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BD1000變頻器在直進式拉絲機上的應用

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引言
   汽車工業快速發展,對汽車輪胎需求也快速增長。同時,我國高等級公路快速發展达人彩票平台注册,汽車運行速度也大大提高了,這就對汽車輪胎質量提出了更高要求。而鋼聯線作為輪胎重要組成部分,對輪胎強度起著重要作用达人彩票平台注册。鋼聯線質量直接影響著輪胎質量、品質、等級。作為鋼聯線主要生產設備直進式拉絲機,應用也越來越廣泛。早期直進式拉絲機主要以進口為主(包括德國、意大利、韓國等進口拉絲機),這些系統有直流調速,也有交流變頻調速。近年來,隨著國內機械加工能力提高,以及自動化控制技術發展达人彩票平台注册,直進式拉絲機已基本實現國產化。 江陰、靖江等幾家拉絲機生產廠,都已生產出交流變頻同步調速直進式拉絲機。
       本應用案例就是BD1000高性能矢量變頻器江陰生產直進式拉絲機上配套案例。

 

直進式拉絲機工作原理簡介
       直進式拉絲機是有多個拉拔頭組成小型連續生產設備,逐級拉拔,可以一次性把鋼絲冷拉到所需規格,工作效率比較高。每一級拉拔后,鋼絲線徑發生了變化,因而每個拉拔頭工作線速度也應有變化。

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       拉模配置不同,各個拉拔頭拉拔速度也要變化,拉拔速度基準是每個時刻拉模鋼絲秒流量體積不變达人彩票平台注册, 以下公式成立:
       πR2×V1= πr2×V2
       其中R:進線鋼絲直徑
       V1:進線鋼絲線速度
       r: 出線鋼絲直徑
       V2:出線鋼絲線速度
       直進式拉絲機各個拉拔頭工作速度就是基于以上公式,以保證各個拉拔頭同步運行。 以上說明是基于理想狀態穩態工作過程,而機械傳動誤差以及機械傳動間隙,還有起動、加速、減速、停止等動態工作過程中达人彩票平台注册,各個拉拔頭就無法保持同步?达人彩票平台注册达人彩票平台注册,F大多數直進式拉絲機上都有張力傳感器,動態測量各個拉拔頭間鋼絲張力,再把張力轉換成標準信號(0~20mA或0~10V)达人彩票平台注册,用這個標準信號反饋給調速變頻器,變頻器用這個信號作閉環PID過程控制,主速度疊加上PID計算調整量,保持各個張力檢測點張力恒定,也就保證了直進式拉絲機工作同步恒張力工作狀態。
       以上說明达人彩票平台注册,直進式拉絲機對變頻器性能提出較高要求,變頻器應具有以下性能。
    ◆ 低頻起動力矩大,過載能力強,速度精度高
    ◆ 有內置PID功能,PID參數豐富
    ◆ 動態響應快
      所以 ,我們選用了BD1000系列高性能矢量變頻器作為直進式拉絲機驅動裝置,該變頻器實際使用中也完全滿足了拉絲機要求,響應快、起動力矩大达人彩票平台注册、過載能力強、 矢量控制時速度控制精度達到0.2%(無PG),有內置PID,PID參數豐富,包括PID增益、限幅、偏置等等。

 

配置及說明
  直進式拉絲機電氣系統配置如下圖所示,主要包括以下幾個部分:觸摸屏-TPC1062K达人彩票平台注册、可編程控制器(PLC)—DVP32-EH、變頻器—BD1000系列高性能矢量變頻器、內置PID、傳感器—圖爾克線性傳感器达人彩票平台注册、0~10V或4~20mA。觸摸屏與PLC RS232電纜連接,PLC與變頻器之間485通訊,極大提高了變頻器響應速度达人彩票平台注册,提高了同步精度,基本上做到了正常工作時不斷絲,這對提高工作效率非常有效达人彩票平台注册。

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功能碼設定值描述
F0.034速度控制方式,無PG矢量控制
F0.041主頻率來源
F0.061運行指令來源
F0.08120最大輸出頻率
F0.10120上限頻率
F0.120.1加速時間0.1S
F0.130.2減速時間0.2S
F9.01電機極數電機極數
F9.02電機轉速
F9.03額定功率
F9.04額定電流
F9.15電機自學習1:靜態自學習  2:旋轉自學習
Fd.011低頻時,速度環比例系數
Fd.020.5低頻時,速度環積分時間
Fd.031高頻時,速度環比例系數
Fd.041高頻時,速度環積分時間

       整個系統領航速度是由最后一臺拉拔變頻器決定,再由每道拉模壓縮比與減速比,計算其它每個機臺主給定速度。而機械上誤差和拉模磨損,使給定參數與實際數值有一定差異,這個差異要由張力臂來糾正。事實上,張力臂下面連接著一個位置傳感器,該傳感器測量出張力臂轉動角度,輸出一個0~10V 模擬量信號給變頻器,變頻器再設定位置值(一個相對與10V百分比值),PID計算輸出頻率上疊加上一個糾偏量,消除上述差異。
  系統中,觸模屏作為人機界面,起著人機接口作用,每道拉模壓縮比,就是觸模屏輸入,觸模屏還能存儲若干套不同拉模參數达人彩票平台注册,方便用戶快速選擇成套拉模參數,而不必每次都要輸入參數,方便了用戶达人彩票平台注册,提高了效率。觸模屏還顯示工作中各道拉模實際工作參數,包括電壓、電流、速度等等, 系統出現報警時,觸模屏上及時顯示系統故障內容,方便用戶及時診斷,排除一些簡單故障达人彩票平台注册。觸模屏與PLC是MPI連接,速率為:187.5kbit达人彩票平台注册。
  PLC是整個系統控制中心,控制著整個系統工作流程。按鈕操作,控制每個機臺前聯動、后聯動、點動及整個系統點動、自動運行。觸模屏輸入拉模壓縮比參數,計算每個機臺同步速度,并由485傳輸給變頻器,由變頻器直接驅動機臺電機工作。PLC再通過485,從變頻器中讀取變頻器工作參數,對變頻器各種工作異常作出處理,并及時觸模屏顯示。

 

結束語
  自BD1000系列變頻器在直進式拉絲機上使用的一段時間以來,客戶反映設備運行平穩,起動、停止、加速、減速平滑穩定达人彩票平台注册,同步精度高,起動電流小,噪音低达人彩票平台注册,已獲了使用客戶的廣泛認可。


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