绿巨人网站成變頻器直進（jìn）式拉絲機解決方（fāng）案

一、工藝需求

1、穿（chuān）模

整機啟動前（qián），須手工將原材料前端打（dǎ）磨並逐級通過模具。現場一般是通過腳踏開關實現電機點動低速轉動，同（tóng）時采用工具將絲線從模（mó）具的前端牽拉到後端，通過模具後的絲線為了能夠通過下一級模具，先要將其前端打磨或拉細，後才（cái）可以通過下一級模（mó）具。在這個工藝環節裏，要求電機在啟動和（hé）低速運行時力矩大且穩定，運行轉速穩定（dìng），而且在減速（sù）停機時電機沒有（yǒu）反轉。

2、拉絲

手工完成穿（chuān）模後就可以整機運行實現連續的拉伸了。直進式拉（lā）絲機通（tōng）常是由多台電機控製，經過多個（gè）拉伸模具後一次性（xìng）把原（yuán）材料拉到所需線徑大小的成（chéng）品。在（zài）這個工藝環節裏，要求電機響應速度快，線材張力恒定，張力平衡杆波動小，不斷絲不鬆絲。

3、收卷（juàn）

收卷部分由一台獨立的電機驅動（dòng），經過拉伸後的成品需要同步地纏（chán）繞在工字輪上。隨著纏繞在（zài）工字（zì）輪上（shàng）的線材越來越厚，電機轉速相應變慢。當收卷的厚（hòu）度達到設定值時，係統提供自動檢測停機功能。在整個工藝過程中，不管是啟動加速、停機減速還是穩定恒速的（de）情況下都要求收卷電機（jī）和（hé）前端電機運行的線速度同步，不斷絲不鬆絲，要求收卷電機調速響應快（kuài），速度控製精確。

4、排線

通常成品線材是層（céng）繞在工字輪上的，在工字輪的橫軸上，線材（cái）應該一（yī）圈一圈平行緊（jǐn）密地排列。在（zài）這個工藝環節裏，要求有一個排線裝置來完成線（xiàn）材（cái）在橫軸上端（duān）到下端往複的排（pái）列成品線材。排線（xiàn）裝置來回往（wǎng）複的速度可以是定速也可以（yǐ）根據收卷電機的速（sù）度來控製。根據機械設計的要求，排線的實（shí）現有很多種方案，比如（rú）機械，變頻等。

二、係統解決（jué）方案

1、急停抱閘

設備運行（háng）過程中，若出現緊急情況，要求整個設備快速停（tíng）下來。該工藝過程要求停機（jī）過程結束後絲線不會被（bèi）拉斷，這（zhè）樣才可以（yǐ）保證下次可以順利啟動。

設備運行過程中，若設備檢測出斷線或者其它故障，整個（gè）設備需要馬上停止工作。設備外部可提供抱閘電路，由（yóu）設備輸出抱閘信號控製抱（bào）閘電（diàn）路工作，以使得機器能快速停下來。當（dāng）然（rán）也可以在（zài）變頻器內部增加製動電阻來控製整（zhěng）機快速停止。

2、係統組成

係統由N台（tái）通用變頻器和一台張力專用變頻器組成。

每一台通用變頻器（qì）控製一台獨立的電（diàn）機，線材通過不（bú）同的模具逐級拉伸（shēn）。根據線材體積不變的原理，隨著線材（cái）越拉越細，線材將會越變越長，這（zhè）樣就要求後端電機線速度要高於前端電機線（xiàn）速（sù）度。前一級電機（jī）的主頻率來源於後一級電機，變頻器可使用脈衝方式或者模擬電壓方式傳輸當前電機運行的頻率。

第N台電機以固定的頻率運行，頻率給定可以來源於通信（xìn）RS485設定，外部電位器（qì）或者數字設定，第1~N-1台（tái）電機使用複合A B頻（pín）率運行的方式，主頻率來源於後（hòu）一（yī）級電機的運行頻率，輔給定都是來源於氣臂平衡杆PID控製。

氣臂主要（yào）用來感應（yīng）線材張力，通過AI信號傳入變頻（pín）器，係統使用PID功能微調變頻器速度。若張力過大，變頻器將適當降低（dī）頻率，若張力過小，變頻器將適當（dāng）增加頻率。這（zhè）樣可（kě）以（yǐ）使得線材（cái）拉絲過程更加（jiā）平穩，不會斷絲（sī）鬆（sōng）絲。

收卷電（diàn）機由一台張力專用變頻器控製，支持帶張力擺杆的閉環調節模式（shì）和不（bú）帶張力（lì）擺杆開環（huán）調節模（mó）式。

係統通過一個DI信號控製第N台電機的運（yùn）行（háng），而（ér）前一級電機（jī）的運行信號來源於後一級電機的運行狀態，收卷電機的運行信（xìn）號也是（shì）來源於第（dì）N台電機的運行狀態。

每一（yī）台變頻器都提供斷線（xiàn）（故障）檢測功能，若係統檢測出斷線會馬上輸出一個信號到抱閘電路，抱閘電路控製整機停止運行，同時該信（xìn）號會以外部（bù）故障的狀（zhuàng）態傳遞給每一（yī）台變頻器。斷（duàn）線檢測的方式有（yǒu）PID反饋檢測和DI信號輸入。

3、點動

為實現手動穿模，係統支持點動功能。用戶可以通過設置點動頻率(E0.00)，點（diǎn）動（dòng）加速時間(E0.01)和點動減速時（shí）間(E0.02)來（lái）實現穿模的（de）速度。

現場通常使用端子來控製點動，用戶通過設置X端子功能為正轉點動或（huò）者反轉點動即（jí）可。

點動停止的方式可（kě）以通過點動減（jiǎn）速（sù）模式（shì）(E0.03)來控製。

4、閉環控製模式

收（shōu）卷變頻器接有張力氣臂平衡杆，係統可以使用張（zhāng）力控製模式，或者是VF/矢量控製。

使用張力控製模式時，控製方（fāng）式與之（zhī）前開環張力模（mó）式類似（sì），隻是係（xì）統多了一個PID閉環進行張力微調，以保證線上張力更加平穩。

若使用VF/矢量控製，係統可以根據線（xiàn）速度恒定原則進行（háng）卷徑計算，V=f*PI*R，其中V是前端線速度，f是變頻器參考頻（pín）率，R是卷盤半徑。同時張力氣（qì）臂平衡杆接入變頻器AI，通過（guò）PID進行閉環微調。隨著卷徑的變大，而其前端的線速度穩定的情況下，變頻器的參考的頻率是越變越小的。

當卷（juàn）盤的卷徑到達最大卷徑時，係統（tǒng）可以設置變頻器停機或者繼續（xù）運（yùn）行。