SVF3000變頻器在雙變頻拉絲機中的應(yīng)用

1、前言

拉絲機屬于線纜行業(yè)的一種常用設(shè)備，按結(jié)構(gòu)形狀分為水箱式拉絲機、倒立式拉絲機、直進式拉絲機等。按出線直徑分為：大拉機（進線直徑=8mm ，出線直徑=3～1.3mm）；中拉機（進線直徑=3～1.8 mm， 出線直徑=1～0.3mm）；小（細）拉機（進線直徑=1～0.2mm，出線直徑=0.3～0.06mm）；微拉機（進線直徑=0.12～0.06mm，出線直徑=0.06～0.01mm）。粗線通過模具經(jīng)過多道拉細處理, 模具有很多種，常見的有以下幾種=圓形拉絲模、螺旋模、聚晶模等。
本文以某廠家在微拉機中的應(yīng)用為例，來說明SVF3000變頻器控制的應(yīng)用過程及效果。

2、拉絲機雙變頻控制系統(tǒng)

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

以下詳細介紹SVF3000變頻器在該廠的應(yīng)用情況。

2.1 系統(tǒng)配置

主拉為3.7kW/SVF3000，收線采用1.5kW/SVF3000.

2.2 工藝要求

（1）最高收線速度 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，且啟動過程中不用手扶；

（4）運行全過程中張力擺桿穩(wěn)定；

（5）不論當前收卷的狀態(tài)是空盤、半盤、滿盤都隨時可以停機、啟動；

2.3 控制原理

主拉變頻器實際上只作一個簡單的調(diào)速，但需要輸出脈沖信號作為收線變頻器速度基準。收線拉絲機根據(jù)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，計算時要考慮適應(yīng)主機不同速度，收線盤不同盤經(jīng)，擺桿不同位置的情況。

根據(jù)以上需求，作為收卷變頻器，SVF3000提供一個創(chuàng)新的PID工作模式（機械傳動比自適應(yīng)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） * 機械傳動比系數(shù)（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(jù)反饋偏差自動校正主從機的機械傳動比系數(shù)，這里，P用來計算疊加量，I用來校正機械傳動比系數(shù)。由于PID很快對機械傳動比系數(shù)進行校正，所以啟動前收卷盤的狀態(tài)將不影響收卷動作，為提高適應(yīng)能力，建議默認機械傳動比系數(shù)（F9.22）要根據(jù)半盤的情況設(shè)定。

啟動過程中，如果收卷變頻器不對輸出頻率進行特殊處理，將可能出現(xiàn)拉斷絲的現(xiàn)象，為此新增了一個平緩啟動模式（F9.20）選項，該模式的作用時間由啟動時間（F9.19）來設(shè)定。這樣可以實現(xiàn)擺桿在任意位置下啟動不用手扶的功能。

由于收線電機在機械傳動比自適應(yīng)PID模式控制下，能自動實現(xiàn)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的張力恒定。

2.4 調(diào)試說明

a、 首先根據(jù)工藝要求的最大線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(jù)實際的傳動比情況算出收卷所需的最大頻率(F0.11)；

c、 最后根據(jù)半盤時機械轉(zhuǎn)動比關(guān)系設(shè)定默認傳動比系數(shù)(F9.22)；

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

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

參數(shù)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 加速時間
F0.14： 60.0s 減速時間
F3.01： 6 X2：正轉(zhuǎn)點動
F3.03： 10 X4：自由停車
F3.20： 1.00S 模擬輸入濾波時間
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 點動頻率
F7.01： 20.0s 點動加速時間
F7.02： 20.0s 點動減速時間
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 加速時間
F0.14： 2.0s 減速時間
F3.00： 30 X1：斷線保護開關(guān)輸入
F3.03： 10 X4：自由停車
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 模擬輸入濾波時間
F4.00： 2 繼電器：故障輸出
F4.01： 3 OC1：FDT1輸出（啟動排線電機）
F4.02： 23 OC2：抱閘信號輸出（在每次進入停機狀態(tài)下啟動）
F4.07： 5.0s 抱閘信號持續(xù)時間
F5.05： 1 自由停機（停機方式）
F7.13： 1 禁止反轉(zhuǎn)
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(shè)定

3 機械傳動比系數(shù)自動校正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 積分時間I
F9.08： 50.00Hz 反轉(zhuǎn)截止頻率
F9.16： 2 斷線檢測方式
0：不檢測
1：根據(jù)PID反饋（擺桿信號）信號進行檢測
2：根據(jù)斷線接近開關(guān)信號檢測
F9.17： 10% PID反饋斷線判斷閥值(當斷線檢測方式設(shè)定為1時需要設(shè)定本參數(shù))
F9.18： 2.0S 斷線檢測判斷延時
F9.19： 5.0s 啟動時間
F9.20： 1 平緩啟動模式（該模式的作用時間由F9.19設(shè)定）
F9.22： 0.600 默認機械傳動比系數(shù)

雙變頻拉絲機電氣示意圖