一和成變頻器直進式拉絲機解決（jué）方案

一、工藝需求

1、穿模

整機啟動前，須手工將原材料前（qián）端打磨並逐級通過模具。現場一般（bān）是通過腳踏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（duān），通過模具後的絲線（xiàn）為了能夠通過下一級模具，先要將其前端打磨或拉細，後才可以通過下一級模具。在這個工藝環節裏，要求電機在啟動和低速運（yùn）行時力矩大且穩定，運行轉速穩定，而且在（zài）減速停機（jī）時電機沒有（yǒu）反轉。

2、拉絲

手工完成穿模後就可以整（zhěng）機（jī）運（yùn）行實現（xiàn）連續的拉伸了。直進（jìn）式拉絲機通常是由多台電機控製，經過多個拉伸模具後一次性把（bǎ）原材料拉到所需線徑大小的（de）成品。在這個工（gōng）藝（yì）環節裏，要求電機響應速度快，線材張（zhāng）力恒定，張力平衡杆波動小，不斷絲不鬆絲。

3、收卷

收卷部分（fèn）由一台（tái）獨立的電機驅動，經過拉伸（shēn）後的成品需要同步地纏繞在工（gōng）字輪上（shàng）。隨著纏繞在（zài）工字輪上的線（xiàn）材越來越厚，電機轉速相應變慢。當收卷的厚（hòu）度達（dá）到設定（dìng）值時，係統（tǒng）提供自動（dòng）檢測停機功能。在整個工藝過程中，不管是（shì）啟動加速、停機減速還是穩定（dìng）恒速的情況下都要求收卷電機和前端電機運行的線（xiàn）速度同（tóng）步，不斷絲不（bú）鬆絲，要求（qiú）收卷電機調速響應快，速度控製精確。

4、排線

通常成品線材是（shì）層繞在工字輪上的，在（zài）工字輪的橫軸上，線材（cái）應該一圈一圈平行緊密地排列。在這（zhè）個工藝環節裏，要求有一個（gè）排線裝置來完（wán）成線材在橫軸上（shàng）端到下（xià）端往複的排列成品線材（cái）。排線裝（zhuāng）置來（lái）回往複的速度可（kě）以是定速也可以根據收卷電機的速度來控製。根據機械（xiè）設計的要求，排線的實現有（yǒu）很多（duō）種方案（àn），比如機械，變頻等。

二、係統解決方案（àn）

1、急停抱閘

設備（bèi）運行過程中（zhōng），若出現緊急情況，要求整（zhěng）個設備快速停下來（lái）。該工（gōng）藝過程要求停機過程結束後絲線不會被拉斷，這樣才可（kě）以保（bǎo）證下次可以順利啟動。

設備運行過程（chéng）中，若設（shè）備檢測出斷線（xiàn）或者（zhě）其它故障，整個（gè）設備需要馬上停止工（gōng）作。設備外部可提供抱閘電路，由設備（bèi）輸（shū）出抱閘信號控製抱閘電（diàn）路工作，以使得機器能快速停下來。當然也可以在變頻器內部增加製（zhì）動電阻來控製整機快速停止。

2、係統組成

係統由N台通用變（biàn）頻器和一台張力專用變頻器組成（chéng）。

每一台通用變頻器控製一台獨立的電機，線材通過不同的模具逐（zhú）級拉伸。根據（jù）線材體積不變（biàn）的原理，隨著（zhe）線材越拉越細，線材將會越變越長，這樣就要求（qiú）後端電機線（xiàn）速度要高於（yú）前端電（diàn）機線速度。前一級電機的主頻（pín）率來源於後一級電機，變頻器可使用脈衝（chōng）方式或者模擬電（diàn）壓方式傳輸當前電機運行的頻率。

第（dì）N台（tái）電（diàn）機以固定（dìng）的頻率運行，頻率給定可以來源於通信RS485設定，外部電位器（qì）或者數字設定，第1~N-1台電機使（shǐ）用複合A B頻率運行的方式，主頻率來源於後一級電機的運行頻率，輔給定（dìng）都是來源於氣臂平衡杆PID控製。

氣臂主（zhǔ）要用來感（gǎn）應（yīng）線材張力（lì），通過AI信號（hào）傳入變頻器，係統使用PID功能微（wēi）調變頻器速度。若張力過大，變頻器將適（shì）當降低頻率，若張力過小，變頻器將（jiāng）適當增加頻率。這（zhè）樣可以使得線材拉絲過程更加平穩，不會斷絲鬆絲。

收卷電機由一台張（zhāng）力（lì）專用變頻器控製，支持帶張（zhāng）力擺杆的閉環調節模式和不帶張力擺杆開環調節模式（shì）。

係統通（tōng）過一個DI信號控製（zhì）第N台電機的運行，而前一級電機（jī）的運行信號來源於（yú）後一級電機的運行狀態，收卷電機的運行信號也是來源於第N台電機的運行（háng）狀（zhuàng）態。

每一台變頻器都（dōu）提（tí）供斷線（故障）檢測功能，若（ruò）係統檢測出斷線會馬上輸出一個信號到（dào）抱閘電（diàn）路，抱閘電路控製整機停（tíng）止運行，同時該信號會以外（wài）部（bù）故障的狀態傳遞給每一台變頻器。斷線檢測的方（fāng）式有PID反饋檢測和DI信號輸入。

3、點動

為實（shí）現手動穿模（mó），係統支持點動功能。用戶可以通（tōng）過設置點動頻率(E0.00)，點動加速時間(E0.01)和（hé）點動減速時間(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端子功能為正轉點動或者反轉點動即可。

點動停止的方式可（kě）以通過點動減速模式(E0.03)來控製（zhì）。

4、閉環控製模（mó）式

收卷變頻（pín）器（qì）接有張力氣臂平衡杆，係統可以使用張（zhāng）力控製模式，或者是VF/矢量控製。

使用張力控製模式時，控製方式與之前開環張力模式類似，隻是係統多了一個PID閉環進行張力微調，以保證線（xiàn）上張力更（gèng）加平穩。

若使用VF/矢量控（kòng）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，f是變頻器參考頻率，R是卷盤半徑。同時（shí）張力氣臂平衡杆接入變頻器AI，通過PID進（jìn）行閉環微調（diào）。隨著卷徑的變大，而其前端的線速度穩定的情況（kuàng）下，變頻器的參考的頻率是越變越小的。

當卷盤的卷徑到（dào）達最大卷（juàn）徑時，係統（tǒng）可以（yǐ）設置變（biàn）頻器停機或者繼續運行。