四方变频器E380在伸线机上的应用 方案1

一、前言 双变频伸线机为电线电缆的主要加工设备，它的加工对象主要为金属铜、铝、以及铜包铝等。简单工作流程：通过主拉电机，控制机械机构传动内导轮，牵引金属线经过多道拉丝模，逐级牵伸，达到产品目标直径规格。为保证产品质量，通过张力杆动态平衡，达到调节丝线直径均匀的目的。保证张力杆的平衡，是保证线径均匀，保证好的产品质量的先决条件，而张力杆的平衡稳定度，完全由卷绕电机的速度决定，为了实现其动态平衡和稳定，卷绕电机速度控制使用简单的开环控制和普通PID调节是远远达不到要求的。因此，现有市场上针对此，有不同的控制方案： 1、使用PID控制板：PID控制板有不同的应用形式，部分国产甚至国外的变频厂家，在早期为推广使用其变频器，专门制作了PID反馈板，在应用时，由于作为一个变频器的附属产品，通用性较差。而部分拉丝厂家工程师在深入研究了拉丝机的各项性能和功能后，也有推出针对拉丝设备的PID控制板，很多方案甚至使用人性化界面设计，此类控制方案通用性较强，也应用较广，但是控制板的电子元器件参数调试不够方便，为达到调节稳定度的目的，必须让直接客户在使用过程中不断进行参数修正以优化性能。而部分硬件实现的PID控制板由于电子元器件随温度等外界环境的变化而变化，导致PID参数变化，需要随时维护。 2、使用外部PLC控制：这种方式的控制多见于部分大型拉丝机制造厂家，PID算法与PLC内部集成，稳定性比较好，也比较可靠，但是PLC的应用增加了系统本身的造价和成本，在综合考虑成本和性能上面，此方案的选择并非最佳选择。 3、使用单片机控制系统：单片机系统可做到控制的人性化，将系统PID功能集成于MCU的软件里面，通过友好人机界面，实现拉丝设备方便操作，方便维护，但是此种方案涉及到比较复杂的软硬件开发，而且开发周期较长，难以推广。 4、使用拉丝机专用卷绕变频器。拉丝机专用变频器的较早出现于国外和我国的台湾地区，将卷绕功能的前馈PID集成于变频器的软件算法，通过优化专用的参数设置，便可实现稳定可靠的运行。这种方式是市场上应用最广，也是最值得推广的方案，但是此种方案的国产专用变频器在早期的推广遇到了不小的阻碍，主要是由于产品本身的性能和稳定性达不到部分现场的要求，部分客户暂时难以接受。随着国产变频器的应用逐步深入高端场合，其稳定性和使用性能也被已经完全被市场接受，加上国产变频器的服务到位，较之国外厂家有不小的优势，也使国产变频器的市场份额越来越大，使用越来越广。 二、四方E380产品功能特点： E380系列变频器是四方电气技术有限公司于2007年年初推出的集成型产品，在E350系列的基础上，改进完善了硬件和软件设计，集成了多种专用功能，针对拉丝机行业，E380改进了PID设计，通过算法融入主拉机频率的前馈PID设计，实现了主机和卷绕的稳定同步，达到收线张力的动态平衡。针对客户现场模拟量信号的误差较大以及电压模拟量抗干扰性差的特点，E380系列拉丝专用功能独特RS485数字通讯进行联动控制的方式，在很大程度上克服了模拟信号传输的缺陷。 E380系列拉丝专用软件特点： 1、 内置前馈PID功能，无需外部PLC，MCU控制系统，PID控制板。 2、 自适应PID参数调整，变频器自动优化PID参数调节性能。 3、 简单易懂的拉丝专用参数组，大大减少客户调试时间和难度。 4、 转速检测和显示，线长计长设定、检测、显示等功能，可节省客户转速显示表， 计米表等设备成本。 5、 多种断线检测和报警方式，避免出现意外情况下的事态扩大。 6、 RS485联动控制，且可随意调节的联动比例，增加了联动信号的精度，更易于实现张力杆的稳定控制。 7、 集成化的软件设计，模块化软件设计，可切换到通用模式。 三、拉丝机系统实现方案： 方案1：四方E380变频器为主拉驱动和卷绕驱动，主拉与卷绕的频率信号通过RS485联动。 方案2：使用东元7200系列做主拉变频器，通过四方E380拉丝专用变频器替代PID控制板。主拉与卷绕通过主机（东元变频器）模拟信号输出，卷绕（四方变频器）模拟信号读取进行频率同步。 四、方案介绍： 下面，将此两种方案逐一进行详细介绍。 一、系统控制简图： 二、外部元器件功能说明：