变频器在直进式拉丝机上应用

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1、变频器在直进式拉丝机上的应用一、引言　　汽车工业快速发展，对汽车轮胎需求也快速增长。同时，我国高等级公路快速发展，汽车运行速度也大大提高了，这就对汽车轮胎质量提出了更高要求。而钢联线作为轮胎重要组成部分，对轮胎强度起着重要作用。钢联线质量直接影响着轮胎质量、品质、等级。作为钢联线主要生产设备直进式拉丝机，应用也越来越广泛。早期直进式拉丝机，主要以进口为主，包括德国、意大利、韩国等进口拉丝机为主，这些系统有直流调速，也有交流变频调速。现这些设备一些大钢联线生产厂还应用。近年来，国内机械加工能力提高，以及自动化控制技术发展，直进式拉丝机已基本实现国产化。江

2、阴、靖江等几家拉丝机生产厂，都已生产出交流变频同步调速直进式拉丝机。这个应用案例就是酷马Q9000高性能矢量变频器江阴生产直进式拉丝机上配套案例。二、直进式拉丝机工作原理简介　　直进式拉丝机是有多个拉拔头组成小型连续生产设备，逐级拉拔，可以一次性把钢丝冷拉到所需规格，工作效率比较高。，每一级拉拔后，钢丝线径发生了变化，每个拉拔头工作线速度也应有变化。　　拉模配置不同，各个拉拔头拉拔速度也要变化。拉拔速度基准是每个时刻拉模钢丝秒流量体积不变，以下公式成立：πR2×V1=πr2×V2其中R：进线钢丝直径V1：进线钢丝线速度r：出线钢丝直径V2：出线钢丝线速

3、度直进式拉丝机各个拉拔头工作速度就是基于以上公式，保证各个拉拔头同步运行。，以上说明是基于理想状态稳态工作过程，机械传动误差以及机械传动间隙，还有起动、加速、减速、停止等动态工作过程中，各个拉拔头就无法保持同步，，现大多数直进式拉丝机上都有张力传感器，动态测量各个拉拔头间钢丝张力，再把张力转换成标准信号（0～20mA或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，主速度上叠加上PID计算调整量，保持各个张力检测点张力恒定，也就保证了直进式拉丝机工作同步恒张力工作状态。以上说明，直进式拉丝机对变频器性能提出较高要求。

4、变频器应具有以下性能。1，低频起动力矩大，过载能力强，速度精度高2，有内置PID功能，PID参数丰富3，动态响应快　　，我们选用了酷马Q9000系列高性能矢量变频器作为直进式拉丝机驱动装置，该变频器实际使用中也完全满足了拉丝机要求，响应快，起动力矩大，过载能力强，矢量控制时速度控制精度达到0.2%（无PG），有内置PID，PID参数丰富，包括PID增益、限幅、偏置等等。三、配置及说明　　直进式拉丝机电气系统配置如下图所示，主要包括以下几个部分：触摸屏—西门子TP270，10′真彩，可编程控制器（PLC）—西门子S7-315-2DP，带Profibus现

5、场总线接口，变频器—酷马Q9000系列高性能矢量变频器，内置PID，传感器—图尔克线性传感器，0～10V，或4～20mA。触摸屏与PLCMPI总线连接，PLC与变频器之间Profibus现场总线连接，组成高速现场总线网络，数据传输速率达到1.5M，极大提高了变频器响应速度，提高了同步精度，基本上做到了正常工作时不断丝。这对提高工作效率非常有效。Q9000Q9000Q9000　参数名称出厂设定设定21-01频率指令选择1121-02运行指令选择1121-03停止方法选择0131-01加速时间110.0831-02减速时间210.0836-01载波频率的上

6、极限12.5241-01频率指令10.005051-01输入电压的设定20038051-04最高输出频率60.08051-05最大电压200.038051-06基础频率60.05051-08中输出频率电压11.025.151-13基础电压0.038052-01电机额定电流1.9029.652-02电机额定滑差2.900.8252-03电机空载电流1.2013.852-05电机的线间电阻9.8420.67552-07电机的铁心饱和系数10.500.4252-08电机的铁心饱和系数20.750.68T2-01端子RA-RC的功能选择0ET3-12滤波常数0

7、.001T5-01传送地址1F3T5-02传送速度的选择34P3-04减速中失速防止功能选择10整个系统领航速度是由最后一台拉拔变频器决定，再每道拉模压缩比与减速比，计算其它每个机台主给定速度，机械上误差和拉模磨损，使给定参数与实际数值有一定差异，这个差异就张力臂来纠正。事实上，张力臂下面连接着一只位置传感器，该传感器测量出张力臂转动角度，输出一个0～10V模拟量信号给变频器，变频器再设定位置值（一个相对与10V百分比值），PID计算，输出频率上叠加上一个纠偏量，消除上述差异。　　系统中，触模屏作为人机界面，起着人机接口作用，每道拉模压缩比，就是触模屏

8、输入，，触模屏还能存储若干套不同拉模参数，方便用户快速选择成套拉模参数，而不必每次都要输入参数