直驅(qū)式直進式拉絲機
直驅(qū)式直進式拉絲機是常見的金屬線材加工設(shè)備的一種,主要對鋼絲、合金絲、銅絲、合金絲、焊絲等材料進行伸線加工。
對變頻器的要求:
? 具有高性能的矢量控制方式,可以高精度控制永磁同步伺服電機;
? 設(shè)備采用電機直驅(qū)方式,要求變頻器在低頻段可以輸出足夠轉(zhuǎn)矩;
? 設(shè)備最高速度達到25m/s,電機頻率需要達到200-300Hz,要求變頻器具有優(yōu)異的弱磁控制算法;
? 可以由變頻器、PLC等設(shè)備組成基于PROFIBUS- DP總線的控制系統(tǒng);
? 支持海德漢1313絕對值編碼器。
直線式拉絲機從工藝上分為放線、拉絲、收線部分:
? 放線部分:主要將被加工材料送入拉絲部分,此階段的線纜能承受張力較大,采用被動式放線。
? 拉絲部分:線材在此處經(jīng)過各級拉伸模進行逐級拉伸,其中每級都直接由一臺變頻器驅(qū)動一臺同步電機進行傳動。
? 收線部分:主要將加工好的線材收卷在線盤上,需要與拉絲部分的線速度保持同步,以保證收卷效果。
解決方案
現(xiàn)場設(shè)備為非滑動鋁合金大拉機,由雙工位擺臂式放線架、10模拉絲機、雙盤自動收線換盤裝置等組成。其中現(xiàn)場設(shè)備如變頻器、PLC等通過PROFIBUS-DP構(gòu)成一個總線控制系統(tǒng)。
拉絲部分:
在拉絲過程中,電速度精度、動態(tài)響應(yīng)及張力平穩(wěn)性直接決定了成品的質(zhì)量。因此,整套系統(tǒng)采用PROFIBUS總線通訊,HD50-ST驅(qū)動永磁同步伺服電機直驅(qū)方式,恒張力控制方案。
收線部分:
采用雙盤自動收線換盤方案,每個收線盤都由1臺HD50-T變頻器驅(qū)動1臺交流異步電機進行閉環(huán)速度控制進行收卷。為實現(xiàn)恒線速度,收線盤的頻率給定方式采用“主+輔”給定方式,其中主給定為PROFIBUS通訊給定,輔助給定為PID給定(變頻器通過張力擺桿進行PID計算)。
該方案可以滿足最高線速度25m/s的高速生產(chǎn),在保證產(chǎn)品生產(chǎn)效率與質(zhì)量的前提下,減小了設(shè)備體積,降低了生產(chǎn)噪聲,并且大幅降低了能耗水平(根據(jù)現(xiàn)場實際測量,節(jié)能水平可以達到30%)。