PLC控制的变频调速直线式拉丝机电控系统（已停产）

该机使用PLC承担控制，变频调速器和异步交流电机为被控对象，交流变频调速器在PLC控制下可对异步交流电机进行平滑无调速，实现了拉丝机工作过程中的多种动作与动能，利用感应式传感器检测各路拉丝过程中的张力大小，与各路调速信号叠加用于自动控制变频器的输出频率，用此种方法生产的PLC直线式拉丝机电控系统。
采用PLC工业可编程控制器实现各种开并逻辑组合，操作使用灵活、方便。
具有断丝保护，自动停机功能。
各拉丝头可启动、停止、调速、也可同时启动和停止。
在运行中可调节整机转速升和降，并在要时可单独微调各头速度，使之与整机相匹配。
各头都有过载自动停机保护，无启动冲击电流，不会对电网造成负载电压波动，且电流、电压可随时观察。

利用感应式传感器检测各路拉丝过程中的张力大小，与各路调速信号叠加用于自动控制变频器的输出频率，用此种方法生产的 PLC 自线式拉丝机电控系统：

工作原理 :

本直线式拉丝机是利用传统的集线式拉丝机作为改造对象，在各拉丝模前安装了感应式张力检测装置，配合汽缸的动作来控制电机转速。

本文以 6/400 直线式拉丝机为例对该机控制原理加以阐述。 6/400 直拉式变频调速直动控制系统。其中 PLC 采用日本三菱公司的小型机做为控制系统核心，用 6 台变频器分别控制 6 台交流电动机，将感应式传感器用于 5 个卷筒拉拔丝的张力涉取装置。

在分析了拉丝机工艺的基础上，着中考虑了以下几个方面对系统的影响：

1. 影响拉拔关系的因素很多，有工艺上的，也有电气上的，由于磨损，模具的出口直径会随时间而变大，拉拔卷筒上也可能出现凹槽磨损，这就意味着拉拔力和拉拔关系的变化。

2. 拉丝机启动时，拉拔力较大，随着速度的逐渐增加拉拔力迅速减小，在达到一定的转速后，拉拔力便只有微小增加。

3. 原料进丝时，本身会有一些问题，表面处理不全等，这些都将影响拉丝机的稳定性。

4. 电机的转差率会由于负载的变化而变化。

5. 拉丝过程中重要的被控量是丝的张力，而断丝和积线是张力变化的两种情况，所以只要保证张力在某一范围内变化，就可保证拉丝机的稳定运行。

为保证拉拔过程中不出现脱套 . 断丝现象，对相邻两卷筒间要做以下分析，见图二。

考虑主动卷筒 1 带动被动卷筒 2 运行，假设要使两筒之间配工作，一是要减小动电机频率给定值。二是增加被动电机频率给定值，才能使两卷筒达到平衡点，这个平衡点是在 F2 与 F1 之间的某个范围内动态平衡下工作的。那么我们就可以得出下面的基本控制方案：即实时地监测各张力的参数，由各处理器对两参数处了理后，去实时动态地控制变频器的参数，从而达到控制电机转速的目的。

在具体实施方案的过程中，首先要测得张力的值，在不考虑卷筒的磨损时，可以认为转矩和张力成线性比例关系。

当我们有传感器测得张力后，可与调速基准值进行比较，调校出佳张力参比量，张力参比量过大工作不稳定，参比量过小，容易断丝，那么由处理器对张力信号与基准信号进行闭环处理后，便可对变频器进行实时调速。

从调试结果看，我们的方案是正确的，系统能够运行在一个稳定状态，而对系统的简化使整体结构简单，故障少，参比量与基准量的闭环处理是保证系统稳定工作的关键。

三、操作方法 :

1•  各调速钮基本定好位后，（频率设定）用总调速钮将 1 号筒频率下调至 6HZ.

2•  把各路打向手动状态。

3•  把各路设定为点动。

4•  从壹头开始点动上丝，当壹筒上丝 10 ～ 12 圈时，停机从壹筒下丝 3 ～ 4 圈 , 去给贰筒上丝，注意贰筒上丝时要把丝拉紧，不要在松丝状态下点动贰路。（因点动贰筒上丝时壹筒同时转动），上丝 10 ～ 12 圈时停机，按以上方法给三筒点动上丝。筒七上丝量要够给收丝机挂丝剩十圈。

5•  各筒点动上丝完成后，把各路点动开关恢复运行状态。

6•  把总调速旋钮设置在 3 ～ 5HZ 左右，手动与自动总开关设在手动状态。

7•  将收丝机开启，给收丝机挂上丝，调试收丝机使之在预拉紧状态。

8•  按第七路启动键，这时整机全部慢启动，至 3 ～ 5HZ ，观察各路张力大小，应在 200 ～ 400 之间，如有超范围时，细调各路手动微调电位器至要求数值。然后调总调速电位器使各路 HZ 上升 5HZ 左右，再观察细调各路张力，再提总速 5HZ 左右，再观察各路张力，细调各路张力后，再总提速 5HZ 左右，依次类推，至到某一路升至 48HZ 左右即停（缓速状态）

9•  在满速稳定工作状态下，调整速电位器使之依次下降 5HZ ，观察张力变化，直至停机。

四、功能与性能指标

功能：

1• 在 PLC 控制下，实现由交流变频器对交流异步电机的平滑无变频调速。

2• 采用 PLC 工业可编程控制器实现各种开关量逻辑组合，改变程序便可变更逻辑功能。

3• 具备自动停机功能。

4• 断 2 丝保护 . 自动停机。

5• 各拉丝头可启动 . 停止 . 调速。

6• 低速软启动。启动速度与时间可调。

7• 各头设有低速点动开关。

8• 整机有联动功能，可同时启动和停止。

9• 设备控制收线机接口 . 收线机与尾头同步工作，也可单独开启。

10•在运行中可调节整机转速升和降。并在要时，可单独微调各头速度，使之与整机速度相匹配。该过程可重复进行，每次调节后速度状态便被记忆。

11•拉丝记具备单控与联动转换功能。

12•整记运转中，某头转换为点动操作状态时，都可使整机停车。

13•各头电机都另配有风扇，以防主电机低速时升温过高。

14•各头都有过载自动停机保护，该功能有变频器参数设定完成。

15•操作台装有与变频器相对应的各头电机运转频率指示仪表，使调频自观，操作方便。

16•无启动冲击电流，不会对电网造成负载电压波动。且电流 . 电压可随时观察。

17•在恒功率运转态（大于 50HZ/S ）高工作频率达 60HZ/S 。

性能：

1•进线直径 2.2 ， 出线直径小 0.8

2•出线速度可达 600 米 / 分

3•稳定性 ≤ 1HZ