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輪，然后被牽引到一個排線機的導輪，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)，把由排線機引導的線材自動的卷繞到收卷盤上。到此完成整個收卷過程。當收卷出現(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、在拉絲機上應用變頻器的優(yōu)點
1、收卷部分擺桿控制優(yōu)良
擺桿反應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。一般當收卷速度快于拉伸速度擺桿會上翹，反之擺桿會下垂。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致擺桿振蕩情況。并發(fā)揮了變頻器轉(zhuǎn)矩響應快，穩(wěn)速精度高的優(yōu)點，保證了啟動時無論擺桿當前位置，可一次達到平衡位置無振蕩，運行時無論當前速度大小，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?；芈贰Ｊ箍刂凭€路設計簡單方便，保證因發(fā)生異常導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)
當變頻器在該系統(tǒng)主機上應用后，設備能夠通過開環(huán)矢量速度控制并將主機當前運行速度通過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)復雜、維護難度大、維修成本高、系統(tǒng)控制響應差等問題。
