AC310-XL变频器在直进式拉丝机上的应用

引言 

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。伟创电气作为一家专业的变频器制造商，所生产的恒张力AC310-XL型专用变频器，以其良好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，还有在启动、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

直进拉丝排列图如下

该系统采用伟创电气线缆行业专用变频器AC310-XL系列，系统配置如下图（1）所示，PLC+AC310-XL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作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。

图（1）

该系统设计具有多功能的特点（系统启动、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X1与COM端子闭合，变频器运行。

（2）根据按钮或主电位器由PLC的485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。 

右联动：我们以放线工字轮为***前，假如我们3号塔轮处脚踏前联动开关，应该是3～5号机联动，即3号为主机4～5号跟随主机点动频率运行，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。点动选择开关在中间位置。 

反转点动：极少用到可以不设计。 

左联动：仍以放线工字轮为参照，假如我们在3号塔轮处脚踏左联动开关，应该是收卷和1～3号机联动，1号主机其2～3号跟随主机点动频率运行，以此类推。

三、AC310-XL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匹配使用，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。

四、结束语

伟创AC310-XL系列的线缆机专变频器以优越的性能让客户的拉丝设备运行稳定、可靠，大大节约生产成本和生产，客户非常满意，具体的优势主要有以下三点：

1. 特有卷径计算功能，可以有效防止拉丝断线的产生，让设备能够长期稳定、可靠运行。

2. 优越的转矩控制功能以及良好响应，可以避免了拉丝机因带负载启动难的问题。

3. 特有的恒张力控制算法，以及完全超越了原有产品在张力控制上的能力，并应用在拉丝机收卷上，呈现效果非常好，客户相当满意。