关键词 拉丝机 同步 变频器
1 前言
拉丝机属于线缆行业的一种常用设备，按结构形状可分为水箱式拉丝机、倒立式拉丝机、直径式拉丝机等。按出线直径可分为：1.大拉机（进线直径：8mm ，出线直径：3～1.3mm）；2.中拉机（进线直径：3～1.8 mm， 出线直径：1～0.3mm）；小（细）拉机（进线直径：1～0.2mm，出线直径：0.3～0.06mm）；微拉机（进线直径：0.12～0.06mm，出线直径：0.06～0.01mm）。粗线通过模具经过多道拉细处理, 模具有很多种，常见的有以下几种：圆形拉丝模、螺旋模、聚晶模等。
本文以某厂家在中拉机中的应用为例，来说明MD320变频器控制的应用过程及效果。
2 拉丝机双变频控制系统
拉丝机变频控制系统目前用的最多的是双变频系统，其中一台作为主拉，另一台作收线控制；小（细）拉机目前还有单变频控制系统。
以下详细介绍MD320变频器在该厂的应用情况。
2.1系统配置：主拉为37kW/MD320，收线采用11kW/MD320。
2.2 工艺要求：
（1）最高收线速度1200m/min；
主拉和收线变频器的最大运行频率可以通过工艺要求的最高收线速度计算出来，主拉传动轮直径为280mm，收卷筒的初始直径为280mm，最终直径为560mm。初始卷绕时卷筒直径最小，转速要求最高：1200m/min，从而可以推导出收线变频器的最高输出频率为45.4Hz。由此可以设0.88m/r 定收线变频器的最大频率为50Hz，以保证其最高收线速度≥1200m/min。主拉变频器的最大频率根据传动比计算出为75Hz（收线的卷筒直径取中间值420mm）；上限频率为45.4Hz（保证最大为1200m/min），调试基本上设定50Hz。
（2）加工品种：2.8mm → 1.2mm，2.5mm → 1.0mm，2.0mm → 0.8mm。
（3）运行全过程中张力摆杆稳定。
2.3 控制原理：
主拉变频器实际上只作一个简单的调速，做为收线速度基准。收线变频器根据张力摆杆反馈的信号进行PID微调控制运行频率，保证其收线速度恒定，从某种意义上讲也保证了起收线的张力恒定。
2.4 调试说明：
在调试时，首先将主拉和收卷变频器的开环矢量方式调试正常。根据工艺要求的最大线速度计算出收卷变频器所需要的最大运行频率，然后根据实际的传动比对应好主拉的最大频率，保证前后级的线速度差不是很大。从而根据摆杆电位器反馈值做PID调节控制收卷变频器时，可以很好的控制前后级的线速度同步。另外，主拉变频器的加减速时间尽可能的长（一般在40～60s），可以平稳的进行加减速。
nextpage 参数配置情况：
主拉变频器（MD320，37kW）：
F0-01：0 （无速度传感器矢量控制）
F0-02：1 （端子命令）
F0-03：2 （AI1输入）
F0-10：75Hz （最大频率）
F0-12：50Hz （上限频率）
F0-17：60s （加速时间）
F0-18：60s （减速时间）
F4-00：1 （正转 ??DI1）
F4-01：4 （正转点动 ??DI2）
F4-02：8 （自由停车 ??DI3）
F4-03：9 （故障复位 ??DI4）
F5-02：2 （故障输出 ??RELAY1）
F5-04：3 （FDT检测到达 ??DO1）
F8-00：5Hz （点动频率）
F8-01：3s （加速时间）
F8-02：3s （减速时间）
F8-19：2Hz （FDT电平，频率检测值）
F8-20：5% （FDT滞后）
收卷变频器（MD320，11kW）：
F0-01：0 （无速度传感器矢量控制）
F0-02：1 （端子命令）
F0-03：2 （AI1输入）
F0-04：8 （PID输入）
F0-07：1 （X频率源+Y频率源）
F0-10：50Hz （最大频率）
F0-12：50Hz （上限频率）
F0-17：0.1s （加速时间）
F0-18：0.1s （减速时间）
F2-00：60 （速度环P1）
F2-01：0.35s （速度环I1）
F2-00：60 （速度环P2）
F2-01：0.60s （速度环I2）
F4-00：1 （正转 ??DI1）
F4-01：8 （自由停车 ??DI2）
F4-02：9 （故障复位 ??DI3）
F4-17：0.01s （AI1滤波时间）
F4-18：2.0V （张力摆杆下限位反馈电压值）
F4-20：8.0V （张力摆杆上限位反馈电压值）
F4-22：0.01s （AI2滤波时间）
F5-02：2 （故障输出 ??RELAY1）
F8-13：1 （禁止反转）
FA-00：0 （FA-01给定）
FA-01：50% （PID给定值）
FA-02：1 （PID反馈源?AI2）
FA-03：0 （PID作用?正作用）
FA-05：10 （比例增益P）
FA-06：1.5s （积分时间I）
FA-07：0.100s （微分时间D）
FA-08：0.01s （采样周期Ts）
以下4个参数可根据实际情况而定，用做断线检测功能：
F4-03：26 （计数器复位 ——DI4）
F4-04：25 （计数器输入 ——DI5）
F5-04：9 （指定计数到达 ——DO1）
FB-09：1 （指定计数值）
控制原理图：
3 结束语
应用汇川MD320变频器取代原来PID调节板+变频器的控制方式，可以降低成本、控制稳定而且调试方便，在拉丝机行业，汇川变频器一定会有广阔的天空。
