一、 目前拉絲控制的方式

目前國產的拉絲設備有大拉絲機、中拉絲機、細拉絲機三類,每一類拉絲機中根據線徑的不同又分為不同型號。大拉絲機和中拉絲機目前采用較多的依然是直流調速。但,近年來,隨著交流調速技術的飛速發展,尤其是高性能矢量控制變頻器的出現,交流調速性能已經接近直流調速的性能,同時,由于交流調速的方便和實用,大拉絲機和中拉絲機目前已經出現變頻化的趨勢。國產的細拉絲機主要是拷貝臺灣版本的細拉絲機,最初采用的是單變頻方式,也是目前生產量最大的細拉絲機。由于單變頻控制的細拉絲機的滑差量太大,影響后工序---銅線漆包的質量。對銅線要求比較高的場合,這種控制方式往往達不到用戶要求。于是雙變頻控制的、性能優良的細拉絲機逐步占領市場。

目前雙變頻控制的細拉絲機,主要是采用張力控制板+主驅動變頻器+收卷變頻器。由于張力控制板只進行張力擺桿的位置控制,在拉絲機的速度到2000m/min左右時,張力板的控制效果就不太理想,張力擺桿不停的在上下擺動。擺桿的上下波動,說明張力控制不穩定,這樣,將不可避免地影響細銅線質量,這也是目前眾多雙變頻控制的細拉絲機普遍存在又難以解決的問題。

二、 艾默生TD3300張力控制專用變頻器功能簡介

艾默生TD3300系列變頻器是在其高性能變頻器TD3000系列的基礎上,針對張力控制行業推出的一種專用變頻器。艾默生TD3300系列變頻器整合了絕大多數張力控制器的功能特點,能夠取代目前的大部分張力控制器,節省用戶投資;其完善的功能,精確的控制,高可靠性,能夠滿足用戶各種要求;同時艾默生變頻器優秀的電網適應性和良好的售后服務,解決了用戶的后顧之憂。

艾默生TD3300張力專用變頻器具備如下專用功能:

1) 備TD3000矢量變頻器的所有高性能;
2) 可實現張力閉環控制和張力開環控制,滿足各種卷取控制要求;
3) 多種卷徑計算功能,滿足不同場合;
4) 多種線速度測量方式,方便用戶選用;
5) 可以實現張力錐度的多種方式控制,進一步提高產品質量;
6) 具有拉絲機卷繞控制的特殊解決方案;

三、 張力變頻器TD3300在蓉勝公司的應用

廣東蓉勝超微線材股份有限公司是目前亞洲最大的超微線生產基地。目前該廠有單變頻細拉絲機、雙變頻細拉絲機300多臺,由于中國經濟的蓬勃發展,目前的產能已經明顯不能滿足市場的需求。為了進一步擴大產能,廣東蓉勝超微線材股份有限公司決定自主生產300臺不同型號的雙變頻控制的細拉絲機。

由于艾默生公司TD3300張力專用變頻器基本具備數種張力解決方案,廣東蓉勝公司決定采用艾默生公司的TD3300系列變頻器作為細拉絲機的收卷驅動部分,由于主驅動部分對變頻器沒有特殊要求,選用艾默生公司TD1000與TD2000系列通用變頻器作為系統的主驅動部分。

另外,TD3300由于具備兩組PID參數可以設定,使兩組PID參數按照一定的函數關系隨著卷徑變化改變參數,完全克服了大卷徑響應慢,小卷徑振蕩的問題。這是因為大卷徑時,慣量會大大增加,需要更快的響應速度,而小卷徑的時候,參數過大則容易出現振蕩。

同時,TD3300系列變頻器具備斷線(帶)自動檢測功能,用戶完全可以不用安裝斷線開關(或接近開關),縮短了生產周期,同時節約了成本。

廣東蓉勝公司通過對深圳市興合實業有限公司以往在拉絲行業生產的控制系統進一步考察,決定:控制系統由艾默生能源系統有限公司變頻器代理商---深圳市興合實業有限公司與廣東蓉勝公司共同開發(增加蓉勝公司特有功能),機架由廣東蓉勝公司生產。

24模細拉絲機工作簡圖:

圖1:24模細拉絲機工作簡圖

四、雙變頻控制細拉絲機控制原理及接線圖

圖2:拉絲機工作主電路

圖3:主驅動變頻器與收卷變頻器接線圖

圖4:PLC接線圖

控制方案:

張力閉環控制的速度模式:

υ=υ1×(D0/D)+Δυ

由帶(線)材的線速度和卷筒的卷徑實時計算出同步速度υ1×(D0/D),然后通過張力檢測裝置反饋的張力信號與張力設定值構成PID閉環,調整變頻器的頻率指令。

υ為卷曲給定速度;υ1為<

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