ET1000系列变频器在直进式拉丝机上的应用

引言

拉丝机是金属线才生产的重要设备，主要是将金属线材料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。从机械结构上可以分为：滑轮式、活套式、水箱式和直进式。在电信电缆行业，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、吕焊丝、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。浙江永川电气作为一家专业的变频器制造商，所生产的恒张力ET1000型专业变频器，以其卓越的性能赢得了电线电缆企业和焊丝企业的认可和好评。

 

 

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变频调速器，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）。模具的配比如小表：

 

根据客户要求，该系统为11联直进式拉丝机，该系统采用浙江永川电气张力控制专用变频器ET1000系列，系统配置如下图（1）所示，PLC+11台专用型变频器。前馈通道由主机PLC给定，PLC作为主机与从机变频器做485通讯，（由主机发送广播指令）即前馈频率由485通讯给定。省却了价格高昂的DA模块。

 

该系统设计有功能全面------系统启停车、跳卷、线速度设定、收卷点动、断线保护等，极大的方便了操作人员对设备进行熟练的操作和监控。PLC在整个系统中起着重要的作用。

（1）    得到启动信号后，PLC输出使变频器FWD与COM端子闭合，变频器行。

（2）    根据按钮或主电位器由PLC485通讯端口发出主速度信号。

（3）    低速穿线时，需要前联动、正转点动、反转点动和后联动。

    前联动：我们以放线工字轮为最前，假如我们在4#塔轮处脚踏前联动开关，应该是1#~4#机联动，即PLC使1#~4#变频器同时走点动频率，以此类推。

正转点动;当某台塔轮上线材松动时，需要单独点动该台，其它塔轮不动作。

反转点动：极少用到可以不设计。

后联动：仍以放线工字轮为参照-----最前，假如我们在4#塔轮处脚踏后联动开关，应该是4#~11#机联动。

          变频器的要求

          如图（1）所示，机台上有11个塔轮，其中1#~10#采用永川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张力恒定。10#也采用拉丝机专用变频器，但没有张力机构。11#采用拉丝机收卷张力控制专用变频器控制手线轮，与1#~10#所不同的是，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。

 

三、ET1000系列变频器特点

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、断线全部有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、指示灯好显示仪表。

4、系统更简洁、成本更低、维护跟方便、同时、控制效果更佳，设备运行更稳定。

          5、张力杆（位移传感器）在下线位、中间位或上限位，都可开机运行。自动跟踪拉丝机速度，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匹配使用，不需要放大变频器的容量。

 7、适用于双边频、多边频拉丝机或收卷的张力控制应用场合，更换拉丝机模具或机台数时不需要调整任何参数。