1、nbb變頻器在拉絲機(jī)上的應(yīng)用 大部分用法拉絲機(jī)的國(guó)內(nèi)金屬加工企業(yè)來(lái)說(shuō)，對(duì)變頻調(diào)速器并不生疏，這是由于變頻調(diào)速器很早之前就有在拉絲機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用，拉絲機(jī)，又名牽伸機(jī)。從產(chǎn)品終端來(lái)說(shuō)，拉絲機(jī)可以分為大拉機(jī)、中拉機(jī)、小拉機(jī)、微拉機(jī)；從拉絲機(jī)內(nèi)部控制方式和機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，又可以分為水箱式、滑輪式、直進(jìn)式等主要的幾種。對(duì)于不同要求，不同精度規(guī)章的產(chǎn)品，不同的金屬物料，可挑選不同規(guī)格的拉絲機(jī)械。對(duì)電線電纜生產(chǎn)企業(yè)，雙變頻控制的細(xì)拉機(jī)應(yīng)用比較廣泛，相對(duì)而言，其要求的控制性能也較低，而對(duì)大部分鋼絲生產(chǎn)企業(yè)，針對(duì)材料特性，其精度要求和拉拔穩(wěn)定度高，因此用法直進(jìn)式拉絲機(jī)較多。盡管拉絲工藝不同，但其工作過(guò)程基本相

2、同（如下圖）：放線：金屬絲的放線，對(duì)于囫圇拉絲機(jī)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，其控制沒(méi)有過(guò)高的精度要求，大部分拉絲機(jī)械，放線的操作是通過(guò)變頻器驅(qū)動(dòng)放線架實(shí)現(xiàn)的，但也有部分雙變頻控制的拉絲機(jī)械，甚至挺直通過(guò)拉絲環(huán)節(jié)的絲線張力牽伸送進(jìn)拉絲機(jī)，實(shí)現(xiàn)自由放線；拉絲：拉絲環(huán)節(jié)是拉絲機(jī)最為重要的工作環(huán)節(jié)。不同金屬物料，不同的絲質(zhì)品種和要求，拉絲環(huán)節(jié)有很大的不同，文章的后面將具體解釋水箱式拉絲機(jī)與直進(jìn)式拉絲機(jī)詳細(xì)操作過(guò)程；收線：收線環(huán)節(jié)的工作速度打算了囫圇拉絲機(jī)械的生產(chǎn)效率，也是囫圇系統(tǒng)最難控制的部分。在收線部分，常用的控制技術(shù)有同步控制與張力控制實(shí)現(xiàn)金屬制品的收卷；下面，將以雙變頻控制水箱式拉絲機(jī)與多變頻同步控制直進(jìn)式拉絲機(jī)

3、為例，介紹我公司產(chǎn)品在拉絲機(jī)行業(yè)的應(yīng)用。1、青島膠州某拉絲機(jī)廠細(xì)拉機(jī)雙變頻控制1.1 系統(tǒng)主要參數(shù)1.2 細(xì)拉機(jī)雙變頻控制原理系統(tǒng)為塔輪式水箱拉絲機(jī)。塔輪式水箱拉絲機(jī)，通過(guò)塔輪的速比，逐步拉伸金屬絲，并允許金屬絲在塔輪內(nèi)打滑，因此，加工的金屬絲必需韌性較好。此種拉絲機(jī)加工銅絲的場(chǎng)合應(yīng)用較多。主機(jī)采納開(kāi)環(huán)矢量變頻器（nbb-br5r5g-4），收卷采納高性能v/f控制變頻器（nbb-br1r5g-4）。兩臺(tái)電機(jī)用同一個(gè)運(yùn)行信號(hào)k1，并在收卷的運(yùn)行信號(hào)上并聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)k2。由于主機(jī)的減速時(shí)光較長(zhǎng)（30s），收卷減速時(shí)光很短（0.1s），保證在有停機(jī)指令時(shí)，收卷變頻器還可正常運(yùn)行。其并聯(lián)的運(yùn)行信

4、號(hào)k2由主機(jī)的集電極輸出y控制一個(gè)中間給定。電氣原理圖2所示：1.3 速度同步控制主控操作開(kāi)關(guān)k1控制主機(jī)啟停。牽引拉伸級(jí)變頻器控制囫圇系統(tǒng)的運(yùn)行線速度，控制面板上的電位器發(fā)出主機(jī)拉絲速度信號(hào)，此模擬信號(hào)（010v）通過(guò)ai1口輸入拉絲機(jī)主變頻器，作為其頻率給定，打算伸線機(jī)總車速。同時(shí)，拉絲主變頻器的運(yùn)行頻率，通過(guò)模擬量（ao）輸出到收卷變頻器（ai2），作為收卷變頻器線速度同步給定。注重，對(duì)于收卷變頻器所對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率應(yīng)當(dāng)?shù)扔谑站磔啅阶畲髸r(shí)的運(yùn)行頻率。卷曲級(jí)變頻器輸出頻率尾隨拉絲級(jí)變頻器運(yùn)行頻率變幻，考慮到設(shè)備機(jī)械特性、一定的速度要求,主機(jī)加減速時(shí)光設(shè)定為30s，收卷變頻器加減速時(shí)光設(shè)定為0

5、.1s。在拉絲機(jī)出線端與收線端之間安裝有張力擺桿，用來(lái)檢測(cè)輸出金屬絲的張力，作為拉絲收線張力信號(hào)反饋輸入收卷變頻器，收卷變頻器將此反饋量通過(guò)內(nèi)部pid運(yùn)算和各種補(bǔ)償后，與收卷的當(dāng)前同步速度（模擬量ai2輸入）舉行疊加，調(diào)整變頻器的輸出頻率，從而控制收卷電機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)拉絲機(jī)出絲線速度達(dá)到同步，同時(shí)，也使線材張力保持了恒定。1.4 變頻器主要功能參數(shù)設(shè)置1.4.1 主機(jī)變頻器（nbb-bh7r5g-4高性能矢量變頻器）p0.01：1端子命令通道；p0.03：1ai1給定；p0.08：30加速時(shí)光；p0.09：30減速時(shí)光；p6.00：1正轉(zhuǎn)運(yùn)行中；p6.01：3故障輸出；1.4.2 收卷級(jí)變頻器（c

6、hf100-1r5g-4）p0.03：1外部端子運(yùn)行p0.07：0.1加速時(shí)光p0.08：0.1減速時(shí)光p3.01：6pid控制p3.02：1ai2設(shè)定p3.04：2a+bp5.17：43ai2上限對(duì)應(yīng)設(shè)定p9.01：50pid給定值p9.03：1pid為反特性p9.04：10比例增益p9.05：1.0積分時(shí)光其他細(xì)節(jié)參見(jiàn)nbb-bh高性能系列矢量變頻器解釋書、nbb通用變頻器解釋書。2、杭州某拉絲機(jī)廠直進(jìn)式拉絲機(jī)變頻控制2.1 直進(jìn)式拉絲機(jī)簡(jiǎn)要解釋在金屬制品生產(chǎn)及加工中，直進(jìn)式拉絲機(jī)是最常用的一種創(chuàng)造設(shè)備，在以前通常都采納組及力矩電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但其控制的靈便性、程度及能耗上，傳統(tǒng)的控制方式越來(lái)

7、越不適應(yīng)行業(yè)的進(jìn)展。隨著控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)的大量推廣，變頻控制開(kāi)頭在直進(jìn)式拉絲機(jī)中大量用法，系統(tǒng)并可借助來(lái)實(shí)現(xiàn)拉絲速度、品種設(shè)定、過(guò)程閉環(huán)控制、定長(zhǎng)控制等功能。直進(jìn)式拉絲機(jī)，是由多臺(tái)拉伸電機(jī)同時(shí)對(duì)金屬絲舉行拉伸，作業(yè)的效率很高。因?yàn)椴讳P鋼金屬絲特性比較生脆，且不允許鋼絲在模道內(nèi)打滑，因此簡(jiǎn)單在拉伸的過(guò)程中拉斷，故嚴(yán)格要求金屬絲在各級(jí)模道中線速度同步，這樣，對(duì)各級(jí)電機(jī)的同步控制性能、速度穩(wěn)態(tài)精度以及電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快慢都有較高的要求。2.2 控制系統(tǒng)的描述杭州某拉絲機(jī)廠，為專業(yè)的直進(jìn)式拉絲機(jī)生產(chǎn)廠家。簡(jiǎn)易電氣控制暗示圖如下，本系統(tǒng)共用法五臺(tái)nbb-bh7r5g-4高性能矢量變頻器實(shí)現(xiàn)拉伸部分

8、的傳動(dòng)控制，一臺(tái)nbb-bh7r5g-4高性能變頻器配備張力控制卡舉行收卷控制。每個(gè)模道前面都裝有擺臂，采納位置可以檢測(cè)出擺臂的位置，用于檢測(cè)金屬絲的張力，該信號(hào)（010v）作為pid的反饋。6臺(tái)電機(jī)都采納變頻異步電機(jī)，同時(shí)帶有機(jī)械制動(dòng)裝置。拉絲機(jī)系統(tǒng)的規(guī)律控制較為復(fù)雜，因工藝不同也有所區(qū)分，各級(jí)聯(lián)動(dòng)，由plc控制。同步方面的控制則由變頻器內(nèi)部控制，其工作原理是：按照操作工在面板設(shè)定打算作業(yè)的速度，該速度的模擬信號(hào)進(jìn)入plc，plc考慮加減速度的時(shí)光之后根據(jù)一定的斜率輸出該模擬信號(hào)。這樣做的目的主要是滿足點(diǎn)動(dòng)、穿絲等一些作業(yè)的需要。plc輸出的模擬電壓信號(hào)同時(shí)接到全部變頻器的ai2輸入端，作為

9、頻率的主給定信號(hào)。各擺臂位置傳感器的信號(hào)接入到對(duì)應(yīng)的模道變頻器作為pid控制的反饋信號(hào)。按照擺臂在中間的位置，設(shè)定一個(gè)pid的給定值。這個(gè)系統(tǒng)是十分典型的帶前饋的pid控制系統(tǒng)，一級(jí)連一級(jí)，pid作為微調(diào)量與主給定作為疊加。本拉絲系統(tǒng)的穩(wěn)定情況在很大程度上取決于pid作用速度、變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速精度、輸出轉(zhuǎn)矩的響應(yīng)速度等，為了提高電機(jī)運(yùn)行速度的穩(wěn)態(tài)精度，在無(wú)數(shù)狀況下也采納有pg矢量控制技術(shù)（nbb-bh7r5g-4高性能矢量變頻器系列的有pg矢量控制的穩(wěn)態(tài)精度可達(dá)1/1000）來(lái)調(diào)整拉伸電機(jī)的速度，因此對(duì)其參數(shù)的設(shè)定必需考慮周全，在低速、中速、高速，以及加速和減速速等狀況都需要加以考慮。另外

10、，收卷部分，是由nbb高性能矢量變頻器加張力控制專用模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。收卷線速度是由最后一級(jí)（第五級(jí)）模道控制變頻器提供，作為卷徑計(jì)算的線速度信號(hào)。系統(tǒng)的張力可通過(guò)電位器設(shè)定，收卷級(jí)變頻器采納轉(zhuǎn)矩控制，需要在收卷電動(dòng)機(jī)的軸上安裝，編碼器接入nbb高性能矢量變頻器內(nèi)置的pg卡，作為電機(jī)轉(zhuǎn)速的采集輸入。其控制原理如下：通過(guò)收卷的當(dāng)前線速度（模擬量ai2輸入），計(jì)算出當(dāng)前收卷的卷曲直徑。計(jì)算方程式如下：d=（i×n×v）/（×f）其中i機(jī)械傳動(dòng)比n電機(jī)極對(duì)數(shù)v線速度f(wàn)當(dāng)前匹配頻率由設(shè)定的張力和卷筒的卷徑（由線速度卷徑計(jì)算模塊獲得）計(jì)算出變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩。計(jì)算方程式為：t=（

11、f×d）/（2×i）其中：t變頻器輸出轉(zhuǎn)矩f張力設(shè)定d轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)徑i機(jī)械傳動(dòng)比從而控制電機(jī)輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，達(dá)到線材上張力f的恒定。張力控制專用模塊中，增強(qiáng)了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量補(bǔ)償，可以很好地解決張力控制系統(tǒng)在加、減速的過(guò)程中，因克服系統(tǒng)慣量而浮現(xiàn)的張力不穩(wěn)定的現(xiàn)象。囫圇拉絲系統(tǒng)開(kāi)動(dòng)時(shí)，六臺(tái)變頻器同時(shí)起動(dòng)，逐漸調(diào)整線速度給定，使系統(tǒng)加速，終于達(dá)到要求的生產(chǎn)線速度。2.3變頻器主要參數(shù)的設(shè)置2.3.1拉絲變頻器p0.011：端子命令通道p0.036：pid控制設(shè)定p0.040：模擬量ai2設(shè)定p0.062：a+bp9.000：鍵盤給定p9.020：模擬通道ai1反饋p0.03依據(jù)實(shí)際狀況舉

12、行設(shè)定p0.04依據(jù)實(shí)際狀況舉行設(shè)定p0.05依據(jù)實(shí)際狀況舉行設(shè)定p0.06依據(jù)實(shí)際狀況舉行設(shè)定采樣周期t（p0.07）、pid控制偏差極限（p0.08）、pid輸出緩沖時(shí)光（p0.08）均依據(jù)實(shí)際狀況舉行設(shè)定。2.3.2收卷變頻器p0.001：有pg矢量控制p0.011：端子命令通道p1.081：自由停車p3.10pg參數(shù)（編碼器線數(shù)，以實(shí)際狀況為依準(zhǔn)）p5.021：s1端子功能挑選：正轉(zhuǎn)運(yùn)行pf.001：無(wú)張力反饋轉(zhuǎn)矩控制pf.010：收卷模式pf.04最大張力設(shè)置（以實(shí)際狀況為依準(zhǔn)）pf.051：模擬量ai1作為張力設(shè)定pf.11機(jī)械傳動(dòng)比（以實(shí)際狀況為依準(zhǔn)）pf.12最大卷曲直徑pf.14卷軸直徑pf.180：線速度法計(jì)算卷徑pf.22最大線速度（以實(shí)際狀況為依準(zhǔn)）pf.232：模擬量ai2作為線速度設(shè)定源pf.33系統(tǒng)慣