安邦信 G11變頻器在拉絲機(jī)中的應(yīng)用
1 前言
拉絲機(jī)屬于線纜行業(yè)的一種常用設(shè)備，按結(jié)構(gòu)外形可分為水箱式拉絲機(jī)、倒立式拉絲機(jī)、直徑式拉絲機(jī)等。按出線直徑可分為：1.大拉機(jī)（進(jìn)線直徑：8mm ，出線直徑：3～1.3mm）；2.中拉機(jī)（進(jìn)線直徑：3～1.8 mm， 出線直徑：1～0.3mm）；?。?xì)）拉機(jī)（進(jìn)線直徑：1～0.2mm，出線直徑：0.3～0.06mm）；微拉機(jī)（進(jìn)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(xì)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(jī)中的應(yīng)用為例，來說明G11變頻器控制的應(yīng)用過程及效果。
2 拉絲機(jī)雙變頻控制系統(tǒng)
拉絲機(jī)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(tái)作為主拉，另一臺(tái)作收線控制；?。?xì)）拉機(jī)目前還有單變頻控制系統(tǒng)。
以下具體先容G11變頻器在該廠的應(yīng)用情況。
2.1系統(tǒng)配置：主拉為37kW，收線采用11kW。
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(yùn)行頻率可以通過工藝要求的最高收線速度計(jì)算出來，主拉傳動(dòng)輪直徑為280mm，收卷筒的初始直徑為280mm，終極直徑為560mm。初始卷繞時(shí)卷筒直徑最小，轉(zhuǎn)速要求最高：
從而可以推導(dǎo)出收線變頻器的最高輸出頻率為45.4Hz。以設(shè)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(dòng)比計(jì)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(yùn)行全過程中張力擺桿穩(wěn)定。
2.3控制原理：
主拉變頻器實(shí)際上只作一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)速，做為收線速度基準(zhǔn)。收線變頻器根據(jù)張力擺桿反饋的信號(hào)進(jìn)行PID微調(diào)控制運(yùn)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(shí)，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(jì)算出收卷變頻器所需要的最大運(yùn)行頻率，然后根據(jù)實(shí)際的傳動(dòng)比對(duì)應(yīng)好主拉的最大頻率，保證前后級(jí)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(shí)，可以很好的控制前后級(jí)的線速度同步。另外，主拉變頻器的加減速時(shí)間盡可能的長(zhǎng)（一般在40～60s），可以平穩(wěn)的進(jìn)行加減速。
參數(shù)配置情況：
主拉變頻器（G11，37kW）：
（無速度傳感器矢量控制）
（AI1輸進(jìn)）0
（最大頻率）75HZ
（上限頻率） 50HZ
（加速時(shí)間）60
（減速時(shí)間）60S
（正轉(zhuǎn) DI1）1
（正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng) DI2）4
（自由停車 DI3）8
（故障復(fù)位 DI4）9
（故障輸出 RELAY1）2
（FDT檢測(cè)到達(dá) DO1）3
（點(diǎn)動(dòng)頻率）5Hz
（加速時(shí)間）3s
（減速時(shí)間）3s
（FDT電平，頻率檢測(cè)值）2Hz
（FDT滯后）5%
收卷變頻器（G11，11kW）：
（無速度傳感器矢量控制）
（端子命令）
（AI1輸進(jìn)）
（PID輸進(jìn)）
（X頻率源+Y頻率源）
（最大頻率）50Hz
（上限頻率） 50Hz
（加速時(shí)間）0.1s
（減速時(shí)間）0.1s
（速度環(huán)P1）60
（速度環(huán)I1）0.35s
（速度環(huán)P2）60
（速度環(huán)I2）0.60s
（正轉(zhuǎn) DI1）1
（自由停車 DI2）
（故障復(fù)位 DI3）
（AI1濾波時(shí)間） 0.01s
（張力擺桿下限位反饋電壓值）2.0V
（張力擺桿上限位反饋電壓值）8.0V
（AI2濾波時(shí)間）0.01s
（故障輸出 RELAY1）
（禁止反轉(zhuǎn)）
（FA-01給定）
（PID給定值）50%
（PID反饋源 AI2）
（PID作用 正作用）
（比例增益P）10
（積分時(shí)間I）1.5s
（微分時(shí)間D）0.100s
（采樣周期Ts） 0.01s
控制原理圖：
3結(jié)束語
應(yīng)用G11變頻器取代原來PID調(diào)節(jié)板+變頻器的控制方式，可以降低本錢、控制穩(wěn)定而且調(diào)試方便，在拉絲機(jī)行業(yè)，G11變頻器一定會(huì)有廣闊的天空。
拉絲機(jī)屬于線纜行業(yè)的一種常用設(shè)備，按結(jié)構(gòu)外形可分為水箱式拉絲機(jī)、倒立式拉絲機(jī)、直徑式拉絲機(jī)等。按出線直徑可分為：1.大拉機(jī)（進(jìn)線直徑：8mm ，出線直徑：3～1.3mm）；2.中拉機(jī)（進(jìn)線直徑：3～1.8 mm， 出線直徑：1～0.3mm）；?。?xì)）拉機(jī)（進(jìn)線直徑：1～0.2mm，出線直徑：0.3～0.06mm）；微拉機(jī)（進(jìn)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(xì)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(jī)中的應(yīng)用為例，來說明G11變頻器控制的應(yīng)用過程及效果。
2 拉絲機(jī)雙變頻控制系統(tǒng)
拉絲機(jī)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(tái)作為主拉，另一臺(tái)作收線控制；?。?xì)）拉機(jī)目前還有單變頻控制系統(tǒng)。
以下具體先容G11變頻器在該廠的應(yīng)用情況。
2.1系統(tǒng)配置：主拉為37kW，收線采用11kW。
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(yùn)行頻率可以通過工藝要求的最高收線速度計(jì)算出來，主拉傳動(dòng)輪直徑為280mm，收卷筒的初始直徑為280mm，終極直徑為560mm。初始卷繞時(shí)卷筒直徑最小，轉(zhuǎn)速要求最高：
從而可以推導(dǎo)出收線變頻器的最高輸出頻率為45.4Hz。以設(shè)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(dòng)比計(jì)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(yùn)行全過程中張力擺桿穩(wěn)定。
2.3控制原理：
主拉變頻器實(shí)際上只作一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)速，做為收線速度基準(zhǔn)。收線變頻器根據(jù)張力擺桿反饋的信號(hào)進(jìn)行PID微調(diào)控制運(yùn)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(shí)，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(jì)算出收卷變頻器所需要的最大運(yùn)行頻率，然后根據(jù)實(shí)際的傳動(dòng)比對(duì)應(yīng)好主拉的最大頻率，保證前后級(jí)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(shí)，可以很好的控制前后級(jí)的線速度同步。另外，主拉變頻器的加減速時(shí)間盡可能的長(zhǎng)（一般在40～60s），可以平穩(wěn)的進(jìn)行加減速。
參數(shù)配置情況：
主拉變頻器（G11，37kW）：
（無速度傳感器矢量控制）
（AI1輸進(jìn)）0
（最大頻率）75HZ
（上限頻率） 50HZ
（加速時(shí)間）60
（減速時(shí)間）60S
（正轉(zhuǎn) DI1）1
（正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng) DI2）4
（自由停車 DI3）8
（故障復(fù)位 DI4）9
（故障輸出 RELAY1）2
（FDT檢測(cè)到達(dá) DO1）3
（點(diǎn)動(dòng)頻率）5Hz
（加速時(shí)間）3s
（減速時(shí)間）3s
（FDT電平，頻率檢測(cè)值）2Hz
（FDT滯后）5%
收卷變頻器（G11，11kW）：
（無速度傳感器矢量控制）
（端子命令）
（AI1輸進(jìn)）
（PID輸進(jìn)）
（X頻率源+Y頻率源）
（最大頻率）50Hz
（上限頻率） 50Hz
（加速時(shí)間）0.1s
（減速時(shí)間）0.1s
（速度環(huán)P1）60
（速度環(huán)I1）0.35s
（速度環(huán)P2）60
（速度環(huán)I2）0.60s
（正轉(zhuǎn) DI1）1
（自由停車 DI2）
（故障復(fù)位 DI3）
（AI1濾波時(shí)間） 0.01s
（張力擺桿下限位反饋電壓值）2.0V
（張力擺桿上限位反饋電壓值）8.0V
（AI2濾波時(shí)間）0.01s
（故障輸出 RELAY1）
（禁止反轉(zhuǎn)）
（FA-01給定）
（PID給定值）50%
（PID反饋源 AI2）
（PID作用 正作用）
（比例增益P）10
（積分時(shí)間I）1.5s
（微分時(shí)間D）0.100s
（采樣周期Ts） 0.01s
控制原理圖：
3結(jié)束語
應(yīng)用G11變頻器取代原來PID調(diào)節(jié)板+變頻器的控制方式，可以降低本錢、控制穩(wěn)定而且調(diào)試方便，在拉絲機(jī)行業(yè)，G11變頻器一定會(huì)有廣闊的天空。
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