一、前言
拉絲機(jī)在拉絲方式上可以分為直拉式和水箱式，也可以根據(jù)線徑和粗細(xì)分為大拉絲機(jī)、中拉絲機(jī)、薄拉絲機(jī)和微拉絲機(jī)，都是由拉伸和收線兩部分組成。為了提高產(chǎn)量、質(zhì)量，降低電纜成本，拉絲機(jī)一般改為雙變頻或多變頻恒張力控制，但目前大部分變頻同步控制一般采用外置PID控制器的控制方式。這種方式的缺點(diǎn)是:PID控制器的控制參數(shù)調(diào)試?yán)щy，價(jià)格昂貴，容易損壞；模擬量在傳輸過(guò)程中存在衰減和漂移的問(wèn)題，維修維護(hù)成本相對(duì)較高。但使用拉絲機(jī)變頻器的話，在操作方面更為方便點(diǎn)。
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二、拉絲機(jī)簡(jiǎn)介及工作原理。
1、水箱拉絲機(jī)簡(jiǎn)介：
水箱拉絲機(jī)又稱(chēng)濕式拉絲機(jī)，其拉絲過(guò)程是在水箱中進(jìn)行的，可以有效地消散鋼絲拉絲和鋼絲在滾筒上滑動(dòng)產(chǎn)生的熱量，適用于小規(guī)格鋼絲的生產(chǎn)。
2、水箱拉絲機(jī)的工作原理：
(1)主機(jī)拖動(dòng)塔輪，通過(guò)模具的大入口和小出口，完成粗線變細(xì)線的過(guò)程。
(2)通過(guò)與拉桿連接的電位器將張力轉(zhuǎn)換成0-10V電信號(hào)。
(3)繞線變頻有自己的繞線直徑計(jì)算功能，即隨著繞線越來(lái)越多，繞線速度會(huì)自動(dòng)降低，并結(jié)合張力反饋電壓進(jìn)行PID運(yùn)算，保持繞線張力恒定。
3、直線拉絲機(jī)簡(jiǎn)介：
直線拉絲機(jī)是由幾個(gè)拉絲頭組成的小型連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備。通過(guò)分步拉拔，鋼絲可以一次冷拉至所需規(guī)格，工作效率相對(duì)較高。但由于每個(gè)拉絲階段后線徑都在變化，所以每個(gè)拉絲頭的工作線速度也要變化，其特點(diǎn)是多拉絲頭、多變頻、多PID調(diào)節(jié)。
4、直拉絲機(jī)原理:
(1)直線拉絲機(jī)的工作原理是控制每一個(gè)卷筒的金屬流量始終相等。
(2)利用位移傳感器檢測(cè)拉絲模的磨損、電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)和線厚不均的擾動(dòng)，并采用PID算法進(jìn)行補(bǔ)償。
(3)以最后一個(gè)卷筒的速度為主給定值，通過(guò)面積縮減率和傳動(dòng)比計(jì)算出其他卷筒的給定值。
三、拉絲機(jī)系統(tǒng)方案原理圖
四、拉絲機(jī)變頻調(diào)速工藝要求。
(1)超低頻扭矩，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性快，穩(wěn)態(tài)精度超穩(wěn)定，無(wú)抖動(dòng)和顫抖。
(2)將所有張力控制算法集成到VFD中，同時(shí)將拉絲機(jī)的特殊功能集成到VFD中，無(wú)需外圍控制電
路即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜拉絲機(jī)的所有控制功能。
(3)主機(jī)啟停時(shí)絕不允許出現(xiàn)斷線現(xiàn)象。斷開(kāi)時(shí)，應(yīng)發(fā)出警報(bào)并緊急停止。
(4)運(yùn)行穩(wěn)定。正常運(yùn)行時(shí)，擺動(dòng)桿不允許碰撞上下限，各階段的拉拔流量可以同時(shí)保持不變。
(5)停機(jī)時(shí)保持同步連續(xù)，始終保持各級(jí)線速度的比例關(guān)系。
(6)VFD集成了拉絲機(jī)的多套特殊參數(shù)，直接調(diào)用相應(yīng)的參數(shù)，無(wú)需客戶逐個(gè)設(shè)置參數(shù)。
五、SKI600在拉絲機(jī)上應(yīng)用的特點(diǎn)：
(1)獨(dú)有的輥徑系數(shù)自動(dòng)計(jì)算功能。
隨著繞組直徑的不斷增大，繞線機(jī)的輸出頻率需要不斷降低。SKI600特別配備卷繞直徑計(jì)算功能，可動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、自動(dòng)計(jì)算繞線機(jī)當(dāng)前卷繞直徑，從而在恒張力下達(dá)到最佳卷繞效果。
(2)線圈直徑系數(shù)K1的增量。
運(yùn)行時(shí)，當(dāng)張力平衡桿偏離中心位置時(shí)，卷繞直徑系數(shù)K1的自動(dòng)計(jì)算功能開(kāi)始。為了保證高、中、低速時(shí)的張力穩(wěn)定性，擺桿的不同位置偏差對(duì)應(yīng)不同的卷徑系數(shù)K1增量，不同系統(tǒng)的卷徑變化率不同。通過(guò)調(diào)整K1增量，可以實(shí)現(xiàn)線圈直徑的精確計(jì)算。
(3)強(qiáng)大的線圈直徑計(jì)算方法。
卷繞直徑的自動(dòng)計(jì)算是保證繞線機(jī)在擺桿中心附近平穩(wěn)運(yùn)行的一個(gè)非常重要的功能。中繞組直徑的自動(dòng)計(jì)算方法有兩種:線速度法和厚度積分法。從而保證張力控制的性能更加完善。
(4)線圈直徑復(fù)位(手動(dòng)/自動(dòng))。
在相同的線速度下，繞線機(jī)的輸出頻率在全直徑和空直徑之間有很大的不同。為了使繞線機(jī)和主機(jī)的線速度同步，更換繞組時(shí)應(yīng)重新設(shè)置繞組直徑。使用輥徑自動(dòng)復(fù)位功能時(shí)，每次停機(jī)后，輥徑系數(shù)K1自動(dòng)復(fù)位。停電或緊急停機(jī)后，應(yīng)使用手動(dòng)繞組直徑復(fù)位功能，即外部多功能端子應(yīng)定義為繞組直徑復(fù)位端子。
(5)摩擦補(bǔ)償。
內(nèi)置靜摩擦補(bǔ)償、滑動(dòng)摩擦補(bǔ)償模塊，從而保證克服摩擦而做功，使系統(tǒng)效果更加完美。
六、推薦的連接模式。
以下連接方式以SKI600系列產(chǎn)品為例。
(1)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)與主機(jī)的X3端子連接(出廠值為正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng))。
(2)外部端子啟動(dòng)開(kāi)關(guān)與主機(jī)X1連接。
(3)線速電位器連接拉絲機(jī)(主機(jī))的+10V、VS1、GND。
(4)主機(jī)的模擬輸出AO1端子和GND端子與繞線機(jī)的VS端子和GND端子連接。
(5)短接控制面板上的跳線端子J2。
(6)拉桿的電位器連接SKI600的+10V、AI、GND端子。
推薦的接線如下圖所示:
張力平衡桿的反饋值與上圖所示的SKI600系列拉絲機(jī)的特殊型號(hào)連接后，將張力桿向收線時(shí)張力桿擺動(dòng)的方向移動(dòng)，同時(shí)監(jiān)測(cè)PID反饋信號(hào)(C-09)，其值應(yīng)由小到大變化，一般為0.0% ~ 100.0%。如果不在此范圍內(nèi)，需要改變張力電位器的位置，使中心點(diǎn)在50.0%左右，張力電位器應(yīng)為360°高精度電位器；如果電動(dòng)方式的調(diào)節(jié)比較麻煩，也可以直接將拉桿提升到收線張力保證的物理中間高度位置，然后將電位器的反饋值設(shè)置為50.0%。這種設(shè)置方法是為了保證張力產(chǎn)生偏差后，正偏差和負(fù)偏差都能通過(guò)拉桿獲得相同位置距離的偏差緩沖儲(chǔ)能。
七、拉絲機(jī)(SKI600)推薦參數(shù)。
水箱式雙變頻主機(jī)(拉絲機(jī))推薦參數(shù)。
水箱式雙頻繞線機(jī)推薦參數(shù)。
注:以上推薦參數(shù)值可能不適合某些特殊工況，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。
八、調(diào)試
（1）主機(jī)與繞線機(jī)的連接。
主機(jī)變頻器的輸出頻率通過(guò)可編程模擬輸出端口A01和GND端子與收線變頻器的電流輸入端口AS和GND相連。作為收線的前饋頻率，主機(jī)VFD的輸出頻率與收線內(nèi)部計(jì)算的PID調(diào)節(jié)共同作用，保證收線和收線的張力恒定。
（2）收線機(jī)的反饋接線。
張力平衡桿的電位器三端接收線VFD的+10V、AI、GND，分別根據(jù)擺桿最高位置反饋電壓和最低位置反饋電壓設(shè)置[[F3.06]]和[[F3.08]]，保證擺桿處于中間位置時(shí)PID反饋值為50%。反饋電位計(jì)應(yīng)為360°高精度電位計(jì)。
（3）制動(dòng)電阻器接線。
為了保證收線和收線的張力恒定，收線端的VFD需要在短時(shí)間內(nèi)加速和減速。高速減速時(shí)，線性電壓會(huì)上升。為了確保正常運(yùn)行，需要一個(gè)外部制動(dòng)電阻。制動(dòng)電阻的阻值和功率請(qǐng)參考AC200系列變頻調(diào)速器的用戶手冊(cè)。制動(dòng)電阻接SKI600系列拉絲機(jī)專(zhuān)用產(chǎn)品(+)和PB。
（4）斷線檢測(cè)功能。
當(dāng)張力反饋值小于PID斷線檢測(cè)的下限值[FF.20]或超過(guò)PID斷線檢測(cè)的上限值[FF.21]并持續(xù)到[FF.24]設(shè)定的時(shí)間時(shí)，VFD應(yīng)按照[FF.25]選擇的方式進(jìn)行相應(yīng)的處理。報(bào)警下限[FF.20]:設(shè)置拉絲機(jī)PID斷線檢測(cè)的下限。當(dāng)反饋信號(hào)小于斷線報(bào)警下限并持續(xù)[ff。24]斷線檢測(cè)和判斷延時(shí)，則認(rèn)為拉絲機(jī)斷線。斷線報(bào)警上限[FF.21]:設(shè)置拉絲機(jī)PID斷線檢測(cè)的上限。當(dāng)反饋信號(hào)超過(guò)斷線報(bào)警上限并持續(xù)[[FF.24]]斷線檢測(cè)判斷延時(shí)，則認(rèn)為拉絲機(jī)斷線。斷線檢測(cè)判斷延時(shí)[FF.24]:為避免斷線誤報(bào)。
當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到斷線時(shí)，通過(guò)斷線檢測(cè)判斷延時(shí)后，會(huì)上報(bào)斷線故障。分解動(dòng)作模式:0。自由關(guān)閉和報(bào)警；1.只有斷線故障端子動(dòng)作，當(dāng)檢測(cè)到斷線時(shí)，它會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。同時(shí)，如果多功能輸出端子設(shè)置為斷開(kāi)輸出，將立即輸出有效信號(hào)。
為避免啟動(dòng)或關(guān)機(jī)時(shí)誤報(bào)警，可設(shè)置在啟動(dòng)操作超過(guò)設(shè)定時(shí)間[[FF.22]]且輸出頻率高于設(shè)定頻率[[FF.23]]后啟動(dòng)斷線檢測(cè)功能。
如果檢測(cè)到斷開(kāi)，自由停機(jī)并報(bào)告“緊急P(pán)ID”故障。如果[[FF.25]]設(shè)置為1，斷開(kāi)故障將在[[FF.27]]設(shè)置的時(shí)間后自動(dòng)復(fù)位。
（5）制動(dòng)控制。
當(dāng)從機(jī)停止時(shí)，輸出制動(dòng)信號(hào)(由選定的輸出端輸出)，并在[FF.29]設(shè)定的時(shí)間后立即停止輸出。在制動(dòng)信號(hào)輸出期間，如果運(yùn)行命令有效，立即停止制動(dòng)。
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