1.前言

拉絲機也被叫做拔絲機。拉絲機是在工業(yè)應(yīng)用中使用很廣泛的機械設(shè)備，其應(yīng)用于機械制造，五金加工，石油化工，塑料，竹木制品，電線電纜等行業(yè)。

拉絲機按其用途可分為金屬拉絲機（用于標(biāo)準件等金屬制品生產(chǎn)預(yù)加工），塑料拉絲機（用于塑料制品行業(yè)中以滌綸、尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚酯切片等為原料生產(chǎn)各種空心、實心園絲或扁絲進行深加工的專用成套設(shè)備），竹木拉絲機（用于竹木制品行業(yè)中制作筷子，牙簽，燒烤棒等拉出竹絲，木絲進行再加工的專用設(shè)備）等。

拉絲機以拉伸方式可分為直進式、水箱式等，以線徑粗細又可分為大拉機、中拉機、細拉機和微拉機等，都由拉絲伸線和收線兩部分組成。為提高線纜的產(chǎn)量、質(zhì)量和降低成本，拉絲機一般改為雙變頻或多變頻恒張力控制，而目前大多數(shù)變頻同步控制一般是采用外接PID控制器的控制方式，此方式的缺點有：PID控制器的控制參數(shù)調(diào)試困難，價格昂貴，容易損壞，模擬量在傳輸過程中有衰減、漂移的問題存在，維修、維護費用較高，而使用拉絲機變頻器操作方便，調(diào)試簡單，經(jīng)濟實惠，是配合拉絲機使用中的一種趨勢。目前，偉創(chuàng)拉絲機變頻器暢銷全國各地，口碑盛嘉，獲得拉絲機領(lǐng)域各個廠家一致好評。

2.拉絲機的簡介與工作原理

2.1直進式拉絲機簡介

直進式拉絲機是有多個拉拔頭組成的小型的連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，通過逐級拉拔，可以一次性地把鋼絲冷拉到所需的規(guī)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(fā)生了變化，所以每個拉拔頭工作線速度也應(yīng)有變化，特點：多個拔頭、多臺變頻、多PID調(diào)節(jié)。

2.2直進式拉絲機原理：

（1）直進拉絲機的工作原理就是控制各卷筒的金屬流量時刻相等。

（2）拉絲模的磨損，電機速度的波動，鋼絲粗細不均等擾動，由位移傳感器檢測，經(jīng)過PID算法作為速度補償。

（3）最后一道卷筒的速度作為主給定，通過減面率和傳動比計算出其他卷筒的給定。

2.3水箱式拉絲機簡介

水箱拉絲機也叫濕式拉絲機，其拉拔過程是在水箱中進行的，這樣可以有效地散去鋼絲拉拔及鋼絲在卷筒上滑動所產(chǎn)生的熱量，適用于小規(guī)格鋼絲的生產(chǎn)。

2.4水箱式拉絲機工作原理

（1）主機拖動塔輪，通過模具大口進小口出，完成粗線變細線過程。

（2）張力通過張力桿相連的電位器轉(zhuǎn)化為0-10V電信號。

（3）收卷變頻自帶卷徑計算功能，即隨著收線越來越多，自動降低收線速度，結(jié)合張力反饋電壓進行PID運算，保持收線張力恒定。

3.拉絲機系統(tǒng)方案原理圖

4.拉絲機變頻器工藝要求

（1）超強的低頻扭矩，快速的動態(tài)響應(yīng)特性，超穩(wěn)的穩(wěn)態(tài)精度，無抖動發(fā)顫的現(xiàn)象。

（2）全部張力控制算法集成到變頻器，同時將拉絲機特色功能整合到變頻器中，無需外圍控制電路，便可實現(xiàn)復(fù)雜的拉絲機全部控制功能。

（3）主機起停時絕不允許發(fā)生斷線的現(xiàn)象，如出現(xiàn)斷線故障應(yīng)迅速報警且緊急停車。

（4）運行平穩(wěn)，在正常運行過程中，不允許擺桿碰撞上下限位，能夠保持相同時刻每級拉拔流量相同。

（5）停機時保持同步不斷線，時刻保持每級線速度的比例關(guān)系等。

（6）變頻器集成了多套拉絲機專用參數(shù)，直接調(diào)用對應(yīng)參數(shù)，無需客戶逐一設(shè)定參數(shù)。

5.AC310、AC200-L拉絲機變頻器的特點

（1）獨有的卷徑系數(shù)自動計算功能

隨著收線機卷徑的不斷增大，收線機的輸出頻率需不斷降低。AC310、AC200-L系列變頻器內(nèi)部專門設(shè)有卷徑計算功能，動態(tài)、實時、自動計算收線機的當(dāng)前卷徑，以達到最佳的恒張力收線效果。

（2）卷徑系數(shù)K1增量

運行過程中，當(dāng)張力平衡桿偏離中心位置時，卷徑系數(shù)K1自動計算功能開啟。為了保證高、中、低不同速度下的張力穩(wěn)定，擺桿不同的位置偏差對應(yīng)不同的卷徑系數(shù)K1增量，不同系統(tǒng)卷徑變化速率不同，通過調(diào)整K1增量來實現(xiàn)卷徑的準確計算。

（3）強大的卷徑計算方法

為保證收線機在擺桿中心位附近平穩(wěn)運行，卷徑自動計算是很重要的功能，AC310、AC200-L中有兩種卷徑自動計算方法選擇：線速度法、厚度積分法。從而保障張力控制的性能更加完美。

（4）卷徑復(fù)位（手動/自動）

相同的線速度下，滿徑和空徑時的收線機輸出頻率相差很大，為使收線機和主機線速度同步，收線機在換卷時需進行卷徑復(fù)位。當(dāng)使用卷徑自動復(fù)位功能時，每次停機后卷徑系數(shù)K1自動復(fù)位。當(dāng)停電或緊急停車后，應(yīng)使用手動卷徑復(fù)位功能，即定義外部多功能端子為卷徑復(fù)位端子。

（5）摩擦補償

內(nèi)置靜摩擦補償、滑動摩擦補償模塊，從而保障克服摩擦力做功，使系統(tǒng)效果更加完美。

6.推薦接線方式

以下接線方式以AC200-L為例子。

（1）寸動開關(guān)與主機的X3端子（出廠值為點動正轉(zhuǎn)）連接。

（2）外部端子啟動開關(guān)與主機X1連接。

（3）拉線速度電位器與拉絲機（主機）的+10V、VS1和GND連接。

（4）主機的模擬輸出AO1端子、GND端子與收線機的VS端子、GND端子連接。

（5）將控制板上的跳線端子J2短接。

（6）張力桿的電位器與AC200-L系列變頻器的+10V、AI、GND端子連接。

推薦接線如下圖所示：

張力平衡桿反饋值與AC200-L系列拉絲機專用變頻器如上圖所示連接后，按收線機收線使張力桿擺動的方向移動張力桿，同時監(jiān)測PID反饋信號（C-09），其數(shù)值應(yīng)該由小變大，一般為0.0%～100.0%。若不在此范圍內(nèi)，需改變張力電位器的位置，使中心點為50.0%左右，張力電位器應(yīng)為360°高精度電位器；如果電氣方式調(diào)整比較麻煩，也可以直接將張力桿抬起至收線張力保證的物理中間高度位置，然后整定電位器反饋值在50.0%即可。這種整定方式旨在保證張力產(chǎn)生偏差后，其正偏差和負偏差都能夠通過張力桿獲得同等位置距離的偏差緩沖儲能。

7.拉絲機推薦參數(shù)（AC200-L）

7.1水箱式雙變頻主機（拉絲機）推薦參數(shù)

7.2水箱式雙變頻收線機推薦參數(shù)

注意：以上推薦參數(shù)值可能不適用于某些特殊工況，使用時根據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整。

8.變頻器調(diào)試

8.1主機、收線機接線

主機變頻器的輸出頻率由可編程模擬量輸出口A01、GND端子與收線變頻器的電流輸入口AS、GND連接；主機變頻器的輸出頻率作為收線機的前饋頻率，與收線機內(nèi)部計算的PID調(diào)節(jié)量共同作用，保證收放線張力恒定。

8.2收線機反饋接線

張力平衡桿電位器的三端與收線變頻器的+10V、AI、GND連接，根據(jù)擺桿最高位置反饋電壓和最低位置反饋電壓分別設(shè)定［F3.06］和［F3.08］，這樣可以保證擺桿在中間位置時PID反饋值為50%。張力反饋電位器應(yīng)為360°高精度電位器。

8.3制動電阻接線

為保證收放線的張力恒定，收線機變頻器需在較短的時間內(nèi)加速和減速，高速減速時，變頻器的直線電壓會升高，為保證變頻器的正常工作，需外接制動電阻，制動電阻的阻值及功率參見AC200系列變頻調(diào)速器使用手冊，制動電阻與AC200-L系列拉絲機專用變頻器的（+）、PB連接。

8.4斷線檢測功能

當(dāng)張力反饋值小于PID斷線檢測下限值[FF.20]或超過PID斷線檢測上限值[FF.21]并持續(xù)[FF.24]設(shè)定的時間后，變頻器由[FF.25]選擇的方式做出相應(yīng)的處理。斷線報警下限值[FF.20]：設(shè)定拉絲機PID斷線檢測的下限，反饋信號小于斷線報警下限值并持續(xù)［FF.24］斷線檢測判斷延時后，則認為拉絲機斷線。斷線報警上限值[FF.21]：設(shè)定拉絲機PID斷線檢測的上限，反饋信號超過斷線報警上限值并持續(xù)［FF.24］斷線檢測判斷延時后，則認為拉絲機斷線。斷線檢測判斷延時[FF.24]：為了避免斷線誤報警。

當(dāng)系統(tǒng)檢測到斷線，經(jīng)過斷線檢測判斷延時時間后，再報斷線故障。斷線故障動作方式：0、自由停機并報警；1、僅斷線故障端子動作，當(dāng)變頻器檢測到斷線后，繼續(xù)運行。同時多功能輸出端子如果設(shè)置為斷線輸出則立刻輸出有效信號。

為避免啟動或停機過程中誤報，可設(shè)置變頻器啟動運行超過［FF.22］設(shè)定時間，并且變頻器輸出頻率高于［FF.23］設(shè)定頻率后，開啟斷線檢測功能。

檢測到斷線，變頻器自由停機并報“E.PID”故障。若［FF.25］設(shè)為1，則經(jīng)過［FF.27］設(shè)定時間后，斷線故障自動復(fù)位。

8.5抱閘的控制

從機停機時輸出剎車信號（由選中的輸出端子輸出），經(jīng)過［FF.29]設(shè)定的時間后,立即停止輸出。剎車信號輸出期間，如果運行命令有效，立即停止剎車。