伟创变频器双变频无摆杆微丝拉丝机系统

摘要：本文介绍了伟创电气采用西门子S7-200系列PLC及AC62系列变频器集成的双变频无摆杆微丝拉丝机系统，系统利用拉丝机打滑的特性，恒定滑差，建立张力的控制，系统具有运算速度快、数据处理能力强、通讯速率高等特点，实现了精确采样与控制。

关键词：伟创电气、AC62变频器、HMI、西门子S7-200PLC、PID、通讯控制、滑差恒定；

一、前言

   超微线是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，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，并且单变频拉丝机机械制造难度大成本高。

近年来，双变频有摆杆拉丝机系统以其结构简单、效率高的优势逐渐取代了单变频拉丝机，系统利用摆杆建立张力，采用PID的控制方式对收卷电机进行张力控制，由于PID的调节作用，摆杆不可避免的进行调整，微丝出现粗细不均的现象，退火时丝极易断线。为此伟创电气开发了无摆杆拉丝机系统，无摆杆双变频拉丝机采用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、运行速度高等特点。

二、双变频拉丝组成

   系统硬件由西门子S7-200CN系列的224XP、两台伟创AC62变频器（5.5KW和3.7KW）、两个欧姆龙接近开关、台湾的WEINVIEW触摸屏及若干导线组成，各节点间采用485通讯控制，整机抗干扰能力强，运行稳定可靠。

   如下图所示，系统有拉丝机和收线机两个动力环节，放卷为自由放线，伟创变频器采用通讯控制方式，拉丝的速度通过触摸屏输入到PLC控制整机速度。PLC通过检测定速轮和导轮的接近开关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。由于微丝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线，因此它与传统的水箱拉丝机比少了张力检测的摆杆环节。HMI用于参数设定和运行状态的监控。  

三、系统控制原理

      PLC的核心控制是使拉丝线速度与收线线速度的差值恒定，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，因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±0.1m/s之间。拉丝机由触摸屏输入运行速度后恒速运行，滑差大小可直接在触摸屏上进行设置，滑差越小，线上张力越大，PLC通过检测计算后的滑差来控制收线变频器频率，使得收线时线上张力保持恒定。

四、结束语

   伟创电气超微双变频无摆杆拉丝机系统安装调试简易方便，采用成熟及具有强大处理能力的西门子S7-200系列PLC，PID控制内置于PLC，变频器只需简单的设置，系统操作界面非常友好，将所要的速度及滑差设置好后，系统即可高效可靠运行，是旧机改造及配套生产拉丝机设备的理想选择。