中颖双核dsp芯片sh99f100在直进式拉丝机变频器中的应用

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1、中颖双核DSP芯片SH99F100在直进式拉丝机变频器中的应用ApplicationofSH99F100Dual-coreChipsfromSinowealthinStraightDrawingMachineInverter中颖电子股份有限公司万翔Shawnwan摘要：本文介绍了一种新型的直进式拉丝机系统，以及配套的专用变频器原理与实现。此变频器使用中颖电子SH99F100双核DSP芯片作为控制内核。拉伸变频器使用前馈控制、PID控制等先进控制算法，收卷变频器使用异步电机转矩控制算法。整个系统通过485

2、通讯与人机接口进行通讯控制。关键词：双核芯片SH99F100直进式拉丝机变频器转矩控制Abstract：Thispaperintroducesanewtypeofstraightwiredrawingmachinesystem,aswellasprincipleandimplementationofthespecialinvertercompatiblewithit.ThisspecialinverterusesSH99F100dual-coreDSPchipfromSinowealthasthecon

3、trolkernel.Tensioninverterusesfeedforwardcontrol、PIDcontrolandotheradvancedcontrolalgorithm,windinginverterusesmotortorquecontrolalgorithm.Theentiresystemcommunicateswithinterfaceby485communicationmode.Keywords:Dual-corechipsSH99F100StraightDrawingMachin

4、eInverterTorqueControl1引言随着现代工业、汽车和建筑业的蓬勃发展，对钢铁线的需求也快速增长。作为钢铁线生产的主要设备---直进式拉丝机，应用也越来越广泛。早期拉丝机主要依靠进口，近年来，国内自动化技术的长足进步使得国产拉丝机越来越成熟，拉丝机市场已基本实现国产化。与以往直流调速或者变速箱调速不同，现代拉丝机主要使用交流调速系统，其中变频器是其中的核心控制单元，承担着拉丝调速、张力卷取、多级同步控制等环节，变频器的功能算法和可靠性直接关系到拉丝机的性能和产品质量。中颖电子是一家致力于

5、芯片设计的高科技企业，其专注于电机控制研发出的专用芯片SH99F100，是一颗具有强大处理功能和高效率的双核DSP芯片，依靠SH99F100丰富的资源开发出的拉丝机专用变频器算法更加稳定便捷。中颖变频器的现场应用，大大提高了拉丝机的自动化水平与加工能力、有效降低了设备的单位能耗与维护成本，得到了行业的广泛认同，在拉丝行业得到了广泛应用。2直进式拉丝机工作原理拉丝机种类丰富，常见的拉丝机有水箱式拉丝机、直进式拉丝机、滑轮式拉丝机、倒立式拉丝机等，其中直进式拉丝机又是主力军，拉丝机主要应用在对铜丝、不锈钢丝

6、等金属线缆材料的加工，将较粗的钢铁线通过模具拉伸为较细钢铁线，属线缆制造行业极为重要的加工设备。直进式拉丝机示意图如图1所示。图1直进式拉丝机示意图原理简介：原材料较粗钢铁线通过放卷设备进入拉丝模具，变频器驱动电机运转，拉动钢铁线逐级前送，每一级减速比由机械系统决定。通过联机控制系统、张力反馈装置以及先进PID算法控制多级电机逐级平滑启动和运行，不会拉断钢铁线。每经过一级模具，钢铁丝变细，从最后一级模具出来的钢铁线即达到模具设定的粗细度时，通过收卷变频器和收卷设备将钢铁线收卷，生产流程结束。3系统设计3

7、.1系统整体结构3.1.1拉丝机系统构成图整个系统由人机接口触摸屏、收放卷变频器、计米传感器、5台拉丝变频器、张力摆杆、跳模开关、启动脚踏开关、急停开关、警报系统等输入输出组件组成。系统构成图如图2所示。触摸屏与变频器之间通过485通讯控制，主要功能有显示当前运行状态、跳模控制、参数设置、转速设置、计米功能等，是整个系统的指令源。放卷变频器用来将原材料粗钢铁线以一定的速度传送到第一级塔轮和模具。收卷变频器维持一定的张力，将最后一级出来的钢铁线收卷。拉丝变频器用来控制塔轮速度，通过摆杆的电压反馈信号控制维

8、持一定的张力，以免钢铁线被拉断，多台拉丝变频器之间的互联采用变频器的输入输出端子，同时为了快速跟随和平滑调速，前一级的转速一定要以最快的速度反应到后级上，这样必须加入前馈控制。有些系统需要在原来基础上跳模使用，在跳模时，直接通过触摸屏设置跳模级数，并通过跳模开关控制哪一级是主机，哪些是从机，哪些机器被停用。图2系统构成图3.1.2变频器硬件构成本系统是以中颖电子生产的高性能双核芯片SH99F100为核心，搭配外围模拟和数字电路所组成的硬件系