双变频拉丝机系统方案及调试的详细说明

一、前言

双变频拉丝机电气系统有两种方案：A方案：主拉电机和收线电机均采用通用变频器驱动，拉伸线与收线的同步采用PID同步控制板控制。B方案：主拉电机采用通用变频器驱动，收线电机采用具有卷经计算的拉丝机专用变频器驱动，取消同步控制板。

由于拉丝机行业客户对拉丝工艺要求越来越高，A方案采用PID调节控制系统的弊端日渐显露：高速时张力不稳定、盘径变化大时张力摆杆摆动幅度过大导致停车，低频转矩不够等等问题；而采用B方案，直接双变频器控制，取消同步控制板，利用电流矢量控制变频器的高性能实现线速度恒张力控制。事实证明，采用拉丝机专用变频器的控制方案在双变频器拉丝机系统应用中表现出良好的系统稳定性和稳态、暂态的控制性能。故B方案在线缆设备行业也得到了越来越广泛的应用。

二、工艺要求

■全程卷径范围内启动停止平稳；

■全速度范围内运行平稳，摆杆波动小；

■最高速度可达：2500米/分钟；

三、双变频拉丝机的基本工作原理

主拉电机运行时，将频率运行信号转换为标准的0～10V （或4～20mA）的模拟量电压信号（或电流信号），有模拟量通道输出给收线专用变频器。此信号有两个作用，一是根据改线速度信号进行收线变频器的卷经计算，二是根据主机的同步线速度信号V0计算出收线变频器的同步频率信号F1（V1=F1*R ，V0=W*R， V1=V0） 。通知这个同步频率信号再叠加一个张力摆杆的PID信号。由于系统采用基本同步信号+PID 的调节方式，PID的调节量较小，系统工作过程稳定。

四 、拉丝机调试说明（以MD320-SL变频器为例）

1、 根据摆杆最高位置反馈电压和最低位置反馈电压设定F4-13和F4-15（假设PID反馈选择AI1），这样可以保证PID设定50%时，摆杆在中间位置。

2、 根据机械装置的实际设定FH-01（传动比—电机转速/负载转速）。根据实际设FH-08（最大线速度—指线速度输入模拟量达到10V时对应的线速度）。

3、 拉丝启动时一般先把摆杆放在最低位（若不在最低位，则启动时摆杆会自动先回到最低位），然后启动，摆杆会随着速度上升平稳达到中间位置，调整FH-15（PID限幅）和FH-16（同步速度增益）可以改变摆杆升起的速度和延迟，FH-15设的越大摆杆升起速度越快，FH-16设的越负，摆杆升起延迟越长。

4、 运行起来观看FH-06（卷径值），若有偏差可调整FH-08，若卷径偏大，则为FH-08设的偏大。

5、 可根据速度（卷径）高低时的效果调整第一组和第二组PID参数，第一组对应低速（小卷），第二组对应高速（大卷）。

6、 换卷时，要进行卷径复位。

五、断线检测功能

FH-21设为1时，通过断线检测接近开关信号检测断线，当运行频率高于FH-19、启动时间超过FH-18的值时，检测断线，断线后变频器报ERR24故障。FH-21设为2时，通过PID反馈（摆杆反馈信号检测断线）：FH-17断线检测下限值，指当反馈低于该值时，认为可能处于断线状态。FH-18断线检测启动延时，指当启动该时间后，才检测断线。FH-19断线检测最低频率，指当变频器输出频率超过该值时，才开始检测断线。FH-20断弦检测判断延时，指当前三个条件满足并经过该时间后，输出断线信号。

适当配置以上四个参数，可以在刚启动时不开启断线检测功能，并且在灵敏度与可靠度中进行调节。当变频器检测到断线后，会报ERR24故障，自由停车，然后输出抱闸信号。

六、抱闸的控制

1、当变频器检测到断线后，输出抱闸信号，经FH-24设定的时间后松开抱闸。2、当正常停机时，变频器减速到FH-23设定的频率时输出抱闸信号，经FH-24设定的时间后松开抱闸。在抱闸信号输出期间，运行命令无效。

七、高低档切换

通过高低档切换端子可以改变线速度的对应关系。在有的中拉机上，拉不同型号的丝需要高低档切换，通过设定高低档比例，可以自动适应高低档平稳收线。设置参数先按一个档位（标准档位）的参数进行设定，若高低档切换端子无效，则按设置的参数进行控制。功能码FH-21为档位比例系数，应设为另外一个档位最高线速度与标准档位最高线速度的比例，则当高低档切换端子有效时，变频器会自动计算其对应关系。

八、排线检测功能

用于检测排线是否正常，若检测不正常，则变频器报ERR15（外部故障）排线部分安装接近开关，排线每个周期信号有效一次，根据功能码FH-34，FH-35设定的时间判断排线是否正常，FH-34为检测排线是否停止动作，FH-35检测接近开关是否失效。注：该专用机型具有专门针对双变频拉丝机需求定制的功能，MD320的其它无关的部分功能受到限制，特此说明。

九、系统优点

■系统简洁：变频器完全可实现拉丝机的主要电气控制，不需外加控制器；

■调试简单：合理的出厂参数可保证适应大部分使用场合；

■平稳启动：启动逻辑控制和卷径计算功能，保证在任意卷径下能平稳启动；

■全程稳定：两组PID参数可以保证全程摆杆控制效果稳定；

■批量应用更方便：参数拷贝功能使批量应用更为方便快捷；

■高低档切换：具有高速/低速档位切换功能，满足中拉机的要求。

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