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)形狀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)。
以下詳細(xì)介紹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,最終直徑為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輸入)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輸入)
(PID輸入)
(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,可以降低成本、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。