测******频率
10.00Hz
H-38
断线反馈故障复位选择
1
H-39
断线反馈故障自动复位时间间隔
5.0s
H-40
停机抱闸信号动作频率
1.50Hz
H-41
停机抱闸持续时间
5.0s

三、调试

（1）       主机、收线机接线

主机变频器的输出频率由可编程模拟量输出口A02、GND端子与收线变频器的电流输入口AS、GND连接。主机变频器的输出频率作为收线机的前馈频率，与收线机内部计算的PID调节量共同作用，******收放线张力恒定。

（2）       收线机反馈接线

张力辊电位器的三端与收线变频器的+10V、VS1、GND连接，根据摆杆******位置反馈电压和******位置反馈电压分别设定F-41和F-42，这样可以******摆杆在中间位置时PID反馈值为50%。张力反馈电位器应为360°高精度电位器。

（3）       制动电阻接线

为******收放线的张力恒定，收线机变频器需在较短的时间内加速和减速，高速减速时，变频器的直流母线电压会升高，为******变频器的正常工作，需外接制动电阻，制动电阻的阻值及功率参见AC60系列变频调速器使用说明书。制动电阻与AC62-L系列拉丝机专用变频器的（+）、PB连接。

（4）      收线变频器调试

设置H-28略低于机械装置的实际传动比，出厂值为40%（一般不用改动）可******启动时摆杆由低位平稳上升到中间位置。调整H-29和H-30可改变摆杆升起的速度，H-30越大，摆杆升起速度越快。当摆杆过中点位置，收卷机进入PID调节状态。
根据机械系统的快慢调整H-17、H-22-H-25，得到合适的PID响应速度，使系统运行根平稳。一般说来，线径越粗系统反应越慢，参数值应调小；线径越细系统反应越快，参数值应调大。
收线满盘停机时，可能因收线盘过重而惯性过大，可增大主机停机时间避免收线机出现过流或过压故障。换卷时，进行卷径复位。

（5）      断线检测功能

当PID反馈值达到H-34设定的范围并保持H-35设定的时间后，变频器自由停机并由设定的输出端子输出断线报警及抱闸信号。H-34参数定义为距离摆杆上下限的偏移量。若摆杆下限位反馈值为0%，上限位反馈值为****，反馈值在[H-34]及100-[H-34]范围内为断线报警区域。
为避免启动或停机过程中误报，可设置变频器启动运行超过H-36设定时间，并且变频器输出频率高于H-37设定频率后，开启断线检测功能。
检测到断线，变频器自由停机并报Sen故障。若H-38设为1，则经过H-39设定时间后，断线故障自动复位，同时抱闸信号解除。

（6）      抱闸的控制

当变频器检测到断线后，由选中的输出端子输出抱闸信号，经过H-39设定的时间后，断线故障自动复位，抱闸信号取消。
正常停机，当变频器输出频率低于H-40时，由选中的输出端子输出抱闸信号，经过H-41设定的时间后，抱闸信号取消。
抱闸信号输出期间，运行命令无效。
（7）由于主机的频率输出作为收放线的线速度给定，为******主机和收线机的频率输出之间的线性关系，主机和收线机的******频率要相等。收线机的上限频率等于其******频率。