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。偉創電氣作為一家專業的變頻器制造商,所生產的恒張力AC310-XL型專用變頻器,以其良好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,還有在啟動、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
直進拉絲排列圖如下
該系統采用偉創電氣線纜行業專用變頻器AC310-XL系列,系統配置如下圖(1)所示,PLC+AC310-XL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。
圖(1)
該系統設計具有多功能的特點(系統啟動、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X1與COM端子閉合,變頻器運行。
(2)根據按鈕或主電位器由PLC的485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。
右聯動:我們以放線工字輪為最前,假如我們3號塔輪處腳踏前聯動開關,應該是3~5號機聯動,即3號為主機4~5號跟隨主機點動頻率運行,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。點動選擇開關在中間位置。
反轉點動:極少用到可以不設計。
左聯動:仍以放線工字輪為參照,假如我們在3號塔輪處腳踏左聯動開關,應該是收卷和1~3號機聯動,1號主機其2~3號跟隨主機點動頻率運行,以此類推。
三、AC310-XL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匹配使用,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。
四、結束語
偉創AC310-XL系列的線纜機專變頻器以優越的性能讓客戶的拉絲設備運行穩定、可靠,大大節約生產成本和生產,客戶非常滿意,具體的優勢主要有以下三點:
1. 特有卷徑計算功能,可以有效防止拉絲斷線的產生,讓設備能夠長期穩定、可靠運行。
2. 優越的轉矩控制功能以及良好響應,可以避免了拉絲機因帶負載啟動難的問題。
3. 特有的恒張力控制算法,以及完全超越了原有產品在張力控制上的能力,并應用在拉絲機收卷上,呈現效果非常好,客戶相當滿意。