一, 引言
拉絲機,又名牽伸機。從拉絲機控制方式和機械結(jié)構(gòu)來說,可分為水箱式、滑輪式、直進式等主要的幾種。在金屬制品生產(chǎn)及加工中,直進式拉絲機是常用的一種制造設(shè)備。直進式拉絲機,是由多臺拉伸電機同時對金屬絲進行拉伸,作業(yè)的效率很高。由于金屬絲特性比較生脆,容易在拉伸的過程中拉斷,故需嚴格要求金屬絲在各級模道中線速度同步,對各級電機的同步控制性能、速度穩(wěn)態(tài)精度以及電機的動態(tài)響應(yīng)的快慢都有較高的要求。以下是安邦信AMB600系列變頻器在杭州某拉絲機廠的應(yīng)用。
二, 改造應(yīng)用:
杭州某拉絲機廠,為專業(yè)的拉絲機生產(chǎn)廠家。該套LZ600直進式拉絲機系統(tǒng)共使用7臺AMB600-22KW高性能矢量變頻器傳動控制,每個模道前面都裝有擺臂,采用位置傳感器可以檢測出擺臂的位置,用于檢測金屬絲的張力,信號(0~10V)作為PID的反饋。7臺電機都采用變頻異步電機,同時帶有機械制動裝置。拉絲機系統(tǒng)的邏輯控制較為復(fù)雜,因工藝不同也有所區(qū)別,各級聯(lián)動,由PLC控制。同步方面的控制則由變頻器內(nèi)部控制。
其工作原理是:根據(jù)操作工在面板設(shè)定作業(yè)速度,該速度的模擬信號進入PLC,PLC考慮加減速度的時間之后按照一定的斜率輸出該模擬信號。反饋給調(diào)速變頻器,變頻器用這個信號作閉環(huán)PID過程控制,在主速度上疊加上PID計算的調(diào)整量,PLC輸出的模擬電壓信號同時接到所有變頻器的AI1輸入端,作為頻率的主給定信號。各擺臂位置傳感器的信號接入到對應(yīng)的模道變頻器,作為PID控制的反饋信號。根據(jù)擺臂在中間的位置,設(shè)定一個PID的給定值,PID作為微調(diào)量與主給定作為疊加,保持各個張力檢測點的張力恒定,也就保證了直進式拉絲機工作在同步恒張力的工作狀態(tài)。
同時,為保障拉絲機響應(yīng)速度與控制精度,安邦信AMB600變頻器結(jié)合拉絲設(shè)備特點,采用了雙PID控制方式。低速時調(diào)節(jié)比例大,響應(yīng)速度快。高速運行時切換到另一套PID微調(diào)模式,避免反應(yīng)過大產(chǎn)生抖動斷絲,保障生產(chǎn)運行的穩(wěn)定性。
三,性能特點:
直進式拉絲機對變頻器的性能有較高的要求。安邦信AMB600變頻器具有以下的性能。
1,矢量控制下,低頻大轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定運行。穩(wěn)速精度高,動態(tài)響應(yīng)快。
2,內(nèi)置雙PID功能,PID參數(shù)豐富
3,自動限流對運行期間電流自動限制,防止頻繁過流故障跳閘。
4,無速度傳感器矢量控制下優(yōu)異的控制性能,真正實現(xiàn)瞬間掉電后正常運行。
5,自動電壓調(diào)整。能自動保持輸出電壓恒定。
6,過載能力:150%額定電流60秒,200%額定電流一秒。
四,配置及說明
直進式拉絲機的電氣系統(tǒng)配置,主要包括以下幾個部分:觸摸屏,可編程控制器,Profibus現(xiàn)場總線接口,AMB600變頻器,線性傳感器。觸摸屏與PLC通過MPI總線連接,PLC與變頻器之間通過Profibus現(xiàn)場總線連接,組成高速的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò),極大地提高了變頻器的響應(yīng)速度,提高了同步精度,雙PID調(diào)節(jié)基本做到了正常工作時不斷絲。
系統(tǒng)中,觸模屏作為人機界面,起著人機接口的作用,每道拉模的壓縮比,通過觸模屏輸入的,并且,觸模屏還能存儲若干套不同的拉模參數(shù),方便用戶快速選擇成套拉模參數(shù),而不必每次都要輸入?yún)?shù),方便了用戶,提高了效率。觸模屏還顯示工作中各道拉模的實際工作參數(shù),包括電壓、電流、速度等等,在系統(tǒng)出現(xiàn)報警時,觸模屏上及時顯示系統(tǒng)故障的內(nèi)容,方便用戶及時診斷,排除一些簡單的故障。
五,結(jié)語
在拉絲機的控制上,安邦信AMB600變頻器構(gòu)成的電氣控制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單、邏輯清晰,成本與原來相比還有較大的降低,該變頻器在直進式拉絲機上使用一段時間來,客戶反映設(shè)備運行平穩(wěn),起動、停止、加速、減速平滑穩(wěn)定,同步精度高,起動電流小,噪音低,已獲得了最終使用客戶的認可。
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