前言

金屬線材倒絲機，經常使用在許多金屬線纜加工行業，倒絲機從工藝上，主要實現大卷金屬線材到小卷金屬線材的卷繞成型，以便于線材的后續加工。本文將以江蘇某鋼絲繩制造廠中20套倒絲機的應用為例，說明CHV100高性能矢量型變頻器在其上的成功應用。




應用要求

在鋼絲繩制造加工中，常用的倒絲機如右圖所示，該機械主要由三部分組成，即驅動放線部分、張力檢測部分、驅動收線部分。機械系統要求在金屬線材倒絲過程中，倒絲的線速度恒定，倒絲的張力恒定，同時，要求收線的中心卷繞控制，金屬線材緊密排列在收卷工字輪的表面，不允許夾絲，這就對排線的控制精度提出了非常高的要求。


CHV100變頻器的應用

在倒絲機的整個電氣控制系統中，變頻器承擔著收、放卷的傳動控制，其中，放卷部分的控制由PLC來完成，PLC根據卷徑的變化與給定放線線速度，實時計算變頻器的匹配頻率，從而實現放卷線速度的相對恒定，由于其放卷調速精度及響應速度要求不是很高，所以，系統變頻器選型為CHF100型7.5KW，該變頻器只做調速使用，接受PLC給過來的頻率信號；收卷部分完全由變頻器自身實現控制，要求在啟動加速過程、正常高速運行過程及停車減速過程線速度同步，張力汽缸擺臂擺動幅度小，因此，對收線系統的動態響應及低速啟動能力提出了很高的要求，因此，電氣系統中變頻器選型為CHV100型4KW，采用主、輔頻率疊加的頻率給定方式，即主頻率由AI2給定，輔助頻率由PID產生。簡易電氣控制示意圖如下：

倒絲機的電氣控制示意圖
參數設置

（一） CHV100變頻器的參數設置

1、 P0.01=1，端子指令通道；
2、 P0.02=2，UP/DOWN無效；
3、 P0.03=6，PID控制設定；
4、 P0.04=0，AI2設定；
5、 P0.06=2，A+B；
6、 P0.07=60Hz，最大頻率為60Hz；
7、 P0.08=60Hz，頻率上限為60Hz；
8、 P0.11=0.1s，加速時間；
9、 P0.12=0.1s，減速時間；
10、P5.02=1，正轉啟動；
11、P5.03=7，故障復位；
12、P5.04=6，自由停車；
13、P5.15=3.25V，汽缸擺臂低點電壓（PID反饋）；
14、P5.17=7.50V，汽缸擺臂高點電壓（PID反饋）；
15、P5.19=0.05V，濾波時間；
16、P6.04=3，故障輸出；
17、P6.05=6，頻率檢測FDT輸出（控制排線）；
18、P8.25=2Hz，啟動排線頻率點；
19、P8.26=0.0%，無滯后檢測；
20、P9.01=50.0%，PID給定；
21、P9.04=0.30，比例系數；
22、P9.05=5.00，積分系數；
23、P9.07=0.10s，采用周期；

（二）CHF100變頻器的參數設置

1、P0.03=1，端子指令通道；
2、P0.04=60Hz，最大頻率為60Hz；
3、P0.05=60Hz，頻率上限為60Hz；
4、P0.07=20s，加速時間；
5、P0.08=50s，減速時間；
6、P3.01=1，模擬量AI1設定；
7、P5.01=1，正轉啟動；
8、P5.02=7，故障復位；
9、P5.03=6，自由停車；
10、P6.02=4，故障輸出；

調試技巧

該倒絲機控制系統，最為核心的調試是在CHV100所控制的恒線速度收線部分，為保證在啟動的時候，不能因為PID調節過弱，造成鋼絲松弛，同時，也不能因為PID調節過強造成鋼絲斷線，因此，尋找合適的PID系數，是調試該系統的關鍵。系統在開機運行前，汽缸擺臂一般處于最低位置，這樣，就造成在啟動的瞬間，PID的反饋為最小，由于擺臂存絲較多緣故，在啟動瞬間擺臂很快拉起，高于中心位置，再加上放卷的響應，汽缸擺臂輕微震蕩幾下就趨于了平穩，這里可以看出主頻率的作用，使的PID的調節只是做了一個補充，為系統的快速趨于平穩起到重要的作用，同時，還要注意空卷啟動與滿卷啟動的一些差異，可以通過調節放線變頻器的加、減速時間來滿足控制要求。(end)