前言
拉絲機(jī)以拉伸方式可分為直進(jìn)式、水箱式等，以線徑粗細(xì)又可分為大拉機(jī)、中拉機(jī)、細(xì)拉機(jī)和微拉機(jī)等，都由拉絲伸線和收線兩部分組成。為提高線纜的產(chǎn)量、質(zhì)量和降低成本，拉絲機(jī)一般改為雙變頻或多變頻恒張力控制，而目前大多數(shù)變頻同步控制一般是采用外接PID控制器的控制方式，此方式的缺點(diǎn)有：PID控制器的控制參數(shù)調(diào)試?yán)щy，價(jià)格昂貴，容易損壞，模擬量在傳輸過程中有衰減、漂移的問題存在維修、維護(hù)費(fèi)用較高。
一、水箱式拉絲機(jī)工作原理
以水箱式雙變頻拉絲機(jī)為例來說明拉絲收卷機(jī)控制原理。該原理也適用于其它恒定張力控制設(shè)備，直進(jìn)式拉絲機(jī)與其區(qū)別僅在于減少卷徑計(jì)算部分。
為保證拉絲機(jī)特別是微拉機(jī)收放線過程張力恒定，收、放線同步不斷線，一般采用拉絲主機(jī)頻率作為收卷從機(jī)的前饋頻率，隨著收線盤徑的增大，為使收放線恒定張力，收線機(jī)的輸出頻率要不斷降低，收線機(jī)輸出頻率與卷徑成反比。
電線電纜收、放卷拉絲機(jī)如圖1所示。一般放卷輥、主機(jī)、拉伸模、張力輥、收卷輥和排線機(jī)等組成。
二、改造工藝要求
1、 低頻力矩要體現(xiàn)。低頻點(diǎn)動(dòng)穿線時(shí)，要有足夠的力矩，響應(yīng)速度快，無抖動(dòng)發(fā)顫的現(xiàn)象。
2、主機(jī)起停時(shí)絕不允許發(fā)生斷線的現(xiàn)象，如出現(xiàn)斷線故障應(yīng)迅速報(bào)警且緊急停車。
3、運(yùn)行平穩(wěn)，在正常運(yùn)行過程中，不允許擺桿碰撞上下限位。
4、停機(jī)時(shí)保持同步不斷線。
三、AC62-L型專用拉絲機(jī)變頻器之特點(diǎn)
（1） 獨(dú)有的卷徑系數(shù)自動(dòng)計(jì)算功能
隨著收線機(jī)卷徑的不斷增大，收線機(jī)的輸出頻率需不斷降低。AC62-L系列變頻器內(nèi)部專門設(shè)有卷徑計(jì)算功能，動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、自動(dòng)計(jì)算收線機(jī)的當(dāng)前卷徑，以達(dá)到最佳的恒張力收線效果。
（2） 卷徑系數(shù)K1增量
運(yùn)行過程中，當(dāng)張力平衡桿偏離中心位置時(shí)，卷徑系數(shù)K1自動(dòng)計(jì)算功能開啟。為了保證高、中、低不同速度下的張力穩(wěn)定，擺桿不同的位置偏差對(duì)應(yīng)不同的卷徑系數(shù)K1增量（H-22～H-25）。不同系統(tǒng)卷徑變化速率不同，通過調(diào)整K1增量來實(shí)現(xiàn)卷徑的準(zhǔn)確計(jì)算。
（3）卷徑自動(dòng)計(jì)算死區(qū)范圍
為保證收線機(jī)在擺桿中心位附近平穩(wěn)運(yùn)行，避免卷徑自動(dòng)計(jì)算對(duì)擺桿擺幅的影響，AC62-L系列變頻器在擺桿中心位的上下2.5%范圍設(shè)定了死區(qū)，該范圍內(nèi)卷徑暫停計(jì)算。
（4）卷徑復(fù)位（手動(dòng)/自動(dòng)）
相同的線速度下，滿徑和空徑時(shí)的收線機(jī)輸出頻率相差很大，為使收線機(jī)和主機(jī)線速度同步，收線機(jī)在換卷時(shí)需進(jìn)行卷徑復(fù)位。當(dāng)使用卷徑自動(dòng)復(fù)位功能時(shí)，每次停機(jī)后卷徑系數(shù)K1自動(dòng)恢復(fù)位。
當(dāng)停電或緊急停車后，應(yīng)使用手動(dòng)卷徑復(fù)位功能，即定義外部多功能端子（X1～X6）為卷徑復(fù)位端子；收卷恒張力控制
E-04設(shè)為3時(shí)，即為恒張力控制模式，可用于其它卷曲機(jī)器設(shè)備的恒張力控制的場(chǎng)合。
四、改造方案（見圖示2）
接線說明：
寸動(dòng)開關(guān)與主機(jī)的X1端子（出廠值為點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)）連接。
外部端子啟動(dòng)開關(guān)與主機(jī)FWD連接。
拉線速度電位器與拉絲機(jī)（主機(jī)）的+10V、VS1和GND連接。
主機(jī)的模擬輸出A02端子、GND端子與收線機(jī)的AS端子、GND端子連接。將控制板上的跳線端子J2短接。
張力桿的電位器與AC62-L系列變頻器的+10V、VS1、GND端子連接。
五、參數(shù)設(shè)置
（1）主機(jī)（拉絲機(jī)）參數(shù)
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功能代碼 |
功能名稱 |
設(shè)定值 |
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E-01 |
運(yùn)行命令給定通道選擇 |
1 |
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E-02 |
頻率給定主通道選擇 |
2 |
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E-04 |
拉絲收線機(jī)類型 |
1 |
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E-09 |
最大頻率 |
根據(jù)系統(tǒng)最大線速度設(shè)定 |
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E-10 |
上限頻率 |
根據(jù)系統(tǒng)最大線速度設(shè)定 |
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E-13 |
加速時(shí)間1 |
40.0～60.0 |
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E-14 |
減速時(shí)間1 |
40.0～60.0 |
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E-25 |
點(diǎn)動(dòng)速度（寸動(dòng)） |
5.00 |
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E-26 |
寸動(dòng)加速時(shí)間2 |
10.0 |
|
E-27 |
寸動(dòng)加速時(shí)間2 |
10.0 |
|
E-34 |
停機(jī)方式 |
0 |
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E-36 |
停止時(shí)直流制動(dòng)時(shí)間 |
0 |
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F-30 |
繼電器輸出端子 |
1 |
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F-31 |
輸出端子Y1 |
4 |
|
F-34 |
輸出頻率水平FDT（收線機(jī)啟動(dòng)控制） |
2.00 |
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F-62 |
輸出端子AO2選擇 |
2（4-20ma電流信號(hào)） |
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F-66 |
A01輸出倍率（收、發(fā)頻率同步） |
100.0～115.0范圍調(diào)整 |
（2）收卷機(jī)參數(shù)設(shè)置
功能代碼
|
功能名稱
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推薦設(shè)定值
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E-01
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運(yùn)行命令給定通道選擇
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1
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E-02
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頻率給定中通道選擇
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8
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E-03
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前饋通道選擇
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3
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E-04
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拉絲收線機(jī)機(jī)類型
|
2
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E-09
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最大頻率
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與主機(jī)對(duì)應(yīng)
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E-10
|
上限頻率
|
與主機(jī)對(duì)應(yīng)
|
E-30
|
啟動(dòng)選擇
|
3
|
E-34
|
停機(jī)方式
|
3
|
F-30
|
繼電器輸出端子
|
1
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F-31
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開路集電極輸出Y1
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4
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F-32
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開路集電極輸出Y2
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16
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F-34
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輸出頻率水平FDT（排線機(jī)動(dòng)作頻率）
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2.00
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F-41
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VS1端子輸入電壓下限
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根據(jù)擺桿下限位置設(shè)定
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F-42
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VS1端子輸入電壓上限
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根據(jù)擺桿上限位置設(shè)定
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F-57
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輸入上限對(duì)應(yīng)設(shè)定頻率
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根據(jù)主機(jī)最大頻率設(shè)定
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H-12
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PID控制器給定信號(hào)源
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1
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H-13
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PID鍵盤數(shù)字設(shè)定
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50%
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H-14
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PID控制器反饋信號(hào)源
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0
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H-17
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收卷比例增益
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3.0～5.0范圍內(nèi)調(diào)整
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H-22
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PID調(diào)節(jié)1區(qū)K1增量
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200.0
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H-23
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PID調(diào)節(jié)2區(qū)K1增量
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600.0
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H-24
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PID調(diào)節(jié)3區(qū)K1增量
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1000
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H-25
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PID調(diào)節(jié)4區(qū)K1增量
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5000
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H-26
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收卷控制選擇
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0010H
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H-27
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第二比例增益
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5.0～8.0范圍內(nèi)調(diào)整
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H-27
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空盤復(fù)位K1值
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40%
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H-29
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啟動(dòng)平滑時(shí)間
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2.0～4.0
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H-30
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啟動(dòng)平滑時(shí)間內(nèi)每秒K1增量
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0.1%
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H-31
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收卷啟動(dòng)頻率
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0.50hz
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H-32
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收卷停機(jī)頻率
|
2.00hz
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H-33
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斷線反饋檢測(cè)報(bào)警選擇
|
1
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H-34
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斷線反饋檢測(cè)值
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1.0%
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H-35
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斷線反饋報(bào)警延時(shí)時(shí)間
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1.000s
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H-36
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啟動(dòng)后斷線反饋檢測(cè)延時(shí)
|
5.0s
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H-37
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斷線反饋檢測(cè)最低頻率
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10.00Hz
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H-38
|
斷線反饋故障復(fù)位選擇
|
1
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H-39
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斷線反饋故障自動(dòng)復(fù)位時(shí)間間隔
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5.0s
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H-40
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停機(jī)抱閘信號(hào)動(dòng)作頻率
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1.50Hz
|
H-41
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停機(jī)抱閘持續(xù)時(shí)間
|
5.0s
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五、調(diào)試
（1） 主機(jī)、收線機(jī)接線
主機(jī)變頻器的輸出頻率由可編程模擬量輸出口A02、GND端子與收線變頻器的電流輸入口AS、GND連接。主機(jī)變頻器的輸出頻率作為收線機(jī)的前饋頻率，與收線機(jī)內(nèi)部計(jì)算的PID調(diào)節(jié)量共同作用，保證收放線張力恒定。
（2） 收線機(jī)反饋接線
張力輥電位器的三端與收線變頻器的+10V、VS1、GND連接，根據(jù)擺桿最高位置反饋電壓和最低位置反饋電壓分別設(shè)定F-41和F-42，這樣可以保證擺桿在中間位置時(shí)PID反饋值為50%。張力反饋電位器應(yīng)為360°高精度電位器。
（3） 制動(dòng)電阻接線
為保證收放線的張力恒定，收線機(jī)變頻器需在較短的時(shí)間內(nèi)加速和減速，高速減速時(shí)，變頻器的直流母線電壓會(huì)升高，為保證變頻器的正常工作，需外接制動(dòng)電阻，制動(dòng)電阻的阻值及功率參見AC60系列變頻調(diào)速器使用說明書。制動(dòng)電阻與AC62-L系列拉絲機(jī)專用變頻器的（+）、PB連接。
（4）收線變頻器調(diào)試
設(shè)置H-28略低于機(jī)械裝置的實(shí)際傳動(dòng)比，出廠值為40%（一般不用改動(dòng)）可保證啟動(dòng)時(shí)擺桿由低位平穩(wěn)上升到中間位置。調(diào)整H-29和H-30可改變擺桿升起的速度，H-30越大，擺桿升起速度越快。當(dāng)擺桿過中點(diǎn)位置，收卷機(jī)進(jìn)入PID調(diào)節(jié)狀態(tài)。
根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的快慢調(diào)整H-17、H-22-H-25，得到合適的PID響應(yīng)速度，使系統(tǒng)運(yùn)行根平穩(wěn)。一般說來，線徑越粗系統(tǒng)反應(yīng)越慢，參數(shù)值應(yīng)調(diào)小；線徑越細(xì)系統(tǒng)反應(yīng)越快，參數(shù)值應(yīng)調(diào)大。
收線滿盤停機(jī)時(shí)，可能因收線盤過重而慣性過大，可增大主機(jī)停機(jī)時(shí)間避免收線機(jī)出現(xiàn)過流或過壓故障。換卷時(shí)，進(jìn)行卷徑復(fù)位。
（5）斷線檢測(cè)功能
當(dāng)PID反饋值達(dá)到H-34設(shè)定的范圍并保持H-35設(shè)定的時(shí)間后，變頻器自由停機(jī)并由設(shè)定的輸出端子輸出斷線報(bào)警及抱閘信號(hào)。H-34參數(shù)定義為距離擺桿上下限的偏移量。若擺桿下限位反饋值為0%，上限位反饋值為100%，反饋值在[H-34]及100-[H-34]范圍內(nèi)為斷線報(bào)警區(qū)域。
為避免啟動(dòng)或停機(jī)過程中誤報(bào)，可設(shè)置變頻器啟動(dòng)運(yùn)行超過H-36設(shè)定時(shí)間，并且變頻器輸出頻率高于H-37設(shè)定頻率后，開啟斷線檢測(cè)功能。
檢測(cè)到斷線，變頻器自由停機(jī)并報(bào)Sen故障。若H-38設(shè)為1，則經(jīng)過H-39設(shè)定時(shí)間后，斷線故障自動(dòng)復(fù)位，同時(shí)抱閘信號(hào)解除。
（6） 抱閘的控制
當(dāng)變頻器檢測(cè)到斷線后，由選中的輸出端子輸出抱閘信號(hào)，經(jīng)過H-39設(shè)定的時(shí)間后，斷線故障自動(dòng)復(fù)位，抱閘信號(hào)取消。
正常停機(jī)，當(dāng)變頻器輸出頻率低于H-40時(shí)，由選中的輸出端子輸出抱閘信號(hào)，經(jīng)過H-41設(shè)定的時(shí)間后，抱閘信號(hào)取消。
抱閘信號(hào)輸出期間，運(yùn)行命令無效。
（7）由于主機(jī)的頻率輸出作為收放線的線速度給定，為保證主機(jī)和收線機(jī)的頻率輸出之間的線性關(guān)系，主機(jī)和收線機(jī)的最大頻率要相等。收線機(jī)的上限頻率等于其最大頻率。－－>