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        PLC控制的變頻調速直線式拉絲機電控系統(tǒng)(已停產)

        PLC控制的變頻調速直線式拉絲機電控系統(tǒng) 拉絲機電控系統(tǒng)圖

        該機使用PLC承擔控制,變頻調速器和異步交流電機為被控對象,交流變頻調速器在PLC控制下可對異步交流電機進行平滑無調速,實現了拉絲機工作過程中的多種動作與動能,利用感應式傳感器檢測各路拉絲過程中的張力大小,與各路調速信號疊加用于自動控制變頻器的輸出頻率,用此種方法生產的PLC直線式拉絲機電控系統(tǒng)。
        采用PLC工業(yè)可編程控制器實現各種開并邏輯組合,操作使用靈活、方便。
        具有斷絲保護,自動停機功能。
        各拉絲頭可啟動、停止、調速、也可同時啟動和停止。
        在運行中可調節(jié)整機轉速升和降,并在要時可單獨微調各頭速度,使之與整機相匹配。
        各頭都有過載自動停機保護,無啟動沖擊電流,不會對電網造成負載電壓波動,且電流、電壓可隨時觀察。

        利用感應式傳感器檢測各路拉絲過程中的張力大小,與各路調速信號疊加用于自動控制變頻器的輸出頻率,用此種方法生產的 PLC 自線式拉絲機電控系統(tǒng):

        工作原理 :

        本直線式拉絲機是利用傳統(tǒng)的集線式拉絲機作為改造對象,在各拉絲模前安裝了感應式張力檢測裝置,配合汽缸的動作來控制電機轉速。

        本文以 6/400 直線式拉絲機為例對該機控制原理加以闡述。 6/400 直拉式變頻調速直動控制系統(tǒng)。其中 PLC 采用日本三菱公司的小型機做為控制系統(tǒng)核心,用 6 臺變頻器分別控制 6 臺交流電動機,將感應式傳感器用于 5 個卷筒拉拔絲的張力涉取裝置。

        在分析了拉絲機工藝的基礎上,著中考慮了以下幾個方面對系統(tǒng)的影響:

        1. 影響拉拔關系的因素很多,有工藝上的,也有電氣上的,由于磨損,模具的出口直徑會隨時間而變大,拉拔卷筒上也可能出現凹槽磨損,這就意味著拉拔力和拉拔關系的變化。

        2. 拉絲機啟動時,拉拔力較大,隨著速度的逐漸增加拉拔力迅速減小,在達到一定的轉速后,拉拔力便只有微小增加。

        直線式拉絲機電控系統(tǒng)圖

        3. 原料進絲時,本身會有一些問題,表面處理不全等,這些都將影響拉絲機的穩(wěn)定性。

        4. 電機的轉差率會由于負載的變化而變化。

        5. 拉絲過程中重要的被控量是絲的張力,而斷絲和積線是張力變化的兩種情況,所以只要保證張力在某一范圍內變化,就可保證拉絲機的穩(wěn)定運行。

        為保證拉拔過程中不出現脫套 . 斷絲現象,對相鄰兩卷筒間要做以下分析,見圖二。

        PLC控制的直線式拉絲機電控系統(tǒng)圖

        考慮主動卷筒 1 帶動被動卷筒 2 運行,假設要使兩筒之間配工作,一是要減小動電機頻率給定值。二是增加被動電機頻率給定值,才能使兩卷筒達到平衡點,這個平衡點是在 F2 與 F1 之間的某個范圍內動態(tài)平衡下工作的。那么我們就可以得出下面的基本控制方案:即實時地監(jiān)測各張力的參數,由各處理器對兩參數處了理后,去實時動態(tài)地控制變頻器的參數,從而達到控制電機轉速的目的。

        在具體實施方案的過程中,首先要測得張力的值,在不考慮卷筒的磨損時,可以認為轉矩和張力成線性比例關系。

        當我們有傳感器測得張力后,可與調速基準值進行比較,調校出佳張力參比量,張力參比量過大工作不穩(wěn)定,參比量過小,容易斷絲,那么由處理器對張力信號與基準信號進行閉環(huán)處理后,便可對變頻器進行實時調速。

        從調試結果看,我們的方案是正確的,系統(tǒng)能夠運行在一個穩(wěn)定狀態(tài),而對系統(tǒng)的簡化使整體結構簡單,故障少,參比量與基準量的閉環(huán)處理是保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作的關鍵。

        三、操作方法 :

        1•  各調速鈕基本定好位后,(頻率設定)用總調速鈕將 1 號筒頻率下調至 6HZ.

        2•  把各路打向手動狀態(tài)。

        3•  把各路設定為點動。

        4•  從壹頭開始點動上絲,當壹筒上絲 10 ~ 12 圈時,停機從壹筒下絲 3 ~ 4 圈 , 去給貳筒上絲,注意貳筒上絲時要把絲拉緊,不要在松絲狀態(tài)下點動貳路。(因點動貳筒上絲時壹筒同時轉動),上絲 10 ~ 12 圈時停機,按以上方法給三筒點動上絲。筒七上絲量要夠給收絲機掛絲剩十圈。

        5•  各筒點動上絲完成后,把各路點動開關恢復運行狀態(tài)。

        6•  把總調速旋鈕設置在 3 ~ 5HZ 左右,手動與自動總開關設在手動狀態(tài)。

        7•  將收絲機開啟,給收絲機掛上絲,調試收絲機使之在預拉緊狀態(tài)。

        8•  按第七路啟動鍵,這時整機全部慢啟動,至 3 ~ 5HZ ,觀察各路張力大小,應在 200 ~ 400 之間,如有超范圍時,細調各路手動微調電位器至要求數值。然后調總調速電位器使各路 HZ 上升 5HZ 左右,再觀察細調各路張力,再提總速 5HZ 左右,再觀察各路張力,細調各路張力后,再總提速 5HZ 左右,依次類推,至到某一路升至 48HZ 左右即停(緩速狀態(tài))

        9•  在滿速穩(wěn)定工作狀態(tài)下,調整速電位器使之依次下降 5HZ ,觀察張力變化,直至停機。

        四、功能與性能指標

        功能:

        1• 在 PLC 控制下,實現由交流變頻器對交流異步電機的平滑無變頻調速。

        2• 采用 PLC 工業(yè)可編程控制器實現各種開關量邏輯組合,改變程序便可變更邏輯功能。

        3• 具備自動停機功能。

        4• 斷 2 絲保護 . 自動停機。

        5• 各拉絲頭可啟動 . 停止 . 調速。

        6• 低速軟啟動。啟動速度與時間可調。

        7• 各頭設有低速點動開關。

        8• 整機有聯動功能,可同時啟動和停止。

        9• 設備控制收線機接口 . 收線機與尾頭同步工作,也可單獨開啟。

        10•在運行中可調節(jié)整機轉速升和降。并在要時,可單獨微調各頭速度,使之與整機速度相匹配。該過程可重復進行,每次調節(jié)后速度狀態(tài)便被記憶。

        11•拉絲記具備單控與聯動轉換功能。

        12•整記運轉中,某頭轉換為點動操作狀態(tài)時,都可使整機停車。

        13•各頭電機都另配有風扇,以防主電機低速時升溫過高。

        14•各頭都有過載自動停機保護,該功能有變頻器參數設定完成。

        15•操作臺裝有與變頻器相對應的各頭電機運轉頻率指示儀表,使調頻自觀,操作方便。

        16•無啟動沖擊電流,不會對電網造成負載電壓波動。且電流 . 電壓可隨時觀察。

        17•在恒功率運轉態(tài)(大于 50HZ/S )高工作頻率達 60HZ/S 。

        性能:

        1•進線直徑 2.2 , 出線直徑小 0.8

        2•出線速度可達 600 米 / 分

        3•穩(wěn)定性 ≤ 1HZ

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