汇川H2U系列PLC在超微线双变频无摆杆拉丝机上的应用

 一、前言 

    超微线指生产的丝进线线径0.1—0.5mm之间，出线线径0.03—0.15mm之间。 

    传统超微拉丝机多为单变频，系统通过检测定速轮与导轮速度来调节两个锥轮上皮带位置控制速差（改变到收线轮的速比），但随着市场的发展，客户要求越来越高，单变频拉丝机的缺点越加明显。首先是锥轮皮带增加了故障点，磨损严重，损坏率很高；其次是运行速度受机械结构的限制无法提高，严重影响了生产效率的提高；还有单变频拉丝机机械制造难度大成本并不低。为此双变频拉丝机采用PLC无接触检测和数据处理精确控制两电机的运行频率保证滑差恒定，具有故障率低、运行速度高特点，成为未来超微拉丝机发展的方向。 

    二、双变频拉丝组成 

    如下图所示，由拉丝机和收线机两个动力环节，放卷为自由放线，拉丝的速度通过电位器输入到AI2控制整机速度。PLC通过检测定速轮和导轮的脉冲密度计算出脉冲差，控制收线变频器频率确保滑差恒定。由于超微线拉丝机出线的丝很细用摆杆来检测张力会造成丝的损伤，同时摆杆运行时的跳动也极易断丝，因此它与传统的水箱拉丝机比少了直接张力检测的摆杆环节。HMI做为数据设定和运行参数的监控。 

图示

    三、PLC控制原理 

    PLC的核心控制是拉丝线速度与收线线速度的差，也就是滑差恒定，间接地保证收线张力的恒定。由上图可知通过导轮检测线速度信号输入给PLC的X0，导轮的回转属于自由状态摩擦系数很小，所以线与导轮之间没有打滑，导轮检测到的线速度反应的是材料真实线速度及收线速度。定速轮通过X1检测反应的是拉丝的速度，但拉丝必须有滑差，需比收线的线速度快，否则出来的丝就很紧易造成断丝；相反如果定速轮线速度太快滑差太大出来的丝太松，松的丝没有即时的收起将出现绞丝一样会断丝，为此只有保证滑差在一定的偏差内才能实现正常开机和拉出合格的丝，滑差实际值与设定的滑差偏差要控制在 0.1至-0.1m/s之间。拉丝机由AI2输入后恒速运行，PLC通过检测计算后的滑差来控制收线频率f=f1 f2。 

    四、H2U系列PLC在拉丝机上应用的优势 

    a)指令执行时间快 

    整个程序3335步，内部使用了大量复杂指令如PID、SPD、浮点计算、浮点比较等，监控到的扫描时间仅为6ms。 

    b)通讯速度快编程简单 

    MODBUS通讯最高波特率为38400BPS使PID的快速的调节成为可能，而绝大多品牌小型机只到19200BPS。通讯编程简单，用一条RS指令即可实现其余程序都由系统程序完成，无需客户了解复杂的MODBUS协议和CRC校验算法，轻松实现通讯控制。 

    c)灵活的通讯接口 

    主CPU模块自带RS485通讯接口和编程口（编程口可通过跳线实现RS422与RS485切换），无需客户另购通讯模块，为客户节省了成本。同时H2U系列PLC还支持扩展RS232\RS422等通讯接口。 

    d)数据处理能力更强 

    支持浮点计算、浮点数比较、PID计算、脉冲密度采集等复杂的数据处理使您轻松实现精确控制。 

    e)高速速脉冲输入输出 

    汇川H2U系列PLC最多单相计数支持同时6路100K高速脉冲；双相计数支持两路50K高速脉冲，并且可设为4倍频模式；5路100K输出。实现多路高速脉冲采样和多轴输出，高密度的脉冲信号作为数据信号替代模拟量接口，使客户节约更多成本。 

    f)支持与多品牌的HMI通讯 

    一年多来的应用与开发部的努力，汇川H2U系列PLC已经和绝大多数品牌的HMI通讯自如，使H2U有很强的融合性。 

    g)编程界面更人性化 

    汇川PLC在推向市场时就充分考虑到客户的易用性和使用的习惯，为此编程环境更加的人性化，让您轻松实现编程和程序的转换。 

    h)加密性好 

    每个密码都对应8个ASCII码数据实现多种组合，所有加密处理都在主芯片内进行，保护你的知识产权永不受侵犯。 

    k)大程序容量 

    程序容量最大到24K,无需扩展外部存储，节约成本。 

    五、结速语 

    汇川H2U系列PLC在超微双变频无摆杆拉丝机上的成功应用，实现多种复杂指令应用并大批量的可靠运行，充分说明H2U系列PLC成熟与强大处理能力，是您设备实现灵活精确控制的理想选择。 

    深圳市汇川技术股份有限公司专注于工业自动化控制产品的研发、生产和销售，定位服务于中高端设备制造商，以拥有自主知识产权的工业自动化控制技术为基础，以快速为客户提供个性化的解决方案为主要经营模式，实现企业价值与客户价值共同成长。汇川在全国拥有66个办事处，236家授权代理商，90家全国联保中心。欲进一步了解汇川，请访问www.inovance.cn。 

    参考文献 

    1、《汇川H2U系列可编程控制器编程手册》深圳市汇川控制技术有限公司； 

    2、《MD280变频器用户手册》深圳市汇川技术股份有限公司；