時間:2012-12-12 13:35:35來源:上海麥孚電器
1 引言
直進式拉絲機是常見的金屬線材加工設(shè)備中的一種,可對高、中、低碳鋼絲,不銹鋼絲,合金銅絲等進行伸線加工,廣泛應(yīng)用于機械制造、五金加工、石油化工、電線電纜等工業(yè)領(lǐng)域。隨著工藝技術(shù)水平的日益提升,變頻器控制在直進式拉絲機得到了大量應(yīng)用,采用變頻調(diào)速系統(tǒng)使拉絲機設(shè)備運行更穩(wěn)定,節(jié)能效果更顯著。上海麥孚電器有限公司推出的安達(dá)VCD1000系列無感矢量變頻器就是在拉絲機應(yīng)用中的專用產(chǎn)品,它優(yōu)越的性能以及完善的功能得到了業(yè)內(nèi)的一致好評。如圖1為直進式拉絲機一體總線變頻柜。
圖1 直進式拉絲機一體總線變頻柜
2 設(shè)備簡介
直進式拉絲機各個拉拔頭變頻器的速度是由主速度和PID微調(diào)量相疊加,各個拉拔頭在張力平衡桿上安裝有位移傳感器,用于動態(tài)測量各個拉拔頭間金屬線材的張力,位移傳感器輸出(4mA~20mA或0V~10V)標(biāo)準(zhǔn)信號,作為變頻器張力閉環(huán)PID控制的反饋,通過調(diào)整各級電機轉(zhuǎn)速,系統(tǒng)保證各個張力檢測點的張力恒定。只有在整個拉拔過程中保持每一個點的張力恒定,才能保證多級連續(xù)拉拔順利進行和拉出金屬線材的品質(zhì)。低速點動穿模,運行速度穩(wěn)定。電機滿載啟動,起動轉(zhuǎn)矩達(dá)到150%額定轉(zhuǎn)矩,最高線速度20m/s。圖2為拉絲機生產(chǎn)現(xiàn)場圖。
圖2 天津靜海某工廠拉絲機生產(chǎn)現(xiàn)場圖
3 系統(tǒng)配置
(1)拉絲機主機:選用VCD1000系列拉絲機專用變頻器一臺,電流矢量控制,啟動過程平滑,高速運行穩(wěn)定。
(2)N級拉絲從機:選用VCD1000系列張力控制專用變頻器N臺,張力閉環(huán)控制,逐級跟蹤運行,電流矢量控制,低頻高轉(zhuǎn)矩輸出。
(3)收卷機:選用VCD1000系列張力控制專用變頻器一臺,張力閉環(huán)控制,跟蹤拉絲機輸出線速度運行。電流矢量控制,內(nèi)置制動單元與斷線保護功能,根據(jù)電機功率加裝制動電阻。
4 系統(tǒng)特點
(1)復(fù)雜的張力控制全部由變頻器完成,PLC只做邏輯控制和主速度控制,減少PLC程序和系統(tǒng)硬件的開發(fā)難度。
(2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔,相互關(guān)聯(lián)度低,操作、維護方便。同時,控制效果更佳,設(shè)備運行更穩(wěn)定。
(3)減少了A/D、D/A模塊,對PLC的性能指標(biāo)要求低,是優(yōu)化的低成本方案。
(4)均采用電流矢量控制變頻器,低頻轉(zhuǎn)矩大、無轉(zhuǎn)速死區(qū),低速0.5Hz額定轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)輸出,穿模、試機沒有材料損耗。
(5)張力平衡桿在下限位、中間位或上限位,都可開機運行。自動跟蹤拉絲速度,張力平衡桿基本維持在中點位置,擺動幅度小。
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