變頻器在直進(jìn)式拉絲機(jī)上應(yīng)用

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1、變頻器在直進(jìn)式拉絲機(jī)上的應(yīng)用一、引言　　汽車工業(yè)快速發(fā)展，對(duì)汽車輪胎需求也快速增長(zhǎng)。同時(shí)，我國(guó)高等級(jí)公路快速發(fā)展，汽車運(yùn)行速度也大大提高了，這就對(duì)汽車輪胎質(zhì)量提出了更高要求。而鋼聯(lián)線作為輪胎重要組成部分，對(duì)輪胎強(qiáng)度起著重要作用。鋼聯(lián)線質(zhì)量直接影響著輪胎質(zhì)量、品質(zhì)、等級(jí)。作為鋼聯(lián)線主要生產(chǎn)設(shè)備直進(jìn)式拉絲機(jī)，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。早期直進(jìn)式拉絲機(jī)，主要以進(jìn)口為主，包括德國(guó)、意大利、韓國(guó)等進(jìn)口拉絲機(jī)為主，這些系統(tǒng)有直流調(diào)速，也有交流變頻調(diào)速。現(xiàn)這些設(shè)備一些大鋼聯(lián)線生產(chǎn)廠還應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)機(jī)械加工能力提高，以及自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展，直進(jìn)式拉絲機(jī)已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。江

2、陰、靖江等幾家拉絲機(jī)生產(chǎn)廠，都已生產(chǎn)出交流變頻同步調(diào)速直進(jìn)式拉絲機(jī)。這個(gè)應(yīng)用案例就是酷馬Q9000高性能矢量變頻器江陰生產(chǎn)直進(jìn)式拉絲機(jī)上配套案例。二、直進(jìn)式拉絲機(jī)工作原理簡(jiǎn)介　　直進(jìn)式拉絲機(jī)是有多個(gè)拉拔頭組成小型連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備，逐級(jí)拉拔，可以一次性把鋼絲冷拉到所需規(guī)格，工作效率比較高。，每一級(jí)拉拔后，鋼絲線徑發(fā)生了變化，每個(gè)拉拔頭工作線速度也應(yīng)有變化?！　±Ｅ渲貌煌?，各個(gè)拉拔頭拉拔速度也要變化。拉拔速度基準(zhǔn)是每個(gè)時(shí)刻拉模鋼絲秒流量體積不變，以下公式成立：πR2×V1=πr2×V2其中R：進(jìn)線鋼絲直徑V1：進(jìn)線鋼絲線速度r：出線鋼絲直徑V2：出線鋼絲線速

3、度直進(jìn)式拉絲機(jī)各個(gè)拉拔頭工作速度就是基于以上公式，保證各個(gè)拉拔頭同步運(yùn)行。，以上說(shuō)明是基于理想狀態(tài)穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程，機(jī)械傳動(dòng)誤差以及機(jī)械傳動(dòng)間隙，還有起動(dòng)、加速、減速、停止等動(dòng)態(tài)工作過(guò)程中，各個(gè)拉拔頭就無(wú)法保持同步，，現(xiàn)大多數(shù)直進(jìn)式拉絲機(jī)上都有張力傳感器，動(dòng)態(tài)測(cè)量各個(gè)拉拔頭間鋼絲張力，再把張力轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（0～20mA或0～10V），用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)反饋給調(diào)速變頻器，變頻器用這個(gè)信號(hào)作閉環(huán)PID過(guò)程控制，主速度上疊加上PID計(jì)算調(diào)整量，保持各個(gè)張力檢測(cè)點(diǎn)張力恒定，也就保證了直進(jìn)式拉絲機(jī)工作同步恒張力工作狀態(tài)。以上說(shuō)明，直進(jìn)式拉絲機(jī)對(duì)變頻器性能提出較高要求。

4、變頻器應(yīng)具有以下性能。1，低頻起動(dòng)力矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，速度精度高2，有內(nèi)置PID功能，PID參數(shù)豐富3，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快　　，我們選用了酷馬Q9000系列高性能矢量變頻器作為直進(jìn)式拉絲機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，該變頻器實(shí)際使用中也完全滿足了拉絲機(jī)要求，響應(yīng)快，起動(dòng)力矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，矢量控制時(shí)速度控制精度達(dá)到0.2%（無(wú)PG），有內(nèi)置PID，PID參數(shù)豐富，包括PID增益、限幅、偏置等等。三、配置及說(shuō)明　　直進(jìn)式拉絲機(jī)電氣系統(tǒng)配置如下圖所示，主要包括以下幾個(gè)部分：觸摸屏—西門子TP270，10′真彩，可編程控制器（PLC）—西門子S7-315-2DP，帶Profibus現(xiàn)

5、場(chǎng)總線接口，變頻器—酷馬Q9000系列高性能矢量變頻器，內(nèi)置PID，傳感器—圖爾克線性傳感器，0～10V，或4～20mA。觸摸屏與PLCMPI總線連接，PLC與變頻器之間Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線連接，組成高速現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到1.5M，極大提高了變頻器響應(yīng)速度，提高了同步精度，基本上做到了正常工作時(shí)不斷絲。這對(duì)提高工作效率非常有效。Q9000Q9000Q9000　參數(shù)名稱出廠設(shè)定設(shè)定21-01頻率指令選擇1121-02運(yùn)行指令選擇1121-03停止方法選擇0131-01加速時(shí)間110.0831-02減速時(shí)間210.0836-01載波頻率的上

6、極限12.5241-01頻率指令10.005051-01輸入電壓的設(shè)定20038051-04最高輸出頻率60.08051-05最大電壓200.038051-06基礎(chǔ)頻率60.05051-08中輸出頻率電壓11.025.151-13基礎(chǔ)電壓0.038052-01電機(jī)額定電流1.9029.652-02電機(jī)額定滑差2.900.8252-03電機(jī)空載電流1.2013.852-05電機(jī)的線間電阻9.8420.67552-07電機(jī)的鐵心飽和系數(shù)10.500.4252-08電機(jī)的鐵心飽和系數(shù)20.750.68T2-01端子RA-RC的功能選擇0ET3-12濾波常數(shù)0

7、.001T5-01傳送地址1F3T5-02傳送速度的選擇34P3-04減速中失速防止功能選擇10整個(gè)系統(tǒng)領(lǐng)航速度是由最后一臺(tái)拉拔變頻器決定，再每道拉模壓縮比與減速比，計(jì)算其它每個(gè)機(jī)臺(tái)主給定速度，機(jī)械上誤差和拉模磨損，使給定參數(shù)與實(shí)際數(shù)值有一定差異，這個(gè)差異就張力臂來(lái)糾正。事實(shí)上，張力臂下面連接著一只位置傳感器，該傳感器測(cè)量出張力臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度，輸出一個(gè)0～10V模擬量信號(hào)給變頻器，變頻器再設(shè)定位置值（一個(gè)相對(duì)與10V百分比值），PID計(jì)算，輸出頻率上疊加上一個(gè)糾偏量，消除上述差異。　　系統(tǒng)中，觸模屏作為人機(jī)界面，起著人機(jī)接口作用，每道拉模壓縮比，就是觸模屏

8、輸入，，觸模屏還能存儲(chǔ)若干套不同拉模參數(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)