雙變頻拉絲機(jī)系統(tǒng)方案及調(diào)試說明
一、前言
雙變頻拉絲機(jī)電氣系統(tǒng)有兩種方案：
A方案：主拉電機(jī)和收線電機(jī)均采用通用變頻器驅(qū)動(dòng)，拉伸線與收線的同步采用PID同步控制板控制。
B方案：主拉電機(jī)采用通用變頻器驅(qū)動(dòng)，收線電機(jī)采用具有卷經(jīng)計(jì)算的拉絲機(jī)專用變頻器驅(qū)動(dòng)，取消同步控制板。
由于拉絲機(jī)行業(yè)客戶對(duì)拉絲工藝要求越來越高，A方案采用PID調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的弊端日漸顯露：高速時(shí)張力不穩(wěn)定、盤徑變化大時(shí)張力擺桿擺動(dòng)幅度過大導(dǎo)致停車，低頻轉(zhuǎn)矩不夠等等問題；而采用B方案，直接雙變頻器控制，取消同步控制板，利用電流矢量控制變頻器的高性能實(shí)現(xiàn)線速度恒張力控制。事實(shí)證明，采用拉絲機(jī)專用變頻器的控制方案在雙變頻器拉絲機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用中表現(xiàn)出良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)的控制性能。故B方案在線纜設(shè)備行業(yè)也得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
二、工藝要求
■全程卷徑范圍內(nèi)啟動(dòng)停止平穩(wěn)；
■全速度范圍內(nèi)運(yùn)行平穩(wěn)，擺桿波動(dòng)小；
■最高速度可達(dá)：2500米/分鐘；
三、雙變頻拉絲機(jī)的基本工作原理
主拉電機(jī)運(yùn)行時(shí)，將頻率運(yùn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的0～10V (或4～20mA)的模擬量電壓信號(hào)（或電流信號(hào)），有模擬量通道輸出給收線專用變頻器。此信號(hào)有兩個(gè)作用，一是根據(jù)改線速度信號(hào)進(jìn)行收線變頻器的卷經(jīng)計(jì)算，二是根據(jù)主機(jī)的同步線速度信號(hào)V0計(jì)算出收線變頻器的同步頻率信號(hào)F1（V1=F1*R ,V0=W*R, V1=V0) 。通知這個(gè)同步頻率信號(hào)再疊加一個(gè)張力擺桿的PID信號(hào)。由于系統(tǒng)采用基本同步信號(hào)+PID 的調(diào)節(jié)方式，PID的調(diào)節(jié)量較小，系統(tǒng)工作過程穩(wěn)定。
四 、拉絲機(jī)調(diào)試說明（以MD320-SL變頻器為例）
1、 根據(jù)擺桿最高位置反饋電壓和最低位置反饋電壓設(shè)定F4-13和F4-15（假設(shè)PID反饋選擇AI1），這樣可以保證PID設(shè)定50%時(shí)，擺桿在中間位置。
2、 根據(jù)機(jī)械裝置的實(shí)際設(shè)定FH-01（傳動(dòng)比—電機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載轉(zhuǎn)速）。根據(jù)實(shí)際設(shè)FH-08（最大線速度—指線速度輸入模擬量達(dá)到10V時(shí)對(duì)應(yīng)的線速度）。
3、 拉絲啟動(dòng)時(shí)一般先把擺桿放在最低位（若不在最低位，則啟動(dòng)時(shí)擺桿會(huì)自動(dòng)先回到最低位），然后啟動(dòng)，擺桿會(huì)隨著速度上升平穩(wěn)達(dá)到中間位置，調(diào)整FH-15（PID限幅）和FH-16（同步速度增益）可以改變擺桿升起的速度和延遲，FH-15設(shè)的越大擺桿升起速度越快，FH-16設(shè)的越負(fù)，擺桿升起延遲越長。
4、 運(yùn)行起來觀看FH-06（卷徑值），若有偏差可調(diào)整FH-08，若卷徑偏大，則為FH-08設(shè)的偏大。
5、 可根據(jù)速度（卷徑）高低時(shí)的效果調(diào)整第一組和第二組PID參數(shù)，第一組對(duì)應(yīng)低速（小卷），第二組對(duì)應(yīng)高速（大卷）。
6、 換卷時(shí)，要進(jìn)行卷徑復(fù)位。
五、斷線檢測功能
FH-21設(shè)為1時(shí)，通過斷線檢測接近開關(guān)信號(hào)檢測斷線，當(dāng)運(yùn)行頻率高于FH-19、啟動(dòng)時(shí)間超過FH-18的值時(shí)，檢測斷線，斷線后變頻器報(bào)ERR24故障。
FH-21設(shè)為2時(shí)，通過PID反饋（擺桿反饋信號(hào)檢測斷線）：
FH-17斷線檢測下限值，指當(dāng)反饋低于該值時(shí)，認(rèn)為可能處于斷線狀態(tài)。
FH-18斷線檢測啟動(dòng)延時(shí)，指當(dāng)啟動(dòng)該時(shí)間后，才檢測斷線。
FH-19斷線檢測最低頻率，指當(dāng)變頻器輸出頻率超過該值時(shí)，才開始檢測斷線。
FH-20斷弦檢測判斷延時(shí)，指當(dāng)前三個(gè)條件滿足并經(jīng)過該時(shí)間后，輸出斷線信號(hào)。
適當(dāng)配置以上四個(gè)參數(shù)，可以在剛啟動(dòng)時(shí)不開啟斷線檢測功能，并且在靈敏度與可靠度中進(jìn)行調(diào)節(jié)。
當(dāng)變頻器檢測到斷線后，會(huì)報(bào)ERR24故障，自由停車，然后輸出抱閘信號(hào)。
六、抱閘的控制
1、當(dāng)變頻器檢測到斷線后，輸出抱閘信號(hào)，經(jīng)FH-24設(shè)定的時(shí)間后松開抱閘。
2、當(dāng)正常停機(jī)時(shí)，變頻器減速到FH-23設(shè)定的頻率時(shí)輸出抱閘信號(hào)，經(jīng)FH-24設(shè)定的時(shí)間后松開抱閘。
在抱閘信號(hào)輸出期間，運(yùn)行命令無效。
七、高低檔切換
通過高低檔切換端子可以改變線速度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在有的中拉機(jī)上，拉不同型號(hào)的絲需要高低檔切換，通過設(shè)定高低檔比例，可以自動(dòng)適應(yīng)高低檔平穩(wěn)收線。
設(shè)置參數(shù)先按一個(gè)檔位（標(biāo)準(zhǔn)檔位）的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，若高低檔切換端子無效，則按設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行控制。功能碼FH-21為檔位比例系數(shù)，應(yīng)設(shè)為另外一個(gè)檔位最高線速度與標(biāo)準(zhǔn)檔位最高線速度的比例，則當(dāng)高低檔切換端子有效時(shí)，變頻器會(huì)自動(dòng)計(jì)算其對(duì)應(yīng)關(guān)系。
八、排線檢測功能
用于檢測排線是否正常，若檢測不正常，則變頻器報(bào)ERR15（外部故障）
排線部分安裝接近開關(guān)，排線每個(gè)周期信號(hào)有效一次，根據(jù)功能碼FH-34,FH-35設(shè)定的時(shí)間判斷排線是否正常，FH-34為檢測排線是否停止動(dòng)作，FH-35檢測接近開關(guān)是否失效。
注：該專用機(jī)型具有專門針對(duì)雙變頻拉絲機(jī)需求定制的功能，MD320的其它無關(guān)的部分功能受到限制，特此說明。
九、系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
■系統(tǒng)簡潔：變頻器完全可實(shí)現(xiàn)拉絲機(jī)的主要電氣控制，不需外加控制器；
■調(diào)試簡單：合理的出廠參數(shù)可保證適應(yīng)大部分使用場合；
■平穩(wěn)啟動(dòng)：啟動(dòng)邏輯控制和卷徑計(jì)算功能，保證在任意卷徑下能平穩(wěn)啟動(dòng)；
■全程穩(wěn)定：兩組PID參數(shù)可以保證全程擺桿控制效果穩(wěn)定；
■批量應(yīng)用更方便：參數(shù)拷貝功能使批量應(yīng)用更為方便快捷；
■高低檔切換：具有高速/低速檔位切換功能，滿足中拉機(jī)的要求；