1、 引言
    對(duì)于大部分使用拉絲機(jī)的國(guó)內(nèi)金屬加工企業(yè)來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn)拉絲機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)能夠被接受替代國(guó)外高
端的產(chǎn)品，拉絲機(jī)械主要配套國(guó)外變頻器，主要原因有兩個(gè)，一是國(guó)產(chǎn)變頻器技術(shù)在一段時(shí)間內(nèi)落后
于國(guó)外變頻器廠家，無(wú)論從控制算法的先進(jìn)性，可實(shí)現(xiàn)性，還是從硬件平臺(tái)的簡(jiǎn)易性，穩(wěn)定性都有一
定的差距。二是對(duì)于大部分國(guó)外拉絲機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，也傾向于配套國(guó)外變頻器和PLC。國(guó)產(chǎn)變
頻行業(yè)經(jīng)過(guò)5年的發(fā)展，已經(jīng)證明絕大部分性能已經(jīng)滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)需要。針對(duì)拉絲機(jī)械配套市場(chǎng)，變頻器
配置先進(jìn)快速的PID控制算法，針對(duì)各種不同的拉絲機(jī)械，均能夠?qū)崿F(xiàn)較為簡(jiǎn)潔方便的拉絲機(jī)控制方
式。

1. 拉絲機(jī)工作分析

    從產(chǎn)品終端來(lái)說(shuō)，拉絲機(jī)可以分為大拉機(jī)，中拉機(jī)，小拉機(jī)，微拉機(jī)。而從拉絲機(jī)內(nèi)部控制方式
和結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，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。對(duì)電線(xiàn)電纜生產(chǎn)企業(yè)，雙變頻控制的細(xì)拉機(jī)應(yīng)用比
較廣泛，相對(duì)而言，其要求的控制性能也較低，而對(duì)大部分鋼絲生產(chǎn)企業(yè)，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，不同的拉絲機(jī)械，其工作過(guò)程基本相同。

1. 放線(xiàn): 金屬絲的放線(xiàn)速度，對(duì)于整個(gè)拉絲機(jī)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，其控制沒(méi)有過(guò)高精度
   要求，對(duì)部分雙變頻控制的拉絲機(jī)械，甚至可以通過(guò)拉絲環(huán)節(jié)的絲線(xiàn)張力通
   過(guò)一圓盤(pán)拉伸。對(duì)大部分拉絲機(jī)械，放線(xiàn)的控制是通過(guò)變頻器驅(qū)動(dòng)放線(xiàn)機(jī)實(shí)
   現(xiàn)的。
2. 拉絲: 拉絲環(huán)節(jié)是拉絲機(jī)比較為重要的環(huán)節(jié)。不同金屬物料，不同的產(chǎn)品精度
   和要求，拉絲環(huán)節(jié)有很大的不同，雙變頻控制拉絲機(jī)拉絲部分與放線(xiàn)部分共
   用一臺(tái)電機(jī)，金屬絲通過(guò)內(nèi)部塔輪的導(dǎo)引，經(jīng)過(guò)模具而逐步拉伸。而直進(jìn)式
   拉絲機(jī)拉伸效率較高，對(duì)每一道拉絲工序，都需要一臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)，因此其控
   制也比較為復(fù)雜。
    
3. 收線(xiàn): 收線(xiàn)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，因此也是整個(gè)
   拉絲機(jī)工作的控制源，一般通過(guò)一個(gè)主機(jī)PLC或人機(jī)操控系統(tǒng)直接控制的變頻
   器驅(qū)動(dòng)收線(xiàn)機(jī)。

3、拉絲機(jī)械工作原理分析

雙變頻式拉絲機(jī)的控制流程:主控操作面板設(shè)定PLC輸出收線(xiàn)信號(hào)，此信號(hào)通過(guò)PLC頻率修正后給定至收線(xiàn)控制1#變頻器，金屬制成品于收線(xiàn)端通過(guò)一安裝有張力傳感器的導(dǎo)輪，輸出金屬絲張力信號(hào)，作為拉絲收線(xiàn)張力信號(hào)反饋輸入到1#變頻器，1#變頻器通過(guò)內(nèi)置PID閉環(huán)控制，決定輸出頻率，此輸出頻率通過(guò)主控系統(tǒng)或者PLC綜合，輸出對(duì)2#拉絲環(huán)節(jié)控制電機(jī)的控制，由于對(duì)產(chǎn)品精度和拉拔要求不高，金屬絲在通過(guò)不同模具時(shí)的速度差異通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，而不必要對(duì)每道拉拔都實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

使用變頻器的典型直進(jìn)式系統(tǒng)控制，操作面板和PLC負(fù)責(zé)設(shè)定和監(jiān)控各個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)，通過(guò)
變頻器的各個(gè)設(shè)定端子，直接進(jìn)行各個(gè)拉絲卷筒控制變頻器狀態(tài)共享。收線(xiàn)卷筒電機(jī)的運(yùn)行頻率通過(guò)
主操控PLC輸出給定。收線(xiàn)電機(jī)的運(yùn)行頻率，直接決定了上一級(jí)(5#)電機(jī)的運(yùn)行速度，為了保證張力基本恒定以保證金屬產(chǎn)品的品質(zhì)，拉絲環(huán)節(jié)(1-5#)電機(jī)的主控速度通過(guò)PLC綜合下一級(jí)電機(jī)的頻率給定，單獨(dú)主頻率給定信號(hào)滿(mǎn)足不了產(chǎn)品生產(chǎn)要求，容易造成斷線(xiàn)故障，因?yàn)樵谥边M(jìn)式各個(gè)拉絲道中，拉絲的效率較高，各個(gè)卷筒間絲線(xiàn)張力很不一致，致使各個(gè)拉絲卷筒間絲線(xiàn)半徑精度不高，為達(dá)到生產(chǎn)要求，一般以本級(jí)電機(jī)張力傳感信號(hào)為頻率設(shè)定輔助信號(hào)反饋，通過(guò)調(diào)節(jié)輥輸出的是角度信號(hào)，角度信號(hào)經(jīng)過(guò)凸輪變成直線(xiàn)式位移信號(hào)，位移傳感器檢測(cè)直線(xiàn)位移信號(hào)輸出0～10 V的電壓信號(hào)，此信號(hào)做為內(nèi)部PID的反饋信號(hào)。
    主控制信號(hào)控制變頻器時(shí)，必須考慮機(jī)械慣性，按一定的斜率輸出，即通過(guò)一頻率斜坡發(fā)生器產(chǎn)
生變頻器主控制信號(hào)。發(fā)生器的斜率可針對(duì)不同機(jī)械的特性而設(shè)定。輔助信號(hào)由內(nèi)置PID環(huán)節(jié)輸出，
它決定了當(dāng)前拉絲機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，在整個(gè)信號(hào)給定中，當(dāng)輔助信號(hào)所占比例較大時(shí)，轉(zhuǎn)速將出現(xiàn)大的

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