一、 目前拉絲控制的方式
目前國產(chǎn)的拉絲設(shè)備有大拉絲機、中拉絲機、細(xì)拉絲機三類,每一類拉絲機中根據(jù)線徑的不同又分為不同型號。大拉絲機和中拉絲機目前采用較多的依然是直流調(diào)速。但,近年來,隨著交流調(diào)速技術(shù)的飛速發(fā)展,尤其是高性能矢量控制變頻器的出現(xiàn),交流調(diào)速性能已經(jīng)接近直流調(diào)速的性能,同時,由于交流調(diào)速的方便和實用,大拉絲機和中拉絲機目前已經(jīng)出現(xiàn)變頻化的趨勢。國產(chǎn)的細(xì)拉絲機主要是拷貝臺灣版本的細(xì)拉絲機,最初采用的是單變頻方式,也是目前生產(chǎn)量最大的細(xì)拉絲機。由于單變頻控制的細(xì)拉絲機的滑差量太大,影響后工序---銅線漆包的質(zhì)量。對銅線要求比較高的場合,這種控制方式往往達不到用戶要求。于是雙變頻控制的、性能優(yōu)良的細(xì)拉絲機逐步占領(lǐng)市場。
目前雙變頻控制的細(xì)拉絲機,主要是采用張力控制板+主驅(qū)動變頻器+收卷變頻器。由于張力控制板只進行張力擺桿的位置控制,在拉絲機的速度到2000m/min左右時,張力板的控制效果就不太理想,張力擺桿不停的在上下擺動。擺桿的上下波動,說明張力控制不穩(wěn)定,這樣,將不可避免地影響細(xì)銅線質(zhì)量,這也是目前眾多雙變頻控制的細(xì)拉絲機普遍存在又難以解決的問題。
二、 艾默生TD3300張力控制專用變頻器功能簡介
艾默生TD3300系列變頻器是在其高性能變頻器TD3000系列的基礎(chǔ)上,針對張力控制行業(yè)推出的一種專用變頻器。艾默生TD3300系列變頻器整合了絕大多數(shù)張力控制器的功能特點,能夠取代目前的大部分張力控制器,節(jié)省用戶投資;其完善的功能,精確的控制,高可靠性,能夠滿足用戶各種要求;同時艾默生變頻器優(yōu)秀的電網(wǎng)適應(yīng)性和良好的售后服務(wù),解決了用戶的后顧之憂。
艾默生TD3300張力專用變頻器具備如下專用功能:
1) 備TD3000矢量變頻器的所有高性能;
2) 可實現(xiàn)張力閉環(huán)控制和張力開環(huán)控制,滿足各種卷取控制要求;
3) 多種卷徑計算功能,滿足不同場合;
4) 多種線速度測量方式,方便用戶選用;
5) 可以實現(xiàn)張力錐度的多種方式控制,進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量;
6) 具有拉絲機卷繞控制的特殊解決方案;
三、 張力變頻器TD3300在蓉勝公司的應(yīng)用
廣東蓉勝超微線材股份有限公司是目前亞洲最大的超微線生產(chǎn)基地。目前該廠有單變頻細(xì)拉絲機、雙變頻細(xì)拉絲機300多臺,由于中國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,目前的產(chǎn)能已經(jīng)明顯不能滿足市場的需求。為了進一步擴大產(chǎn)能,廣東蓉勝超微線材股份有限公司決定自主生產(chǎn)300臺不同型號的雙變頻控制的細(xì)拉絲機。
由于艾默生公司TD3300張力專用變頻器基本具備數(shù)種張力解決方案,廣東蓉勝公司決定采用艾默生公司的TD3300系列變頻器作為細(xì)拉絲機的收卷驅(qū)動部分,由于主驅(qū)動部分對變頻器沒有特殊要求,選用艾默生公司TD1000與TD2000系列通用變頻器作為系統(tǒng)的主驅(qū)動部分。
另外,TD3300由于具備兩組PID參數(shù)可以設(shè)定,使兩組PID參數(shù)按照一定的函數(shù)關(guān)系隨著卷徑變化改變參數(shù),完全克服了大卷徑響應(yīng)慢,小卷徑振蕩的問題。這是因為大卷徑時,慣量會大大增加,需要更快的響應(yīng)速度,而小卷徑的時候,參數(shù)過大則容易出現(xiàn)振蕩。
同時,TD3300系列變頻器具備斷線(帶)自動檢測功能,用戶完全可以不用安裝斷線開關(guān)(或接近開關(guān)),縮短了生產(chǎn)周期,同時節(jié)約了成本。
廣東蓉勝公司通過對深圳市興合實業(yè)有限公司以往在拉絲行業(yè)生產(chǎn)的控制系統(tǒng)進一步考察,決定:控制系統(tǒng)由艾默生能源系統(tǒng)有限公司變頻器代理商---深圳市興合實業(yè)有限公司與廣東蓉勝公司共同開發(fā)(增加蓉勝公司特有功能),機架由廣東蓉勝公司生產(chǎn)。
24模細(xì)拉絲機工作簡圖:
圖1:24模細(xì)拉絲機工作簡圖
四、雙變頻控制細(xì)拉絲機控制原理及接線圖
圖2:拉絲機工作主電路
圖3:主驅(qū)動變頻器與收卷變頻器接線圖
圖4:PLC接線圖
控制方案:
張力閉環(huán)控制的速度模式:
υ=υ1×(D0/D)+Δυ
由帶(線)材的線速度和卷筒的卷徑實時計算出同步速度υ1×(D0/D),然后通過張力檢測裝置反饋的張力信號與張力設(shè)定值構(gòu)成PID閉環(huán),調(diào)整變頻器的頻率指令。
υ為卷曲給定速度;υ1為<