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發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:39 品牌:東元_Teco
一、拉絲機原理: 拉絲機原理簡述: 雙變頻伸線機為電線電纜的主要加工設備,屬于拉絲機的一種。它通過機械機構傳動導輪,牽引絲線經(jīng)過拉絲模,逐步將絲線牽引到目標直徑。為了保證出線的線徑均勻,保證產品質量,使絲線通過一個張力桿,調節(jié)張力桿的重量,達到調節(jié)絲線直徑的目的。而保證張力桿的平衡,是保證線徑均勻,保證好的產品質量的先決條件??刂频年P鍵在于保證張力桿的穩(wěn)定和平衡。簡單的開環(huán)控制和普通PID調節(jié)是遠遠達不到要求的。因此,現(xiàn)有的拉絲機有不同的控制方案:1、使用 PID控制板。調節(jié)控制板的電子元器件參數(shù),達到調節(jié)穩(wěn)定度的目的。使用此方法具有很大的劣勢,因為電子元器件隨溫度等外界環(huán)境的變換而變換導致PID參數(shù)改變,需要長期的維護。2、使用外部PLC控制??梢詢炔考蒔ID算法,穩(wěn)定性比較好,但是PLC的成本壓力,使這種方案的采用較少。3、使用單片機控制系統(tǒng)或者人機界面替代PLC,集成外部顯示信號,做到控制的人性化。但是與PLC控制類似,無形中增加了廠家的制造成本。4、使用拉絲機專用卷繞變頻器。當前市場上針對拉絲專用的變頻器種類比較多,控制方法也不相同,但有一個共同點,集成了部分拉絲機設定和顯示功能,使用前饋PID算法,保證了拉絲機穩(wěn)定可靠運行。針對無錫新區(qū)客戶,我們推薦使用四方拉絲機專用變頻器。分析如下: 客戶原有控制方案使用東元做主拉變頻器,通過PID控制板實現(xiàn)張力閉環(huán)控制??蛻舴从?,由于PID反饋控制板的參數(shù)調試困難比較大,維護不方便,使用過程中,由于PID板電子器件的寄生參數(shù)變化經(jīng)常導致產品的性能不穩(wěn)定,需要工程師及時跟進維護,運行中擺動幅度較大,影響產品品質。四方拉絲機專用變頻器的參數(shù)調節(jié)簡單,穩(wěn)定度比PID控制板優(yōu)化,參數(shù)的可拷貝功能,減免了調節(jié)參數(shù)的繁瑣過程。 二、產品功能特點: E380是四方電氣于2007年年初推出的集成型變頻器,在E350系列的基礎上,改進了硬件和軟件設計,集成了多種專用功能,針對拉絲行業(yè),E380改進了PID設計,通過參考主機頻率的前饋PID設計,達到張力的平衡,為實現(xiàn)主機和卷繞的穩(wěn)定同步。此外如主機為E380系列,則可通過 RS485通信功能聯(lián)動,實現(xiàn)加工產品的高性能。 E380系列拉絲專用軟件模塊特點: 1:前饋PID功能控制,節(jié)省PID控制板。 2:自適應PID參數(shù)調整,變頻器自優(yōu)化PID調節(jié)性能。 3:簡單易懂的拉絲專用參數(shù)組,大大減少客戶調試時間和難度。 4:轉速檢測和顯示,線長計長設定和檢測,顯示功能,節(jié)省客戶轉速顯示表,計5:米表等設備成本。 5:多種斷線檢測和報警方式,避免出現(xiàn)意外情況下的事態(tài)擴大。 6:RS485聯(lián)動控制,且可隨意調節(jié)的聯(lián)動比例,增加了聯(lián)動信號的精度,更易于實現(xiàn)張力桿的穩(wěn)定控制。 7:軟件的模塊化設計,可切換到通用模式。 三、系統(tǒng)概述: 伸線動力: 東元7200MA-4T0037變頻器 收卷動力: 四方E380-4T0022拉絲專用變頻器 進線徑: ф0.5 出線徑: ф0.06 張力反饋方式: 360度高精度旋轉電位計,重力式擺桿反饋。 模數(shù):22 四、拉絲伸線機系統(tǒng)實現(xiàn): 1、外圍器件功能說明: R1 拉絲機主拉調節(jié)電位機 R2 反饋桿高精度旋轉電位計 R3 從機外接制動電阻 S1 主機啟動常開自鎖按鈕 S2 主機停機常閉自鎖按鈕 S3 主機點動腳踏點動開關 S4 主機以及從機故障復位非自鎖開關 S5 斷線檢測接近開關 M1 抱閘信號控制繼電器 M2 排線機啟動信號控制接觸器 2、主機接線功能說明: 15V VIN GND 主機頻率給定 DI1 DG 主機正轉-停機指令 DI3 DG 從機故障反饋信號 DI5 DG 主機點動指令 DI4 DG 主機,從機外部復位 RA RB RC 主機故障輸出報警 AO1 GND 主機頻率類比信號輸出 DO1 DOG 主機頻率到達信號 3、從機接線功能說明: VC2 GND 主機聯(lián)動頻率信號 PLS CM 測速轉盤脈沖信號 X1 CM 斷線檢測信號 RST CM 從機外部復位信號 FWD CM 從機正轉啟動信號 TA TB TC 從機故障反饋信號 VS VC1 GND 反饋模擬輸入信號 OC2 CM 斷線抱閘輸出信號 OC1 CM 排線機啟動信號 PB P+ 從機外接制動電阻 五、控制功能注意事項: 1:主機點動信號與主機控制從機啟動 為了確保主機的點動獨立,從機的啟動在主機啟動后執(zhí)行,方案中使用主機的集電極輸出作為控制從機的啟動信號,需要設定主機的點動頻率低于DO1的頻率檢出對應頻率。 2:主機與從機的故障復位 在運行中,如從機出現(xiàn)故障,通過主機的DI3端口檢測,使主機做出對應的處理,當故障排除后,可通過S4開關進行手動復位,S4的復位是同時對主機和從機進行復位。 3:主機和從機的同步控制 主拉變頻器輸出頻率決定了整個拉絲機械的工作效率,同時也為卷繞機的PID環(huán)節(jié)提供前饋頻率信號,從而使卷繞變頻器的PID功能輸出穩(wěn)定,保證擺桿的穩(wěn)定運行。主機通過類比輸出AO1,輸入到從機VC2模擬信號輸入端。 4:張力桿反饋調節(jié) 張力反饋電位計R2為360度的高精度電位計,通過E380監(jiān)控參數(shù)監(jiān)測,當擺桿位置最低時,對應反饋D-9的值為0。當擺桿位置最高時,對應反饋D-9的值為100,同時保證在平衡點反饋值與設定值一致,可以通過調節(jié)對應模擬輸入通道的特性實現(xiàn)。 5:斷線檢測功能 使用X1端子作為變頻器斷線檢測接近開關,通過參數(shù)調節(jié),當擺桿在低位時,通過設定的延遲時間,對斷線故障進行判斷,從而及時停止從機的運行。同時輸出電動機抱閘信號。使主機和從機停止運行。變頻器輸出故障FU.24,在設定時間內,可將FU.24自動復位。 6:線速度檢測 卷繞機的線速度檢測通過滑動導輪的接近開關實現(xiàn),通過檢測接近開關信號的頻率,可以實現(xiàn)卷繞機線速度的檢測,從而實現(xiàn)計米功能和自動計長功能?,F(xiàn)有控制方式中,導輪每轉動一圈,接近開關輸出一開關信號。絲線最大線速度需要根據(jù)導輪的半徑具體計算。 F8.9=2*(3.14)*R*[(F2.7)*1000] 附錄1:東元變頻器主機主要參數(shù)表: 主機參數(shù)參考表及簡單說明: 附錄2:四方變頻器從機對應參數(shù)表: 從機參數(shù)參考表及簡單說明: 六、調試注意事項說明: 1:擺桿反饋位置調試 四方變頻器啟動過程不需要人為參與,因此,必須保證幾個先決條件:(1)、啟動初始時,擺桿位置反饋值處于最小。(2)、啟動過程完成后,擺桿的平衡穩(wěn)定點處于反饋中間位置??梢酝ㄟ^監(jiān)測參數(shù)D-9,調節(jié)參數(shù)F2.2,F2.3實現(xiàn)(即保證擺桿最低位置D-9=0,擺桿最高位置D-9=100,擺桿平衡位置D-9=50)。 2:啟動停機過程調試 四方變頻器使用獨特的啟動算法,最大限度保持卷繞機擺桿啟動過程的平穩(wěn),實現(xiàn)啟停不斷線。影響起停的關鍵的參數(shù)有: (1)、主機的加減速時間。主機加減速時間越長,啟停穩(wěn)定度越高,一般推薦使用50S以上。 (2)、從機的加減速時間。從機加減速時間有加減速時間1,加減速時間4,其中加減速時間1為變頻器的輸出頻率加減速,加減速時間4為前饋PID 的PID環(huán)輸出加減速時間。為了保證變頻器啟動停機以及平穩(wěn)運行時的快速響應,在保證變頻器無故障輸出時,應該盡量減少此兩個加減速時間。 (3)啟動平滑時間。平滑時間是指啟動過程中擺桿被拉起的時間,時間越長,擺桿啟動平穩(wěn)度越好,時間越短,擺桿啟動越快,需要折中選擇。 (4)機械傳動比。四方變頻器具有自動識別機械傳動比功能,在第一次使用時,如果沒有正確設置機械傳動比,則可能出現(xiàn)啟停不穩(wěn)定的情況??梢酝ㄟ^人為調節(jié)正確的機械傳動比實現(xiàn)啟動停機穩(wěn)定,也可以通過第一次啟動,使變頻器自動識別,在第二次及以后的啟動過程,均可以保證變頻器正常啟停。 3:擺桿平穩(wěn)度調試 擺桿的平穩(wěn)度是檢驗變頻器性能的標準,四方變頻器使用的是前饋PID功能算法,最大限度保證了擺桿平穩(wěn)運行。四方變頻器可以選擇單一參數(shù)組,也可以選擇根據(jù)運行頻率實際自動調節(jié)PID參數(shù)組。以下論述PID參數(shù)組基本調試方法: (1)、比例增益。比例增益影響PID環(huán)節(jié)的快速響應。當擺桿在啟停或者穩(wěn)定運行時出現(xiàn)較大超調時,可適當增加此參數(shù)值。 (2)、積分時間。積分時間常數(shù)使保證PID環(huán)節(jié)穩(wěn)定的關鍵參數(shù),增加積分時間,可以減少在穩(wěn)定運行時的擺桿振幅。過大的積分時間常數(shù)容易形成擺桿的大幅超調。 (3)、微分時間。微分時間常數(shù)可使PID環(huán)節(jié)做出預先判斷,抑制擺桿超調,但是此參數(shù)值設置過大,容易出現(xiàn)振蕩。 七、拉絲專用監(jiān)控參數(shù)及說明: d-0: 變頻器輸出頻率 d-6: 前饋疊加頻率 d-8: 擺桿位置設定值 d-9: 擺桿位置反饋值 d-10: 從機運行線速度 d-11: 累計卷繞線長 d-20: 卷徑當前值 d-21: PID環(huán)輸出頻率 d-22: 自適應同步增益
(其中R為導輪的半徑,單位為m,F(xiàn)8.9的單位為m/S)。
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