金屬絲材是*基本*常用的金屬深加工制品。生產(chǎn)金屬絲材的金屬拉拔機(jī)械簡稱拉絲機(jī)。隨著**對(duì)不可再生資源的日益關(guān)注,提倡節(jié)約,在整個(gè)電線電纜行業(yè),越來越多的廠家開始嘗試開發(fā)新型的生產(chǎn)設(shè)備。在競爭激烈的拉絲機(jī)市場,單片機(jī)開發(fā)的**控制器以及拉絲機(jī)**變頻器系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)簡單造價(jià)低廉,但是對(duì)于工藝條件要求嚴(yán)格的高端拉絲機(jī),由觸摸屏、PLC與變頻器系統(tǒng)集成的方案具有更加**的自動(dòng)控制技術(shù)優(yōu)勢。
拉絲機(jī)種類繁多,按照拉絲的線徑大小可以分為:微拉機(jī)(線徑單位:絲)、小拉機(jī)(線徑單位:0.Xmm)、中拉機(jī)(線徑單位:mm)、大拉機(jī)(線徑單位:1X mm)從拉絲機(jī)內(nèi)部控制方式和機(jī)械結(jié)構(gòu)來說,又可以分為水箱式、滑輪式、直進(jìn)式等主要的幾種。對(duì)于不同要求,不同精度規(guī)則的產(chǎn)品,不同的金屬物料,可選擇不同規(guī)格的拉絲機(jī)械。而于鋼絲生產(chǎn)企業(yè)和高端絲材,針對(duì)材料特性,其精度要求和拉拔穩(wěn)定度高,因此使用直進(jìn)式拉絲機(jī)較多。盡管拉絲工藝不同,但其工作過程基本上可以劃分成放線、拉絲、收線等3部份工藝過程。
金屬絲的放線,對(duì)于整個(gè)拉絲機(jī)環(huán)節(jié)來說,其控制沒有過高的精度要求,大部分拉絲機(jī)械,放線的操作是通過變頻器驅(qū)動(dòng)放線架實(shí)現(xiàn)的,但也有部分雙變頻控制的拉絲機(jī)械,甚至直接通過拉絲環(huán)節(jié)的絲線張力牽伸送進(jìn)拉絲機(jī),實(shí)現(xiàn)自由放線。拉絲環(huán)節(jié)是拉絲機(jī)*為重要的工作環(huán)節(jié)。不同金屬物料,不同的絲質(zhì)品種和要求,拉絲環(huán)節(jié)有很大的不同,設(shè)計(jì)直進(jìn)式拉絲機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
收線環(huán)節(jié)的工作速度決定了整個(gè)拉絲機(jī)械的生產(chǎn)效率,也是整個(gè)系統(tǒng)*難控制的部分。在收線部分,常用的控制技術(shù)有同步控制與張力控制實(shí)現(xiàn)金屬制品的收卷。三聯(lián)拉屬于大型拉絲機(jī),拉出絲的線徑較粗(*大線徑14mm),因此需要電機(jī)在低頻啟動(dòng)時(shí)要能提供足夠大的輸出轉(zhuǎn)矩。這樣對(duì)于變頻器的低頻特性有較高的要求。因此在做方案時(shí)選擇了使用B系列的變頻器,矢量控制能較普通變頻器在低頻控制時(shí),讓電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩有明顯的提高。
三聯(lián)拉不同于傳統(tǒng)的拉絲機(jī),一般的拉絲機(jī)分為雙變頻和單變頻控制兩種。因此在控制上只要PID參數(shù)在調(diào)試的過程當(dāng)中能夠合理設(shè)置,讓收線的速度通過積分的作用跟隨拉絲的速度,將積分增益設(shè)置的大一些,而積分周期要長一些,這樣控制效果會(huì)比較理想。而三聯(lián)拉分為兩級(jí)拉伸,從拉的速度跟隨主拉的速度,同時(shí)收線的速度要快速跟隨從拉的速度。當(dāng)主拉速度變化時(shí),從拉及收線的速度要跟隨主拉的速度同升同降,并且由于主拉加減速打破了之前的平衡狀態(tài),要求從拉及收線的要快速響應(yīng),達(dá)到新的平衡狀態(tài)。尤其是收線要更加要快速響應(yīng)。由于控制對(duì)象相互之間在速度上相互影響,因此在應(yīng)用普通拉絲機(jī)的控制方法,使用簡單的PID調(diào)整就很難使得從拉和收線達(dá)到平衡。積分作用的滯后,同時(shí)平衡桿可調(diào)節(jié)的范圍又比較小,如果不能快速響應(yīng),會(huì)出現(xiàn)擺桿回到平衡位置的時(shí)間較長,同時(shí)在回到平衡位置后,由于積分的累計(jì)使得前后速度已經(jīng)有較大的差異,又造成超過平衡位置,此時(shí)后一級(jí)又需要經(jīng)過一段時(shí)間的積分作用才能將速度校正過來,但由于積分作用的滯后使得還未將平衡桿校正過來,可能絲就已經(jīng)被拉斷了。因此需要一種新的控制算法,要能夠快速響應(yīng)主速的變化,同時(shí)不能夠超調(diào),造成系統(tǒng)的震蕩。