精準張力控制丨 正弦電氣直進拉絲機解決方案
文:文/深圳市正弦電氣股份有限公司2024年第六期
導語:針對目前直進式拉絲機的主要工藝需求,本文簡要介紹了正弦電氣開發的直進式拉絲機通用和液冷兩種驅控解決方案。
直進式拉絲機是常見的金屬線材加工設備中的一種(圖 1),直進式拉絲機可對高、中、低碳鋼絲、不銹鋼絲、銅 絲、合金銅絲、鋁合金絲等進行伸線加工,從粗的圓形母線 一級一級拉伸成所需直徑的線材。
1 工藝要求
一般來說,直進式拉絲機的工藝要求如下:
? 啟動和低頻運行時扭矩要大,且低頻運行速度穩定;
? 穿絲時,張力擺桿要穩定擺動幅度不能太大;
? 目標張力響應要快且穩;
? 系統功能全面,包括任意跳模、計米停機、計重停機、 磨具磨損預估等功能。
直進式拉絲機的工藝流程如圖2所示。
2 直進拉絲機——通用方案
在直進拉絲機通用方案中,系統優點有:
? 采用先進的 VF 低頻補償控制技術,確保低頻運行和啟 動順利;
? 內置拉絲機專用 PID 算法,實現穿絲過程張力擺桿快速 穩定;
? 開環矢量力矩精度達 ±5%,保障收卷時張力恒定;
? 系統功能豐富,包含任意跳模、計米停機、計重停機、 放絲亂線保護、模具磨損預警等。
直進拉絲機通用方案的系統結構圖如圖3所示,變頻器 典型接線圖見圖4。通常來說,變頻器安裝在控制柜內,系統
通過485總線實時讀取變頻器的輸出頻率和AI2張力反饋值, 系統不需要配置模擬量輸入輸出模塊。
3 直進拉絲機——液冷方案
在直進拉絲機中,采用液冷方案的優勢有:
? 卓越的防護性能
變頻器的防護等級高達 IP54,具備出色的防塵能力,能 有效阻擋灰塵進入,同時還能防止水濺入,為設備在各種復 雜環境下的穩定運行提供了堅實保障;
? 高效的散熱方式
采用液冷散熱技術,可確保驅動器擁有更長的使用壽 命,大大提高了系統的可靠性和穩定性;
? 靈活的通訊與接線功能
變頻器通過 EtherCAT 總線,不僅能夠實現遠程 IO 和遠程 模擬量模塊的功能,還為用戶提供了便捷的本地接線方式;
? 精準的張力控制算法
內置專用的拉絲機 PID 算法,能夠快速且穩定地達到目 標張力;
? 實時的溫度監測功能
變頻器自帶一路 PT100 溫度檢測,可對電機溫度進行實 時監控;
? 便捷的安裝與調試
系統無需專門的電控柜,變頻器和 PLC 均可安裝在設備 背面。這一設計特點極大地簡化了設備的安裝流程,在廠內 設備調試完成后,現場無需再進行復雜的電氣施工和調試工 作,大大縮短了調試時間,節省了人工成本。
直進拉絲機液冷方案的系統結構圖如圖5所示,變頻器 典型接線圖見圖6。
在直進拉絲機液冷方案中,變頻器分布式壁掛在每一個 機臺背面,系統無單獨電控柜。變頻器通過EtherCAT/PN總 線接入系統,變頻器驅動電機的同時作為每一頭的遠程IO模 塊,變頻器的X1接入的是當前頭的前聯信號、X2接入的是當 前頭的后聯信號、X3接入的是當前頭的正點信號、X4接入的 是當前頭的反點信號、X5接入的是當前頭的啟動信號、X6接 入的是當前頭的停止信號、X7接入的是當前頭的模盒攪拌。 AI1接入的是本地電機PT100溫度傳感器,AI2接入的是本地 張力反饋信號,EA和EC繼電器輸出接剎車控制,RA和RC繼 電器輸出接模盒控制。
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