一、引言
金屬制品是冶金工業(yè)中的重要一環(huán)，但在我國該行業(yè)卻是一個(gè)薄弱環(huán)節，機械、電氣設備陳舊，阻礙了行業(yè)的發(fā)展。在金屬加工中，滑輪式拉絲機是常見(jiàn)的一種，廣泛應用于鋼絲，鋼纜，建筑構件，鍍鋅鐵絲，金屬網(wǎng)，制釘等拉絲現場(chǎng)。在以前通常都采用工頻實(shí)現，現在隨著(zhù)工藝技術(shù)的進(jìn)步和變頻器的大量普及，變頻控制開(kāi)始大量使用，并可實(shí)現無(wú)級調速，相應的邏輯控制以及張力工字輪收卷等功能。
采用變頻調速系統的直進(jìn)式拉絲機技術(shù)先進(jìn)、節能顯著(zhù)，調速范圍在正常工作時(shí)為30:1，同時(shí)在5%的額定轉速時(shí)能提供超過(guò)1.5倍的額定轉矩。
本文以杭州某生產(chǎn)鐵絲的滑輪式拉絲機現場(chǎng)為例，來(lái)說(shuō)明變頻控制的應用過(guò)程和效果。
二、工藝介紹和要求
該設備主要對鐵絲進(jìn)行牽伸拉拔，進(jìn)線(xiàn)6.5mm，經(jīng)過(guò)5道拉拔模具的作用，出線(xiàn)3.2mm，拉絲部分共有5個(gè)直徑550mm的轉鼓，相鄰轉鼓之間安裝有用于積放線(xiàn)的滑輪，可以解決前后兩級之間速度差造成的張力不穩定，達到每級之間的張力控制。收卷電機工字輪收卷，通過(guò)拉拔最后以及與收卷之間的張力擺臂調整收卷的速度，通過(guò)PID來(lái)調整由于卷徑變化引起的速度差，以達到張力收卷的效果。其主要要求如下：
1.各臺速度通過(guò)電位器單獨可設
2.各臺都可單獨啟動(dòng)，也可系統總啟動(dòng)
3.系統具有總停止和緊急停機功能
4.前面一臺停止后，后面臺位必須停止
5.收卷能夠恒張力收卷
6.加速和減速平穩，沒(méi)有大的波動(dòng)
三、系統方案
1、系統配置方案
主拉：采用E380系列通用型變頻器，具有輸出力矩大，性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)；
收卷：采用V560系列高性能矢量變頻器，實(shí)現張力收卷功能；
2、方案介紹
拉拔部分直接通過(guò)模擬量電位器給定變頻器的頻率，通過(guò)機械本身的積放線(xiàn)功能進(jìn)行調整，以達到張力保持的效果，收卷部分采用高性能矢量變頻器雙通道頻率作用，PID做微調來(lái)修正由于卷徑變化引起的速度變化，以到達張力控制。
3、方案控制邏輯
每一臺可以單獨啟動(dòng)，停止，如果達到系統啟動(dòng)停止位置時(shí)，第一臺先啟動(dòng)，只有第一臺啟動(dòng)后，才會(huì )啟動(dòng)第二臺，第二臺啟動(dòng)后，才會(huì )啟動(dòng)第三臺，依次往后；系統停止，第一臺停止后，后面都停止，
四、系統圖示及調試
1、系統接線(xiàn)圖（部分圖示，如圖1）
按系統接線(xiàn)圖接線(xiàn)，并重點(diǎn)檢查變頻器的電源接線(xiàn)部分，完成檢查后上電。
拉拔部分按接線(xiàn)圖和所給定參數設置變頻器參數后，收卷部分如下
2、調試參數
拉拔變頻器參數設置（部分）
F0.1=4 VC1模擬量給定頻率
F0.4=1 控制方式為端子控制
F0.5=2 三線(xiàn)控制方式
F0.10=20 加速時(shí)間
F0.11=20 減速時(shí)間
F3.0=18 X1為三線(xiàn)控制模式
F3.1=16 EMS自由停機控制
F3.8=0 繼電器輸出為變頻器運行中
F3.6=16 變頻器故障輸出
收卷變頻器參數設置（部分）
F0.1.16=13 頻率設置值為兩個(gè)通道設置值之和
F0.1.19=0.15 通道2設定系數為15%
F0.3.33=1 控制方式為端子設定
F1.0.03=2.00 加速時(shí)間為2S
F1.0.04=2.00 減速時(shí)間為2S
F1.0.09=5.00 點(diǎn)動(dòng)加速時(shí)間為5S
F1.0.10=5.00 點(diǎn)動(dòng)減速時(shí)間為5S
F5.3.28=0007 頻率設定通道為最高優(yōu)先級
F7.0.00=2001 過(guò)程PID為啟動(dòng)投入
F7.0.08=60.0 PID設定值
F7.0.10=1 PID反饋為AI2
F7.0.17=0.55 過(guò)程PID的P值
F7.0.18=20.00 過(guò)程PID的I值
F7.0.21=0010 過(guò)程PID輸出雙極性
F7.0.22=0.0 PID的靜態(tài)偏差為0
3、調試步驟
（1）電機參數自學(xué)習
在按電機實(shí)際參數設置【F2.0.00】~【F2.0.04】后，設置【F2.2.53】=1啟動(dòng)靜態(tài)自學(xué)習；
（2）電機參數學(xué)習完成后，按以上調試參數設置參數；
在以上調試工作準備完成之后進(jìn)入調試
（3）調整氣缸擺桿傳感器的最大值和最小值。范圍越大，調整的精度就越高，調整的效果越好。通過(guò)D1.0.04來(lái)監控調整，在調整完成之后，分別修改對應AI2對應最小值【F4.0.02】和最大值【F4.0.03】
（4）氣缸擺桿校正完成之后，在沒(méi)有穿線(xiàn)之前，分別對從第一臺到最后一臺的點(diǎn)動(dòng)，查看每一臺的剎車(chē)裝置和皮帶輪是否裝好；
（5）調試過(guò)程最重要是調試PID限幅比例和PID的P值和I值。I值調試的經(jīng)驗是I值大于收卷加減速時(shí)間，小于拉拔加減速時(shí)間。根據空盤(pán)和滿(mǎn)盤(pán)的卷徑來(lái)計算PID的限幅值
五、小結
在本方案中，收卷部分采用四方高性能矢量變頻器V560的驅動(dòng)，拉拔部分E380通用型高性?xún)r(jià)比變頻器，在系統參數優(yōu)化后，啟動(dòng)停止非常平滑，穩定運行并大大減少了斷線(xiàn)率。相比工頻驅動(dòng)系統，效率和節電率也大大提高。而且本系統中電氣器件配置簡(jiǎn)練，邏輯清楚，便于故障檢查，完全滿(mǎn)足新型滑輪式拉絲機的工藝要求，得到了客戶(hù)的好評。
