一和成變頻器（qì）直進式拉絲機解決方案

一、工藝需求

1、穿模

整機啟動前，須（xū）手工將原材料（liào）前（qián）端打磨（mó）並逐級通過模具。現場一般是通過腳踏（tà）開關實現電機點動低速轉動，同時采用工具將絲線從模具的前端牽拉到後端，通過模具後的絲線為了能（néng）夠通過下（xià）一級模具，先要將其前（qián）端打磨或拉細（xì），後才可以通過下一級模具。在這個工藝環節裏（lǐ），要求電機在啟動和低速運行時力矩大（dà）且穩定（dìng），運行轉速穩定，而且在減速停（tíng）機時電機沒有反轉。

2、拉絲

手工（gōng）完成穿模後就可以整機運行實（shí）現連（lián）續的拉伸了。直進式拉絲（sī）機通常是由多台電機控製，經過多個拉伸（shēn）模具後一次性把原材料（liào）拉到（dào）所需（xū）線徑大小的成品。在這（zhè）個工藝環節裏，要求電機響應速度快，線材張力恒定，張力（lì）平衡杆波（bō）動小，不斷絲不鬆絲（sī）。

3、收卷

收卷部分由一台獨（dú）立的電機驅動，經過拉伸後的成品需要同步地纏繞在工字輪上。隨著（zhe）纏繞在工字輪上的線材越來越厚，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（cè）停（tíng）機功能。在（zài）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情況下都要求收卷電機和前端電（diàn）機運行的線速（sù）度同步，不斷絲不鬆絲，要求收卷電機調速（sù）響應快，速度控製（zhì）精確。

4、排（pái）線

通常成品線材是層繞在工字輪上的，在工字輪的橫軸上，線材應該一圈一圈平行緊密地排列。在這個工藝環節裏，要求有一個排線（xiàn）裝置（zhì）來完成線材在橫軸（zhóu）上端到（dào）下端往複的排列成品線材。排線裝置來回（huí）往複的速度可以（yǐ）是（shì）定速也可以根據（jù）收卷電機的速度來控製（zhì）。根據機械設計的要求（qiú），排（pái）線的（de）實現有很多種方案，比如機械，變頻等。

二、係統解決方案

1、急停抱閘

設（shè）備運行過程中，若出現緊急（jí）情況，要求整個設備快速停下來。該工藝過程要（yào）求停機（jī）過程結束後絲線不會被拉斷，這樣才可以保證下次可以（yǐ）順利啟動。

設備運行過程中，若設備檢測出斷線或者其它（tā）故障，整個（gè）設備需要馬上（shàng）停止工作。設備外部（bù）可提供抱閘電路，由設（shè）備（bèi）輸出抱（bào）閘信號控製抱閘電路工作，以使（shǐ）得機器能快速停下來。當然也可以在變頻器內部增加製動電阻（zǔ）來控（kòng）製整機快速停止。

2、係（xì）統組成

係統由N台通用（yòng）變頻器（qì）和一（yī）台張力專用變頻器組成。

每一（yī）台通用變頻器控製一台獨（dú）立的電（diàn）機，線材通過不同的模具（jù）逐級拉伸。根據線材（cái）體（tǐ）積不變的（de）原理，隨著（zhe）線材越拉越細（xì），線材將會越變（biàn）越長，這樣就要求後端電機線速度（dù）要高於前端電機線速度。前一（yī）級（jí）電機的（de）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（jī）運（yùn）行的頻率。

第N台（tái）電機以固定的頻率運行，頻率給定可以來源於通信RS485設（shè）定（dìng），外部電位器或者數字（zì）設定（dìng），第1~N-1台電機（jī）使用複合A B頻率運行的方式，主頻率（lǜ）來源於後一（yī）級電（diàn）機的運行頻率（lǜ），輔（fǔ）給定都是來源於氣臂平衡杆PID控製。

氣臂主要用來感應線材張力，通（tōng）過（guò）AI信號傳（chuán）入變頻器，係（xì）統使用PID功能微調（diào）變頻器速度。若（ruò）張力過大（dà），變（biàn）頻器將適當降低頻率，若張力過小，變頻器將適當增（zēng）加頻（pín）率。這樣可以使得線材拉（lā）絲過程（chéng）更加平穩，不會斷絲（sī）鬆絲。

收卷（juàn）電機由（yóu）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和不（bú）帶張力擺杆開環調節（jiē）模式（shì）。

係統通過一個DI信號控製第N台電機的運行，而前一級電機的運行信號來源於後一級電機的運行狀態，收卷電機的（de）運行信號也是來源於第N台電機的運行狀態。

每一（yī）台變頻器（qì）都提供斷線（故障）檢測功能，若係統檢（jiǎn）測（cè）出斷線會馬上輸出一個信號到（dào）抱閘電路，抱閘電路控製整機停止運行，同時該信號會以外部故障的狀態傳遞給每一台變頻器（qì）。斷線檢測（cè）的（de）方式有（yǒu）PID反饋檢測和DI信號輸入。

3、點動

為實現手（shǒu）動穿模，係統支（zhī）持點動功能。用戶可以通過設置點動頻率(E0.00)，點動加速時間(E0.01)和點（diǎn）動減速時間(E0.02)來實現穿模的速度。

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

點動停止的方式可以通過點動減速模式(E0.03)來控製。

4、閉環（huán）控製模式

收卷變頻器接有（yǒu）張力（lì）氣臂平（píng）衡杆，係統可以使用張力控製模式，或者是VF/矢（shǐ）量控製。

使用張力控製模式時，控製方式與之前開環張力模（mó）式類似，隻（zhī）是（shì）係統多了一（yī）個PID閉環進（jìn）行張力微調，以保證（zhèng）線上張力更加平穩。

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

當卷盤的卷徑到達最大卷（juàn）徑時（shí），係統可（kě）以設置變頻器停機或者繼續運行。