拉丝机是金属线材生产的重要设备,主要是将金属线材拉拔成各种规格的细丝。从产品规格上可分为:大拉机、中拉机、小拉机以及细微拉。从机械结构上可分为:滑轮式、活套式、水箱式和直进式。在电线电缆行业,双变频细微拉应用十分广泛。相对而言,其要求的控制性能也较低,而对大部分钢丝生产企业,针对材料特性,其精度要求和拉拔稳定度高,因此使用直进式拉丝机较多。特别是焊材生产企业,气体保护焊丝、埋弧焊丝、铝焊丝、氩弧焊丝、不锈钢焊丝、高强度焊丝以及最先进的药芯焊丝,其对拉丝机的电气控制要求很高。变频器作为主要的电气控制部分,特别是张力控制的精度直接影响到产品的质量和产量。 深圳市伟创电气作为一家专业的变频器制造商,所生产的恒张力AC62-L型专用变频器,以其卓越的性能赢得了电线电缆企业和焊丝生产企业的认可和好评。
一、拉丝机工作原理
直进式拉丝机是有多个拉拔头组成的小型的连续生产设备,通过逐级拉拔,可以一次性地把钢丝冷拉到所需的规格,所以工作效率比较高。但是,由于通过每一级的拉拔后,钢丝的线径发生了变化,所以每个拉拔头工作线速度也应有变化。
根据拉模配置的不同,各个拉拔头的拉拔速度也要变化。拉拔速度的基准是每个时刻通过拉模的钢丝的秒流量体积不变。 直进式拉丝机的各个拉拔头的工作速度就是基于以上的原则,保证各个拉拔头同步运行。但是,以上的说明是基于理想状态的稳态工作过程,由于机械传动的误差以及机械传动的间隙,还有在起动、加速、减速、停止等动态的工作过程中,各个拉拔头就无法保持同步,所以,我们在直进式拉丝机上采用了张力传感器,动态测量各个拉拔头间的钢丝的张力,再把张力转换成标准信号(0~10V),用这个标准信号反馈给调速变频器,变频器用这个信号作闭环PID过程控制,在主速度上叠加上PID计算的调整量,保持各个张力检测点的张力恒定,也就保证了直进式拉丝机工作在同步恒张力的工作状态。
二、系统介绍 (以11台直进式拉丝机组为例)
该套设备的作用是对线材的二次细拉。过程中,经过拉拔后形成2.80mm左右的一次成品。再经过二次拉拔形成1.20mm左右的成品(依需求而定)。模具的配比如表1。
|
进线 |
1#模 |
2#模 |
3#模 |
4#模 |
5#模 |
6#模 |
7#模 |
8#模 |
9#模 |
10#模 |
11#模 |
|
2.80 |
2.70 |
2.50 |
2.30 |
2.10 |
1.90 |
1.72 |
1.58 |
1.48 |
1.38 |
1.28 |
1.18 |

3、变频器如图1所示,机台上有11个塔轮,其中1#~10#采用伟创电气拉丝机张力控制专用变频器,分别对应张力传感器。张力传感器反馈给变频器一个0—10V信号,变频器以此保证线材的恒张力。10#采用拉丝机专用变频器,没有张力机构。11#同样采用拉丝机张力控制专用变频器控制收线轮,与1#~10#不同的是,收线工字轮的卷径在不断的变化,而且还要保持线材恒张力,以免张力过大断线或太松乱线。也就是要求变频器有很好的张力控制能力。
1、只需要按说明书正确接线,就可以开机正常工作;
2、所有动态参数:卷径、传动比、线径,空盘、半盘、满盘,低速、中速、高速,张力、断线全部由变频器内部自动处理;
3、不需要PID板,只需要外接操作开关、少量中间继电器、指示灯和显示仪表;
4、系统更简洁、成本更低、维护更方便,同时,控制效果更佳,设备运行更稳定;
5、张力杆(位移传感器)在下限位、中间位或上限位,都可开机运行。自动跟踪拉丝线速度,张力平衡杆或位移传感器基本维持在中点位置;
6、变频器与电机同功率配匹使用,不需要放大变频器的容量;
7、适用于双变频、多变频拉丝或收卷的张力控制应用场合,更换拉丝模具或机台数时不需要调整任何参数。 参数设置:
| 功能代码 |
功能名称 |
设定值 |
| E-01 |
运行命令给定通道选择 |
1 |
| E-02 |
频率给定中通道选择 |
8 |
| E-03 |
前馈通道选择 |
3 |
| E-04 |
拉丝收线机机类型 |
0 |
| E-09 |
最大频率 |
根据最大线速度设定 |
| E-10 |
上限频率 |
根据最大线速度设定 |
| E-18 |
低频转矩提升 |
8.0~15.0 |
| E-25 |
点动频率 |
5.00 |
| E-26 |
点动加速时间 |
20.0 |
| E-27 |
点动减速时间 |
20.0 |
| E-30 |
启动选择 |
0 |
| E-34 |
停机方式 |
1 |
| F-01 |
端子输入信号X1 |
1:正转点动 |
| F-02 |
端子输入信号X2 |
2:反转点动 |
| F-03 |
端子输入信号X3 |
3:自由停车 |
| F-04 |
端子输入信号X4 |
4:故障复位 |
| F-30 |
继电器输出端子 |
1 |
| F-31 |
开路集电极输出Y1 |
4 |
| F-32 |
开路集电极输出Y2 |
16 |
| F-34 |
输出频率水平检测 |
2.00 |
| F-41 |
VS1端子输入电压下限 |
根据摆杆下限位置设定 |
| F-42 |
VS1端子输入电压上限 |
根据摆杆上限位置设定 |
| F-57 |
输入上限对应设定频率 |
根据最大线速度 |
| H-12 |
PID控制器给定信号源 |
1 |
| H-13 |
PID键盘数字设定 |
50% |
| H-14 |
PID控制器反馈信号源 |
0 |
| H-17 |
收卷比例增益 |
2.0 |
| H-21 |
卷径系数K1最大值 |
300.0% |
| H-22 |
PID调节1区K1增量 |
2.0 |
| H-23 |
PID调节2区K1增量 |
60.0 |
| H-24 |
PID调节3区K1增量 |
200.0 |
| H-25 |
PID调节4区K1增量 |
500.0 |
| H-26 |
收卷控制选择 |
0000H |
| H-27 |
空盘复位K1值 |
100% |
| H-29 |
启动平滑时间 |
0 |
| H-33 |
断线反馈检测报警选择 |
0 |
| 功能代码 |
功能名称 |
设定值 |
| E-01 |
运行命令给定通道选择 |
1 |
| E-02 |
频率给定中通道选择 |
8 |
| E-03 |
前馈通道选择 |
3 |
| E-04 |
拉丝收线机机类型 |
2 |
| E-09 |
最大频率 |
与主机对应 |
| E-10 |
上限频率 |
与主机对应 |
| E-30 |
启动选择 |
3 |
| E-34 |
停机方式 |
3 |
| F-30 |
继电器输出端子 |
1 |
| F-31 |
开路集电极输出Y1 |
4 |
| F-32 |
开路集电极输出Y2 |
16 |
| F-34 |
输出频率水平FDT(排线机动作频率) |
2.00 |
| F-41 |
VS1端子输入电压下限 |
根据摆杆下限位置设定 |
| F-42 |
VS1端子输入电压上限 |
根据摆杆上限位置设定 |
| F-57 |
输入上限对应设定频率 |
根据主机最大频率设定 |
| H-12 |
PID控制器给定信号源 |
1 |
| H-13 |
PID键盘数字设定 |
50% |
| H-14 |
PID控制器反馈信号源 |
0 |
| H-17 |
收卷比例增益 |
3.0~5.0范围内调整 |
| H-22 |
PID调节1区K1增量 |
200.0 |
| H-23 |
PID调节2区K1增量 |
600.0 |
| H-24 |
PID调节3区K1增量 |
1000 |
| H-25 |
PID调节4区K1增量 |
5000 |
| H-26 |
收卷控制选择 |
0010H |
| H-27 |
空盘复位K1值 |
40% |
| H-29 |
启动平滑时间 |
2.0~4.0 |
| H-30 |
启动平滑时间内每秒K1增量 |
0.1% |
| H-31 |
收卷启动频率 |
0.50hz |
| H-32 |
收卷停机频率 |
2.00hz |
| H-33 |
断线反馈检测报警选择 |
1 |
| H-34 |
断线反馈检测值 |
1.0% |
| H-35 |
断线反馈报警延时时间 |
1.000s |
| H-36 |
启动后断线反馈检测延时 |
5.0s |
| H-37 |
断线反馈检测最低频率 |
10.00Hz |
| H-38 |
断线反馈故障复位选择 |
1 |
| H-39 |
断线反馈故障自动复位时间间隔 |
5.0s |
| H-40 |
停机抱闸信号动作频率 |
1.50Hz |
| H-41 |
停机抱闸持续时间 |
5.0s |
11#收卷变频器同样采用AC60-L型变频器,唯一不同的是,1#~10#变频器塔轮上的卷径没有变化,而11#在生产进行中,工字轮卷径不断增大。变频器通过实时卷径自动计算,调节转速,保持线速度一定。PID自动调节使张力轮始终处在中间位置,保持恒张力。张力机构采用张力轮的形式,如图所示

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