在金屬制品生產(chǎn)及加工中,直進(jìn)式拉絲機(jī)是*常用的一種制造設(shè)備,在以前通常都采用電動機(jī)組及力矩電機(jī)來實(shí)現(xiàn),但其控制的靈活性、自動化程度及能耗上,傳統(tǒng)的控制方式越來越不適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展。隨著控制技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)的大量推廣,變頻控制開始在直進(jìn)式拉絲機(jī)中大量使用,系統(tǒng)并可借助PLC來實(shí)現(xiàn)拉絲速度、品種設(shè)定、過程閉環(huán)控制、定長控制等功能。
直進(jìn)式拉絲機(jī),是由多臺拉伸電機(jī)同時對金屬絲進(jìn)行拉伸,作業(yè)的效率很高。由于不銹鋼金屬絲特性比較生脆,且不允許鋼絲在模道內(nèi)打滑,因此容易在拉伸的過程中拉斷,故嚴(yán)格要求金屬絲在各級模道中線速度同步,這樣,對各級電機(jī)的同步控制性能、速度穩(wěn)態(tài)精度以及電機(jī)的動態(tài)響應(yīng)的快慢都有較高的要求.
本拉絲系統(tǒng)的穩(wěn)定狀況在很大程度上取決于PID作用速度、變頻器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速精度、輸出轉(zhuǎn)矩的響應(yīng)速度等,為了提高電機(jī)運(yùn)行速度的穩(wěn)態(tài)精度,在很多情況下也采用有PG矢量控制技術(shù)來調(diào)節(jié)拉伸電機(jī)的速度,因此對其參數(shù)的設(shè)定必須考慮周全,在低速、中速、高速,以及加速和減速速等情況都需要加以考慮。
另外,收卷部分,是由CHV100加張力控制**模塊來實(shí)現(xiàn)的。收卷線速度是由*后一級(第五級)模道控制變頻器提供,作為卷徑計算的線速度信號。系統(tǒng)的張力可通過電位器設(shè)定,收卷級變頻器采用轉(zhuǎn)矩控制,需要在收卷電動機(jī)的軸上安裝編碼器,編碼器接入CHV100內(nèi)置的PG卡,作為電機(jī)轉(zhuǎn)速的采集輸入。
其控制原理如下:通過收卷的當(dāng)前線速度(模擬量AI2輸入),計算出當(dāng)前收卷的卷曲直徑。
計算方程式如下:D =(i×N×V)/(π×f) 其中 i 機(jī)械傳動比 N 電機(jī)極對數(shù) V 線速度 f 當(dāng)前匹配頻率
由設(shè)定的張力和卷筒的卷徑(由線速度卷徑計算模塊獲得)計算出變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩。
計算方程式為:T =(F×D)/(2×i) 其中:T 變頻器輸出轉(zhuǎn)矩 F 張力設(shè)定 D 轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)徑 i 機(jī)械傳動比
從而控制電機(jī)輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩,達(dá)到線材上張力F的恒定。
CHV100張力控制**模塊中,增加了轉(zhuǎn)動慣量補(bǔ)償,可以很好地解決張力控制系統(tǒng)在加、減速的過程中,因克服系統(tǒng)慣量而出現(xiàn)的張力不穩(wěn)定的現(xiàn)象。整個拉絲系統(tǒng)開動時,六臺變頻器同時起動,逐漸調(diào)節(jié)線速度給定,使系統(tǒng)加速,*終達(dá)到要求的冷軋帶肋鋼筋生產(chǎn)線速度。
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