变频器在直进式拉丝机上的应用

1、Oma变频器在直进式拉丝机上的应用一、引言逼音汽车工业E：快速发展，对汽车轮胎 弐需求也快速增长。同时，主于我国高等级公路刁快速发展， 汽车二运行速度也大大提高了，这就对汽车轮胎I丨质量提岀了更高要求。而钢联线作为轮胎二：重要组成部分，对轮胎强度起着重要作用。钢联线质量直接影响着轮胎 订质量、品质、等级。作为钢联线-|主要生产设备直进式拉丝机，应用也越来越广泛。早期匚：直进式拉丝机，主要以进口为主，包括德国、意大利、韩国等.叫进口-1拉丝机为主，这些系统有直流调速 -j-，也有交流变频调速卩：。现 这些设备 一些大 齐钢联线生产厂还应用。近年来，這菁国内机械加工能力 英提高，以及自动化控制技术

2、二发展，直进式拉丝机已基本实现国产化。三江阴、靖江等二也叩几家拉丝机生产厂，都已生产岀交流变频同步调速上直进式拉丝机。这个应用案例就是酷马 Q9000高性能矢量变频器三江阴生产二：直进式拉丝机上 旳配套案例。二、直进式拉丝机工作原理简介直进式拉丝机是有多个拉拔头组成 茁小型刁连续生产设备，童三逐级拉拔，可以一次性 览把钢丝冷拉 到所需罚规格，尸工作效率比较高。旦呈，三亍注匚每一级二拉拔后，钢丝弐线径发生了变化，娶二每 个拉拔头工作线速度也应有变化。图（一）唱皤拉模配置匕不同，各个拉拔头二拉拔速度也要变化。 拉拔速度弐基准是每个时刻谨辽拉模 钢丝 ；订秒流量体积不变，11卫以下公式成立：nR2X

3、V1= nr2 XV2其中R：进线钢丝匚直径V1:进线钢丝线速度r:岀线钢丝直径V2：岀线钢丝线速度直进式拉丝机匚各个拉拔头卫工作速度就是基于以上公式，保证各个拉拔头同步运行。I二丄，以上说明是基于理想状态芟稳态工作过程，曲于机械传动支误差以及机械传动巧间隙，还有三起动、加速、减 速、停止等动态匸”工作过程中，各个拉拔头就无法保持同步，刊X，现丄大多数】直进式拉丝机上都有张 力传感器，动态测量各个拉拔头间孑:钢丝li张力，再把张力转换成标准信号（020mA或010V），用这个标准信号反馈给调速变频器，变频器用这个信号作闭环PID过程控制，丁主速度上叠加上PID计算 调整量，保持各个张力检测点

4、张力恒定，也就保证了直进式拉丝机工作同步恒张力兰勺工作状态。卞丄以上卩说明，直进式拉丝机对变频器 卜性能提岀较高要求。变频器应具有以下性能。1, 低频起动力矩大，过载能力强，速度精度高2, 有内置PID功能，PID 参数丰富3, 动态响应快诉X,我们选用了酷马Q9000系列高性能矢量变频器作为直进式拉丝机弐驱动装置，该变频器 在实际使用中也完全满足了拉丝机要求，响应快，起动力矩大，过载能力强，矢量控制时速度控制精度达到0.2% （无PG，有内置PID，PID参数丰富，包括 PID增益、限幅、偏置等等。三、配置及说明直进式拉丝机电气系统配置如下图所示，主要包括以下几个部分：触摸屏一西门子TP27

5、0, 10'真彩，可编程控制器（PLC）西门子S7-315-2DP，带Profibus现场总线接口，变频器一酷马Q9000系列高性能矢量变频器，内置 PID，传感器一图尔克线性传感器，010V,或420mA触摸屏与PL週过MPI总线连接，PLC与变频器之间Profibus现场总线连接，组成高速差现场总线网络，数据 二传输速率达到 1.5M，极大二左提高了变频器孑：响应速度，提高了同步精度，基本上做到了正常工作时不断丝。这对提高工 作效率非常有效。HCH13U 一屢一HiBI =* 1 “ « 7 - X rd - _1=|_ 亘匸匸4H匸一Q9000Q9000Q9000-10

6、V参数名称出厂设定设定21-01频率指令选择1121-02运行指令选择1121-03停止方法选择0131-01加速时间110.0831-02减速时间210.0836-01载波频率的上极限12.5241-01频率指令10.005051-01输入电压的设定20038051-04最高输出频率60.08051-05最大电压200.038051-06基础频率60.05051-08中输出频率电压11.025.151-13基础电压0.038052-01电机额定电流1.9029.652-02电机额定滑差2.900.8252-03电机空载电流1.2013.852-05电机的线间电阻9.8420.67552-07

7、电机的铁心饱和系数 10.500.4252-08电机的铁心饱和系数 20.750.68T2-01端子RA-RC的功能选择0ET3-12滤波常数0.001T5-01传送地址1F3T5-02传送速度的选择34P3-04减速中失速防止功能选择10整个系统领航速度是由最后一台拉拔变频器决定: 1，再II丸每道拉模 压缩比与减速比，计算其它每个机台叩主给定速度，主于机械上菽误差和拉模 叩磨损，使咋给定孑参数与实际壬数值有一定刁差异， 这个差异就臺Z张力臂来纠正。事实上，张力臂下面连接着一只位置传感器，该传感器测量岀张力臂扌：转动角度，输出一个oiovi、模拟量信号给变频器，变频器再匚设定：打位置值（一个

8、相对与10V：百分比 值），卫ZPID计算，三输岀频率上叠加上一个纠偏量，消除上述巧差异。系统中，触模屏作为人机界面，起着人机接口作用，每道拉模鬥压缩比，就是書二触模屏输入，二，触模屏还能存储若干套不同拉模参数，方便用户快速选择成套拉模参数，而不必每次都要输入参数，方便了用户，提高了效率。触模屏还显示工作中各道拉模工实际工作参数，包括电压、电流、速度等等，可系统出现报警时，触模屏上及时显示系统故障内容，方便用户及时诊断，排除一些简单的故障。触模屏与PLC是谨辽MPI连接！ |，速率为：187.5K。PLC是整个系统门控制中心，控制着整个系统匚工作流程。冷忙按钮I操作，控制每个机台前联动、 后联动、点动及整个系统点动、自动运行。彳F菱触模屏输入弐拉模压缩比参数，计算每个机台 弐同步速度, 并負-Profibus总线传输给变频器，由变频器直接驱动机台电机工作。PLC还 Profibus总线，从变频器中读