SVF3000變頻器在雙變頻拉絲機中的應用

1、前言

拉絲機屬于線(xiàn)纜行業(yè)的一種常用設備，按結構形狀分為水箱式拉絲機、倒立式拉絲機、直進(jìn)式拉絲機等。按出線(xiàn)直徑分為：大拉機（進(jìn)線(xiàn)直徑=8mm ，出線(xiàn)直徑=3～1.3mm）；中拉機（進(jìn)線(xiàn)直徑=3～1.8 mm， 出線(xiàn)直徑=1～0.3mm）；?。殻├瓩C（進(jìn)線(xiàn)直徑=1～0.2mm，出線(xiàn)直徑=0.3～0.06mm）；微拉機（進(jìn)線(xiàn)直徑=0.12～0.06mm，出線(xiàn)直徑=0.06～0.01mm）。粗線(xiàn)通過(guò)模具經(jīng)過(guò)多道拉細處理, 模具有很多種，常見(jiàn)的有以下幾種=圓形拉絲模、螺旋模、聚晶模等。
本文以某廠(chǎng)家在微拉機中的應用為例，來(lái)說(shuō)明SVF3000變頻器控制的應用過(guò)程及效果。

2、拉絲機雙變頻控制系統

拉絲機變頻控制系統目前用的最多的是雙變頻系統，其中一臺作為主拉，另一臺作收線(xiàn)控制；?。殻├瓩C目前還有單變頻控制系統。

以下詳細介紹SVF3000變頻器在該廠(chǎng)的應用情況。

2.1 系統配置

主拉為3.7kW/SVF3000，收線(xiàn)采用1.5kW/SVF3000.

2.2 工藝要求

（1）最高收線(xiàn)速度 1200m/min；

（2）加工品種 0.12mm → 0.06mm；

（3）不論擺桿在任何位置都可直接啟動(dòng)，且啟動(dòng)過(guò)程中不用手扶；

（4）運行全過(guò)程中張力擺桿穩定；

（5）不論當前收卷的狀態(tài)是空盤(pán)、半盤(pán)、滿(mǎn)盤(pán)都隨時(shí)可以停機、啟動(dòng)；

2.3 控制原理

主拉變頻器實(shí)際上只作一個(gè)簡(jiǎn)單的調速，但需要輸出脈沖信號作為收線(xiàn)變頻器速度基準。收線(xiàn)拉絲機根據主機發(fā)出的脈沖信號以及擺桿電壓信號計算同步輸出頻率，計算時(shí)要考慮適應主機不同速度，收線(xiàn)盤(pán)不同盤(pán)經(jīng)，擺桿不同位置的情況。

根據以上需求，作為收卷變頻器，SVF3000提供一個(gè)創(chuàng )新的PID工作模式（機械傳動(dòng)比自適應PID）;

在該模式下： 輸出頻率 = 主頻率源X（主拉發(fā)出的脈沖信號給到DI） * 機械傳動(dòng)比系數（初始化值為F9.22）+ PID（Y）

該模式下PID不僅能計算出偏差引起的疊加到主頻率（X）上的PID輸出頻率(Y)，還可以根據反饋偏差自動(dòng)校正主從機的機械傳動(dòng)比系數，這里，P用來(lái)計算疊加量，I用來(lái)校正機械傳動(dòng)比系數。由于PID很快對機械傳動(dòng)比系數進(jìn)行校正，所以啟動(dòng)前收卷盤(pán)的狀態(tài)將不影響收卷動(dòng)作，為提高適應能力，建議默認機械傳動(dòng)比系數（F9.22）要根據半盤(pán)的情況設定。

啟動(dòng)過(guò)程中，如果收卷變頻器不對輸出頻率進(jìn)行特殊處理，將可能出現拉斷絲的現象，為此新增了一個(gè)平緩啟動(dòng)模式（F9.20）選項，該模式的作用時(shí)間由啟動(dòng)時(shí)間（F9.19）來(lái)設定。這樣可以實(shí)現擺桿在任意位置下啟動(dòng)不用手扶的功能。

由于收線(xiàn)電機在機械傳動(dòng)比自適應PID模式控制下，能自動(dòng)實(shí)現與主拉同步，擺桿的位置也基本保持在中間位置，從某種意義上講也保證了收線(xiàn)的張力恒定。

2.4 調試說(shuō)明

a、 首先根據工藝要求的最大線(xiàn)速度計算出主拉變頻器所需要的最大運行頻率（F0.11）；

b、 再根據實(shí)際的傳動(dòng)比情況算出收卷所需的最大頻率(F0.11)；

c、 最后根據半盤(pán)時(shí)機械轉動(dòng)比關(guān)系設定默認傳動(dòng)比系數(F9.22)；

d、 主拉變頻器的加減速時(shí)間盡可能的長(cháng)（一般在40～60s），可以平穩的進(jìn)行加減速；

e、 要調整好反饋電位器的位置，保證機械中點(diǎn)對應反饋的中點(diǎn)。

參數配置情況:

主拉變頻器（SVF3000,3.7kW）:

F0.02： 1 端子命令
F0.03： 2 AI1輸入
F0.11： 60.00Hz 上限頻率
F0.13： 60.0s 加速時(shí)間
F0.14： 60.0s 減速時(shí)間
F3.01： 6 X2：正轉點(diǎn)動(dòng)
F3.03： 10 X4：自由停車(chē)
F3.20： 1.00S 模擬輸入濾波時(shí)間
F4.00： 2 繼電器：故障輸出
F4.01： 3 OC1：FDT1檢測到達
F4.08： 20 AO2輸出脈沖信號作為同步信號
F7.00： 5.00Hz 點(diǎn)動(dòng)頻率
F7.01： 20.0s 點(diǎn)動(dòng)加速時(shí)間
F7.02： 20.0s 點(diǎn)動(dòng)減速時(shí)間
F7.15： 2.00Hz FDT1電平頻率檢測值

收卷變頻器（SVF3000,1.5kW）:

F0.02： 1 端子命令
F0.03： 4 DI輸入（主頻率源X）
F0.04： 7 PID輸入（輔助頻率源Y）
F0.07： 2 頻率源X+頻率源Y
F0.11： 75.00Hz 上限頻率
F0.13： 2.0s 加速時(shí)間
F0.14： 2.0s 減速時(shí)間
F3.00： 30 X1：斷線(xiàn)保護開(kāi)關(guān)輸入
F3.03： 10 X4：自由停車(chē)
F3.08： 2.0V 張力擺桿下限位反饋電壓值
F3.10： 8.0V 張力擺桿上限位反饋電壓值
F3.20： 0.05s 模擬輸入濾波時(shí)間
F4.00： 2 繼電器：故障輸出
F4.01： 3 OC1：FDT1輸出（啟動(dòng)排線(xiàn)電機）
F4.02： 23 OC2：抱閘信號輸出（在每次進(jìn)入停機狀態(tài)下啟動(dòng)）
F4.07： 5.0s 抱閘信號持續時(shí)間
F5.05： 1 自由停機（停機方式）
F7.13： 1 禁止反轉
F7.15： 2.00Hz FDT1檢測值
F7.16： 1.00Hz FDT1滯后值
F9.00： 3001 PID控制模式設定

3 機械傳動(dòng)比系數自動(dòng)校正PID控制模式

0 PID作用方向：正作用
0 PID反饋源：AI1
1 PID給定源：F9.02
F9.02： 500 PID給定值
F9.06： 2.0% 比例增益P
F9.07： 12.0s 積分時(shí)間I
F9.08： 50.00Hz 反轉截止頻率
F9.16： 2 斷線(xiàn)檢測方式
0：不檢測
1：根據PID反饋（擺桿信號）信號進(jìn)行檢測
2：根據斷線(xiàn)接近開(kāi)關(guān)信號檢測
F9.17： 10% PID反饋斷線(xiàn)判斷閥值(當斷線(xiàn)檢測方式設定為1時(shí)需要設定本參數)
F9.18： 2.0S 斷線(xiàn)檢測判斷延時(shí)
F9.19： 5.0s 啟動(dòng)時(shí)間
F9.20： 1 平緩啟動(dòng)模式（該模式的作用時(shí)間由F9.19設定）
F9.22： 0.600 默認機械傳動(dòng)比系數

雙變頻拉絲機電氣示意圖