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)卻是一個薄弱環(huán)節(jié)，機械、電氣設(shè)備陳舊，阻礙了行業(yè)的發(fā)展。在金屬加工中，直進式拉絲機是常見的一種，在以前通常都采用直流發(fā)電機－電動機組（F-D 系統(tǒng)）來實現(xiàn)，現(xiàn)在隨著工藝技術(shù)的進步和變頻器的大量普及，變頻控制開始在直進式拉絲機中大量使用，并可通過PLC來實現(xiàn)拉拔品種設(shè)定、操作自動化、生產(chǎn)過程控制、實時閉環(huán)控制、自動計米等功能。
采用變頻調(diào)速系統(tǒng)的直進式拉絲機技術(shù)先進、節(jié)能顯著，調(diào)速范圍在正常工作時為30:1，同時在5%的額定轉(zhuǎn)速時能提供超過1.5倍的額定轉(zhuǎn)矩。
直進式拉絲機變頻控制系統(tǒng) ：
該直進式拉絲機主要對精軋出來的不銹鋼絲進行牽伸，設(shè)計的工藝要求為：
（1）最高拉絲速度600m/min；
（2）加工品種主要三種，分別是進線 2.8mm→出線 1.2mm、2.5mm→1.0mm、2.0mm→0.8mm；
（3）緊急停車斷頭不多于2個
直進式拉絲機是拉絲機中最難控制的一種，由于它是多臺電機同時對金屬絲進行拉伸，作業(yè)的效率很高。不象以前經(jīng)常遇到的水箱拉絲機和活套式拉絲機，允許金屬絲在各道模具之間打滑。同時它對電機的同步性以及動態(tài)響應(yīng)的快速性都有較高的要求。由于不銹鋼材料特性比較脆，缺少像高碳鋼絲或者鋼簾線那樣的韌性，比較容易在作業(yè)過程中拉斷。
本系統(tǒng)共有8臺11KW 變頻器。系統(tǒng)的電氣配置為活套一臺，安裝在第一級，作用是將成卷的不銹鋼絲牽引到拉絲部分，由于活套可以自由打滑，因此這臺電機不需要特別的控制。拉絲部分共有六個直徑400mm的轉(zhuǎn)鼓。每個轉(zhuǎn)鼓之間安裝有用于檢測位置的氣缸擺臂，采用位移傳感器可以檢測出擺臂的位置，當(dāng)絲拉得緊的時候，絲會在擺臂的氣缸上面產(chǎn)生壓力使得擺臂下移。最終是收卷電機，該部分采用自行滑動的錐形支架，整個過程卷徑基本不變化，因此不需要用到卷徑計算功能。八臺電機功率采用變頻專用電機，同時帶有機械制動裝置。
直進式拉絲機的系統(tǒng)邏輯控制較為復(fù)雜，有各種聯(lián)動關(guān)系，由PLC實現(xiàn)。同步方面的控制則全部在變頻器內(nèi)部實現(xiàn)，不依賴外部控制。
工作原理：
根據(jù)操作工在面板設(shè)定決定作業(yè)的速度，該速度的模擬信號進入PLC，PLC考慮加減速度的時間之后按照一定的斜率輸出該模擬信號。這樣做的目的主要是滿足點動、穿絲等一些作業(yè)的需要。PLC輸出的模擬電壓信號同時接到所有變頻器的 AI2（AI1 也可以）輸入端，作為速度的主給定信號。各擺臂位移傳感器的信號接入到對應(yīng)的轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動變頻器作為 PID 控制的反饋信號。根據(jù)擺臂在中間的位置，自己設(shè)定一個PID的給定值。這個系統(tǒng)是非常典型的帶前饋的PID控制系統(tǒng)，一級串一級，PID作為微調(diào)量。 |
