AC62-L拉丝机专用变频器

拉丝机以拉伸方式可分为直进式、水箱式等，以线径粗细又可分为大拉机、中拉机、细拉机和微拉机等，都由拉丝伸线和收线两部分组成。为提高线缆的产量、质量和降低成本，拉丝机一般改为双变频或多变频恒张力控制，而目前大多数变频同步控制一般是采用外接PID控制器的控制方式，此方式的缺点有：PID控制器的控制参数调试困难，价格昂贵，容易损坏，模拟量在传输过程中有衰减、漂移的问题存在维修、维护费用较高。

一、水箱式拉丝机工作原理

以水箱式双变频拉丝机为例来说明拉丝收卷机控制原理。该原理也适用于其它恒定张力控制设备，直进式拉丝机与其区别仅在于减少卷径计算部分。

为保证拉丝机特别是微拉机收放线过程张力恒定，收、放线同步不断线，一般采用拉丝主机频率作为收卷从机的前馈频率，随着收线盘径的增大，为使收放线恒定张力，收线机的输出频率要不断降低，收线机输出频率与卷径成反比。

电线电缆收、放卷拉丝机如图1所示。一般放卷辊、主机、拉伸模、张力辊、收卷辊和排线机等组成。

二、改造工艺要求

1、     低频力矩要体现。低频点动穿线时，要有足够的力矩，响应速度快，无抖动发颤的现象。

2、    主机起停时绝不允许发生断线的现象，如出现断线故障应迅速报警且紧急停车。

3、    运行平稳，在正常运行过程中，不允许摆杆碰撞上下限位。

4、     停机时保持同步不断线。

一、AC62-L型专用拉丝机变频器之特点

（1）       独有的卷径系数自动计算功能

随着收线机卷径的不断增大，收线机的输出频率需不断降低。AC62-L系列变频器内部专门设有卷径计算功能，动态、实时、自动计算收线机的当前卷径，以达到最佳的恒张力收线效果。

（2）       卷径系数K1增量

运行过程中，当张力平衡杆偏离中心位置时，卷径系数K1自动计算功能开启。为了保证高、中、低不同速度下的张力稳定，摆杆不同的位置偏差对应不同的卷径系数K1增量（H-22~H-25）。不同系统卷径变化速率不同，通过调整K1增量来实现卷径的准确计算。

（3）       卷径自动计算死区范围

为保证收线机在摆杆中心位附近平稳运行，避免卷径自动计算对摆杆摆幅的影响，AC62-L系列变频器在摆杆中心位的上下2.5%范围设定了死区，该范围内卷径暂停计算。

（4）       卷径复位（手动/自动）

相同的线速度下，满径和空径时的收线机输出频率相差很大，为使收线机和主机线速度同步，收线机在换卷时需进行卷径复位。当使用卷径自动复位功能时，每次停机后卷径系数K1自动恢复位。

当停电或紧急停车后，应使用手动卷径复位功能，即定义外部多功能端子（X1～X6）为卷径复位端子；收卷恒张力控制

E-04设为3时，即为恒张力控制模式，可用于其它卷曲机器设备的恒张力控制的场合。

五、改造方案（见图示2）

接线说明：

寸动开关与主机的X1端子（出厂值为点动正转）连接。

外部端子启动开关与主机FWD连接。

拉线速度电位器与拉丝机（主机）的+10V、VS1和GND连接。

主机的模拟输出A02端子、GND端子与收线机的AS端子、GND端子连接。将控制板上的跳线端子J2短接。

张力杆的电位器与AC62-L系列变频器的+10V、VS1、GND端子连接。

二、参数设置

（1）       主机（拉丝机）参数

功能代码

功能名称

设定值

E-01

运行命令给定通道选择

E-02

频率给定主通道选择

E-04

拉丝收线机类型

E-09

最大频率

根据系统最大线速度设定

E-10

上限频率

根据系统最大线速度设定

E-13

加速时间1

40.0~60.0

E-14

减速时间1

40.0~60.0

E-25

点动速度（寸动）

5.00

E-26

寸动加速时间2

10.0

E-27

寸动加速时间2

10.0

E-34

停机方式

E-36

停止时直流制动时间

F-30

继电器输出端子

F-31

输出端子Y1

F-34

输出频率水平FDT（收线机启动控制）

2.00

F-62

输出端子AO2选择

2（4-20ma电流信号）

F-66

A01输出倍率(收、发频率同步)

100.0~115.0范围调整

（2）       收卷机参数设置

功能代码

功能名称

推荐设定值

E-01

运行命令给定通道选择

E-02

频率给定中通道选择

E-03

前馈通道选择

E-04

拉丝收线机机类型

E-09

最大频率

与主机对应

E-10

上限频率

与主机对应

E-30

启动选择

E-34

停机方式

F-30

继电器输出端子

F-31

开路集电极输出Y1

F-32

开路集电极输出Y2

16

F-34

输出频率水平FDT（排线机动作频率）

2.00

F-41

VS1端子输入电压下限

根据摆杆下限位置设定

F-42

VS1端子输入电压上限

根据摆杆上限位置设定

F-57

输入上限对应设定频率

根据主机最大频率设定

H-12

PID控制器给定信号源

H-13

PID键盘数字设定

50%

H-14

PID控制器反馈信号源

H-17

收卷比例增益

3.0～5.0范围内调整

H-22

PID调节1区K1增量

200.0

H-23

PID调节2区K1增量

600.0

H-24

PID调节3区K1增量

1000

H-25

PID调节4区K1增量

5000

H-26

收卷控制选择

0010H

H-27

第二比例增益

5.0～8.0范围内调整

H-27

空盘复位K1值

40%

H-29

启动平滑时间

2.0～4.0

H-30

启动平滑时间内每秒K1增量

0.1%

H-31

收卷启动频率

0.50hz

H-32

收卷停机频率

2.00hz

H-33

断线反馈检测报警选择

H-34

断线反馈检测值

1.0%

H-35

断线反馈报警延时时间

1.000s

H-36

启动后断线反馈检测延时

5.0s

H-37

断线反馈检测最低频率

10.00Hz

H-38

断线反馈故障复位选择

H-39

断线反馈故障自动复位时间间隔

5.0s

H-40

停机抱闸信号动作频率

1.50Hz

H-41

停机抱闸持续时间

5.0s

三、调试

（1）       主机、收线机接线

主机变频器的输出频率由可编程模拟量输出口A02、GND端子与收线变频器的电流输入口AS、GND连接。主机变频器的输出频率作为收线机的前馈频率，与收线机内部计算的PID调节量共同作用，保证收放线张力恒定。

（2）       收线机反馈接线

张力辊电位器的三端与收线变频器的+10V、VS1、GND连接，根据摆杆最高位置反馈电压和最低位置反馈电压分别设定F-41和F-42，这样可以保证摆杆在中间位置时PID反馈值为50%。张力反馈电位器应为360�高精度电位器。

（3）       制动电阻接线

为保证收放线的张力恒定，收线机变频器需在较短的时间内加速和减速，高速减速时，变频器的直流母线电压会升高，为保证变频器的正常工作，需外接制动电阻，制动电阻的阻值及功率参见AC60系列变频调速器使用说明书。制动电阻与AC62-L系列拉丝机专用变频器的（+）、PB连接。

（4）     收线变频器调试

设置H-28略低于机械装置的实际传动比，出厂值为40%（一般不用改动）可保证启动时摆杆由低位平稳上升到中间位置。调整H-29和H-30可改变摆杆升起的速度，H-30越大，摆杆升起速度越快。当摆杆过中点位置，收卷机进入PID调节状态。

根据机械系统的快慢调整H-17、H-22-H-25，得到合适的PID响应速度，使系统运行根平稳。一般说来，线径越粗系统反应越慢，参数值应调小；线径越细系统反应越快，参数值应调大。

收线满盘停机时，可能因收线盘过重而惯性过大，可增大主机停机时间避免收线机出现过流或过压故障。换卷时，进行卷径复位。

（5）     断线检测功能

当PID反馈值达到H-34设定的范围并保持H-35设定的时间后，变频器自由停机并由设定的输出端子输出断线报警及抱闸信号。H-34参数定义为距离摆杆上下限的偏移量。若摆杆下限位反馈值为0%，上限位反馈值为100%，反馈值在[H-34]及100-[H-34]范围内为断线报警区域。

为避免启动或停机过程中误报，可设置变频器启动运行超过H-36设定时间，并且变频器输出频率高于H-37设定频率后，开启断线检测功能。

检测到断线，变频器自由停机并报Sen故障。若H-38设为1，则经过H-39设定时间后，断线故障自动复位，同时抱闸信号解除。

（6）     抱闸的控制

当变频器检测到断线后，由选中的输出端子输出抱闸信号，经过H-39设定的时间后，断线故障自动复位，抱闸信号取消。

正常停机，当变频器输出频率低于H-40时，由选中的输出端子输出抱闸信号，经过H-41设定的时间后，抱闸信号取消。

抱闸信号输出期间，运行命令无效。

（7）由于主机的频率输出作为收放线的线速度给定，为保证主机和收线机的频率输出之间的线性关系，主机和收线机的最大频率要相等。收线机的上限频率等于其最大频率。