引言
拉絲機廣泛應用于鋼絲、制絲、預應力鋼絲、標準件等金屬產品的生產和預處理.拉絲機按其結構分為7類:lt型水箱拉絲機、lw型拉絲機、ls型雙卷拉絲機、lh型拉絲機、lz型拉絲機、ld型單卷拉絲機、水平拉絲機、倒拉絲機.lt型水箱拉絲機的直徑為0.1-1.2mm,其工作特點是滑拉絲和多通道拉絲;水箱拉絲機通過對拉絲機的控制,從粗拉絲機到細拉絲機的拉絲,最終獲得所要求的規(guī)格的材料;其中拉絲頭被加入了水箱和冷卻機,因為機器的拉絲精度和拉絲系統(tǒng)的精度較高。
工藝概述
水箱拉絲機是由幾個拉絲頭組成的小型連續(xù)生產設備。逐級拉拔后，將拉拔頭放入水箱中，最后將鋼絲拉拔至所需規(guī)格。就國內幾大水箱拉絲機廠家而言，一般都是20個左右的拉絲頭。每個拉拔階段后，鋼絲的鋼絲直徑發(fā)生變化，因此每個拉拔頭的工作線速度也應發(fā)生變化。在整個拉伸過程中，每個拉伸頭的拉伸速度會根據不同的拉伸模具配置而變化。拉拔速度的參考是每一時刻通過拉拔模的鋼絲的二次流量為常數，
控制策略
水箱拉絲機上各拉絲頭的工作速度是根據上述理論確定的，保證了各拉絲頭同步運行。因為水箱拉絲機的拉絲過程完全是由機械軸拉絲完成的，而且這些機械軸是在同一主軸下驅動的，所以整個拉伸系統(tǒng)各個層次之間依靠拉絲機的速度差和線張力來控制同步協(xié)調。
電氣傳動控制系統(tǒng)的構成，主要由 PLC、變頻器、人機接口(HMI)組成。本系統(tǒng)采用 MODBUS總線技術實現一體化控制，保證了張力不變，排線自動補償，保證了鋼絲在整個拉拔過程中連續(xù)穩(wěn)定，保證了產品質量，操作人機界面簡單，實現了自動監(jiān)控和報警。
水箱拉絲機主控制回路采用可靠性、穩(wěn)定性高的 PLC及人機界面編程控制，拉絲長度通過計米傳感器檢測反饋給主控制器。整機具有正常和快速停車，預置速度和定長，數字加減速，故障報警及張力自動跟蹤等功能?？呻S時啟動和停車，無斷絲亂絲現象，具有結構合理、性能穩(wěn)定、功能齊全、操作簡單、維護方便等特點。
變頻調速控制：拉絲機的傳動部分控制，主要是要保證收線電機能精確地隨著主電機的速度變化及收線工字輪卷徑增加，自動及時準確地調整速度，使整機系統(tǒng)保證恒定張力，從而保證鋼絲在整個拉拔過程中的連續(xù)穩(wěn)定性，達到保證鋼絲產品質量的目的。
在運行過程中，這兩個電機的運轉速度控制精度要高，動態(tài)過渡過程要快，抗干擾能力要強，保證張力穩(wěn)定。另外由于拉拔出來的鋼絲要均勻纏繞在收線工字輪上，整套系統(tǒng)配備了排線機構，采用PLC和變頻器控制減速電機的方式，根據實際使用情況，在工作過程中實時改變排線速度，可以保證鋼絲均勻地纏繞在收線工字輪上。
變頻器的速度控制精度要高，所以變頻調速控制選三科工業(yè)系列SKI800型變頻器，該系列變頻器閉環(huán)速度控制方式運行時的轉速精度為：當速度小于1500轉/分鐘的時候，控制精度小于±1. 5轉/分鐘；完全可以達到系統(tǒng)要求。
收線變頻器的給定是采用PLC 兩路高速計數通道反饋雙計米信號，通過變頻器自身的積分分離PID調節(jié)功能，通過對三個變頻器的總線控制，自動跟蹤主機的速度。
為避免在加工過程中的一些意外情況發(fā)生時造成對機器和人身安全的影響，整機配備了多種自動保護措施：如采用PLC自動采集變頻器內部相關數據并實時運算，能使機器在保證產品質量不受影響的前提下，迅速停機，從而最大限度地保證人身安全，避免造成不必要的經濟損失。在排線控制方面，為避免排線邊緣不均勻、壓線、腰鼓形等特殊問題，本系統(tǒng)采用排線自動補償系統(tǒng)，根據排線水平不均勻性自動計算纏繞直徑并實時修正，保證鋼絲隨時隨地、以任意速度均勻纏繞，可靠解決了下道工序的接料麻煩，大大提高了生產效率。
系統(tǒng)的軟件結構
最常見的是 PLC與變頻器的結合應用，因此，可編程控制器控制變頻器的方法有很多，其中廣泛使用的是RS-485通信方式。：抗干擾能力強，傳輸速度高，傳輸距離遠，成本低。然而，rs-485通信必須解決一系列技術問題，如數據編碼、核對和、幀、發(fā)送數據、接收數據奇偶、超時處理和錯誤重新發(fā)布等。有時需要編寫幾十個plc梯形圖指令才能實現一個簡單的變頻器操作指令。編程工作量大且繁瑣，讓很多設計師望而卻步。
用可編程控制器控制變頻器的方法：不需添加任何硬件或軟件，采用 PLC自帶功能塊，直接編寫6條極其簡單的 PLC梯形圖指令，即可實現對多個變頻器參數的讀、寫、監(jiān)視和控制各種運行，此方法操作簡便，操作方便，操作方便，故障查詢快速。在實際應用中可以實時采集數據和給定命令，對系統(tǒng)進行精確的控制，主要控制原理為：首先根據生產產品的材質結構及工藝要求在人機界面上設定速度值，通過PLC內部運算，將數據寫入到主機變頻器中，整機將按照此給定速度值運行，在實際加工過程中可根據需要隨時更改數值，來滿足加工工藝的需要。
應用說明
PLC和變頻器編程調試的通用性強，有相關編程經驗的技術人員，僅需1~2天的培訓即可掌握。
變頻器基于同一硬件設計平臺開發(fā)，帶有獨立風道的散熱器，全系列內置進線電抗器與EMC濾波器，變頻器內部電路板均為高防護等級的涂層板，已經大批量應用在金屬制品行業(yè)中，并獲得了業(yè)主和設備廠的廣泛認可。PLC 采用“真正”的程序保密方式，可從根源上完全保護您的知識財富。
