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伟创变频器在直进式拉丝机上的成功应用

伟创变频器在直进式拉丝机上的成功应用

点击数:7795 次   录入时间:03-04 11:54:00   整理:http://www.55dianzi.com   机床

当前被金属拉丝行业普遍推崇的代表着最先进的生产技术的设备,应该是直进式拉丝机了,直进式拉丝机可以减少金属丝的内应力,消除扭曲力矩。在以后的深加工过程中塑性比较稳定,可加工性能良好,同时,生产加工制做速度可以任意设定。生产过程中断线几率减小,提高生产效率。所以它代表着拉丝机技术的高端。

山东济南,我们的一个机械设备制造客户,“汇恒机械设备公司”。这个厂家是一个以直进式拉丝机生产制造为主要产品的厂家。我们这次为这个厂家采用我们AC60-3T系列张力专用控制变频器设计了一套电气控制系统。在我们没有给对方提供这套技术方案之前,汇恒公司一直从河南鹤壁市进口别人生产的直进式拉丝机电气控制柜。这也同时表明了,在我们和类似于我们的产品技术没有登陆之前,直进式拉丝机的电器控制技术一直被一些高端的电气公司将技术控制着,不能有突破和发展。当我们的控制技术出台后,直接惠及到拉丝机制造厂家。使他们有了自己真正意义的直进式拉丝机电气控制技术。

以前的拉丝机控制技术,以直进式为代表的,在控制方式上,一直沿用:单位时间内,金属秒流量相等的控制原则,采用这个原则计算出一个大致精确的速度匹配控制。然后,结合张力摆臂位置信号,在以上速度的基础上,结合PID控制进行微量调节。所以说,以前的直进式拉丝机一直离不开触摸屏或者文本显示器。原因就是PLC需要知道模具的直径,用于计算运行速度。并且,一旦更改了模具的孔径,必须重新更改参数设定值。并且当要执行跳卷指令时,又要重新设置模具孔径和机械传动比值。

我们采用AC60-3T张力控制专用变频器,直接采样速度位置信号,逐级自动跟踪前台机台运行速度的控制方案,可以自动进行速度匹配,自动计算机械传动比。一个完全自己适应运行要求的控制系统。可以很好的解决当前直进式拉丝机电气控制技术存在的很多难题环节。是一个备受推崇的成熟方案。

我们的方案大致需要外围硬件配置:(以8台机组为例)
PLC 1台、首选FX2N—64MR
D/A 数字模拟量转换模块,1通道即可。(也可以用电位计代替)
触摸屏 文本显示器(也可以不采用,不影响控制精度)
启动、停止 按钮
脚踏点动开关、以每个机台4个的数量计算。
紧急停止按钮 若干个。
张力位置传感器,机台总数-1=需要的数量。
电磁阀、以及张力汽缸,根据需要购置。

直进式拉丝机,在电气控制模式上,一般采用PLC加触摸屏、加变频器控制模式。使用变频器的典型直进式系统控制如下,操作面板和PLC负责设定和监控各个环节的参数,通过变频器的各个设定端子,直接进行各个拉丝卷筒控制变频器状态共享。收线卷筒电机的运行频率通过主操控PLC输出给定。收线电机的运行频率,直接决定了上一级电机的运行速度,为了保证张力基本恒定以保证金属产品的品质,拉丝环节电机的主控速度通过PLC综合下一级电机的频率给定,单独主频率给定信号满足不了产品生产要求,容易造成断线故障,因为在直进式各个拉丝道中,拉丝的效率较高,各个卷筒间丝线张力很不一致,致使各个拉丝卷筒间丝线半径精度不高甚至造成断线,为达到生产要求,一般以本级电机张力传感信号为频率设定辅助信号反馈,通过调节辊输出的是角度信号,角度信号经过凸轮变成直线式位移信号,位移传感器检测直线位移信号输出0~10 V的电压信号,此信号做为内部PID的反馈信号。

主控制信号控制变频器时,必须考虑机械惯性,按一定的斜率生成速度模拟信号输出,即通过一频率斜坡发生器产生变频器主控制信号。发生器的斜率可针对不同机械的特性而设定。辅助信号由内置PID环节输出,它决定了当前拉丝机的动态特性,在整个信号给定中,当辅助信号所占比例较大时,转速将出现大的振荡而较难稳定,当辅助信号占比例较小时,其控制跟随速度较慢。因此须在主控PLC或变频器内部对辅助频率进行限幅,通过简单的比例关系,设定主给定信号和拉丝机本身闭环给定信号的比例关系即可实现,对大部分拉丝机,使其PID频率控制幅度限幅在10%左右。 拉丝机各个卷筒控制电机频率主信号给定需要进行修正和补偿,这是由于拉丝机工作特性决定的。

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