直进式拉丝机电气传动控制系统

知识点：主电气传动控制系统

设备简介

1.直进式拉丝机是由多个拉拔头组成的连续生产设备，通过逐级拉拔，一次性地把钢丝、铜丝、电焊丝等冷拉到所需的规格，并将成品线材收卷，工作效率比较高，设备占地面积小。
2.通过每一级的拉拔后，线材的线径发生了变化，所以每个拉拔头工作线速度也发生变化。根据拉模配置的不同，各个拉拔头的拉拔速度也要变化。拉拔速度的基准是，每个时刻通过拉模的金属线材秒流量体积不变，直进式拉丝机的各个拉拔头的工作速度就是基于以上原理，保证各个拉拔头线速度按比例同步运行。
3.直进式拉丝机各个拉拔头变频器的速度是由主速度和PID微调量相叠加，各个拉拔头在张力平衡杆上安装有位移传感器，用于动态测量各个拉拔头间金属线材的张力，位移传感器输出(4-20mA或0-10V)标准信号，作为变频器张力闭环PID控制的反馈，通过调整各级电机转速，系统保证各个张力检测点的张力恒定。只有在整个拉拔过程中保持每一个点的张力恒定， 才能保证多级连续拉拔顺利进行和拉出金属线材的品质。
4.低速点动穿模，运行速度稳定。电机满载起动，起动转矩要达到150%额定转矩，最高线速度20米/秒。

直进式拉丝机机台

直进式拉丝机拉拔头

直进式拉丝机原理图

系统配置

1.拉丝主机：选用SINE311系列拉丝机专用变频器，一台，电流矢量控制，低频高转矩输出，低速穿模速度稳定，启动过程平滑，高速运行稳定。
2.N级拉丝从机：选用SINE309系列张力控制专用变频器，N台，张力闭环控制，逐级跟踪运行，电流矢量控制，低频高转矩输出，根据电机功率加装制动电阻。
3.收卷机：选用SINE309系列张力控制专用变频器，一台，张力闭环控制，跟踪拉丝机输出线速度运行。电流矢量控制，内置制动单元和断线保护功能，根据电机功率加装制动电阻。
4.以上均为专用变频器，基本不用重新设定参数，出厂值可以满足工艺要求。
5.PLC作为系统操作控制单元，控制各机台的输入、输出、启动、停车、点动以及其他相应的逻辑关系，主速度由PLC的D/A模块输出，作为拉丝主机和从机的主频率给定，各个部分的张力反馈信号直接接到变频器上，由变频器本身作PID闭环张力控制。
6.主速度也可以不通过PLC的D/A模块输出，直接用485通讯接口，发送给每一级拉丝变频器。

系统特点

1.复杂的张力控制全部由变频器本身完成，PLC只做逻辑控制和主速度控制，极大地减少了PLC程序和系统硬件的开发难度。
2.系统结构更简洁，相互关联度低，操作、维护更方便，同时，控制效果更佳，设备运行更稳定。
3.减少了很多A/D、D/A模块，对PLC的性能指标要求低，是优化的低成本方案。
4.均采用电流矢量控制变频器，低频转矩大，无转速死区，低速1Hz额定转矩平稳输出，穿模、试机没有材料损耗。
5.张力平衡杆在下限位、中间位或上限位，都可开机运行。自动跟踪拉丝线速度，张力平衡杆基本维持在中点位置，摆动幅度小。

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