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产品描述
汕头西门子PLC模块DP电缆供应商
0 序言
变频调速在节能、调速精度、调速范围等方面具有同其它调速装置无法比拟的优越性，以及可以方便实现同自动化控制系统（如DCS系统等）的通讯，使其在各领域得到广泛的应用。本文以我公司近几年应用变频调速进行技术改造的几个成功事例进行介绍和总结，由此说明变频器装置在各行业技术改造中的广阔应用前景。
1、锅炉风机电机应用变频器调速控制
1．1 锅炉二次风机电机应用变频器调速控制
我公司锅炉为75（T/H）循环流化床锅炉，每台锅炉配置引风机、一次风机(送风机)、二次风机各一台，各电机主要技术参数如下：
在进行变频器改造以前，各风机在正常情况下的运行数据，以2000年全年运行情况统计如下：
我们知道，由于锅炉在正常运行中的燃料构成、热负荷、电负荷以及季节等变化因数较大，因此，锅炉燃烧所需要的空气量在各个不同的情况下，也相应有较大的变化，然而，锅炉配置的风机是按锅炉大出力情况下的所需大风量来设计，并考虑锅炉在事故情况下一定的风量裕度，所以，风机电机功率的配置一般都较大，从表中的统计数据可看出，锅炉风机档板的平均开度，在正常情况下引风机为48%左右，二次风机仅为45%左右。用档板调节控制，大量电能浪费克服挡板的阻力上，造成厂用电率高，影响机组的经济运行。
2000年底，我们选择在1#炉的二次风机上进行改造尝试，并考虑到二次风机电机功率设计时配置裕量较大，我们有意选择132KW功率的变频器来控制160KW功率的电机，变频器的型号为三菱FR—F540L—132K，电压等级为380V，变频器于2001年元月安装调试完毕并投入运行，通过一段时间的运行测试，二次风机工频电流由原来的平均135（A）下降到现在的平均70—75（A），节能效果相当显著，并且变频器技术性能满足锅炉运行工艺的要求（主要是风压、风量、加减风的速率等），根据电度表测定，节能效率在45%左右,基本上一年可以收回投资。并且电机在启动、运行调节、控制操作等方面都得到大的改善。由于效益显著，在2001年2月，我公司又对2#、3#炉二次风机也进行了变频器改造，运行至今情况良好。在对锅炉二次风机电机旁路设计上，我们采用的是双投闸，用手动切换方式，在实际使用中效果也很好，不仅投资节约，而且接线简单、，安装也相当方便，二次风机变频器接线如图（1）。
图1 -- 二次风机变频器接线
1．2 锅炉引风机电机应用变频器调速控制
在锅炉二次风机上变频器调节装置改造成功后，使我们看到变频器技术改造的节能潜能和良好的效益，2002年12月，我们在3#锅炉引风机上进行高压变频器调速系统改造，经过多方面技术考察、比较，我们认为北京利德华福技术有限公司生产的HARSVERT-A06/050变频器在性能价格比上有较好优势，并且产品在应用也比较广泛，售后服务周到，HARSVERT-A06/050变频调速系统采用多级模块串联，交直交、高-高型电路，电源变换器采用30脉冲，二管三相全桥型图2—引风机变频器接线 式，输出采用IGBT 逆变桥串连型式，原电动机电源直接作为变频器输入电源，再通过变频器输出连接到电机，为充分保证系统的性，变频器同时加装了工频旁路装置，变频器异常时退出运行，电机可以直接手动切换到工频运行下运行。旁路由3个高压隔离开关QS1、QS2和QS3组成（见图2，其中QF为原高压开关柜内的断路器）。在变频工况运行时，QS1 和QS2闭合，QS3 断开；工频工况运行时，QS3闭合，QS1和QS2断开。
变频调速由安装在锅炉操作台上的启动、停机、转速调整开关进行远程控制，并可同DCS系统接口，通过DCS实现变频器的调速控制，变频调速装置还提供报警指示、故障指示、待机状态、运行状态、旁路状态、高压合闸允许、高压紧急分断等保护信息以及转速给定值和风机实际转速值等必要指示，以便操作人员进行操作控制。
设备从2003年4月24日到货至4月28日安装调试结束，总共4天时间，还进行了一系列的动态试验，如：变频器50Hz满载运行试验、电机—风机系统临界振动实验、母线电压波动试验、变频器与高压开关的联锁试验、连续快速增减符合试验等，一切正常后，再进行连续的72小时试运行，至5月1日投入正常工作运行，设备运行至今一切正常，没有发生过任何异常情况。
在变频器改造以前，根据统计情况，锅炉引风机的运行工频电流在2左右，通过变频器调节装置改造后，目前在锅炉相同运行情况下，锅炉的工频电流在9—10A左右，平均降低电流达到15—16A，根据计算，平均节电125—130Kwh/h ，考虑装置自耗电及将来空调用电16Kwh/h，总体节电效率为109—114 Kwh/h，节电率达到55%—53%，经济效益相当显著。因此，锅炉引风机高压变频器节能技术改造项目是相当成功的，并进一步计划对其它锅炉引风机也进行变频器调节装置改造，以大经济效益。
3、泵电机应用变频器进行调节控制
我公司热电厂日消耗水量约6000—7000吨，主要用于化水处理、工业用水和生活用水，泵房共有泵三台，其电动机的技术参数分别为：
一方面，3#泵出力太小，不能满足日耗水需要，而1#、2#泵的出力又太大，水泵不好控制和调节，使得电机启停过于频繁。另一方面，从净水器的净水效果来看，理想的净化方法应该是保持一定水量进行连续供水，这样净水，效果也好。不要经常启动、停止，造成断水。净水器停运期间，净水器内的塑料斜管暴露在阳光下的时间过长老化，影响塑料斜管的使用寿命，如果净水器停运时间过长，再使用时则需要重新经过反洗，这样对用水的浪费相当大，再者，泵房至净水器大约有600米距离，并且管道敷设较浅，在冬季发生过管道破裂现象，都是由于停水时间过长，管道内的积水不流动，在低温下造成结冻引起。为此，我们对1#、2#泵电机进行变频器调节改造，以达到控制水泵供水连续性的目的。变频器选用三菱FR—F540L—37，电压等级为380V。
泵改用变频器调节，不仅仅在于考虑它对电机的节能效益，重要的是从生产设备运行角度考虑，改造后的运行情况良好，提高了净水器的净水效果。并实现连续供水的目的，我们对泵变频器控制的工艺要求，按照以下方案进行设计（接线如图3）。
3．1 为充分利用变频器，我们采用一台变频器来实现两台电机的调速控制；
3．2 两台泵均可实现变速、定速两种方式运行，变频器在同一时间只能作一台电机的变频电源，所以每台电机启动、停止相互闭锁，用逻辑电路控制，保切换，出口采用双投闸切换；
3．3 二台泵工作时，其中一台由工频供电作定速运行，另一台由变频器供电作变速运行，同一台电机的变速、定速运行由交流接触器相互闭锁，即在变速运行时，定速合不上，如下图中，1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上；
3．4 为确保工艺控制、，变频器及两台电机的控制、保护、测量单元全部集中在就地控制柜内，控制调节通过屏蔽信号电缆引接到控制室；
图3---泵电机变频器接线，虚框内为改造增加部分
4、变频器调速改造中应注意的一些技术问题
热电厂充分利用变频器进行节能技术改造，不仅能提高经济效益，而且能产生的社会效益，促进企业的技术进步。但在技术上，要根据不同的生产设备，选择相应特性的变频器，如在对锅炉风机进行变频器改造中，注意除考虑变频器的提速、降速特性是否满足燃烧工艺的要求以外，还同时在技术上要考虑下列问题，以免带来投资的损失。
4．1 锅炉的运行是全厂动力的根本保，虽然变频调速装置是的，但一旦出现问题，确保锅炉供汽，所以，实现工频--变频运行的切换系统（旁路系统），在生产过程中，采用手工切换如能满足设备运行工艺要求，建议尽量不要选用自动旁路，对一般的小功率电机，采用双投闸方式作为手动、自动切换手段也是比较理想的方法。
4．2 对于大惯量负荷的电机（如锅炉引风机），在变频改造后，要注意风机可能存在扭曲共振现象，运行中，一旦发生共振，将严重损坏风机和拖动电机。所以，计算或测量风机--电机连接轴系扭振临界转速以及采取相应的技术措施（如设置频率跳跃功能避开共振点、软连接及机座加震动吸收橡胶等）。
4．3 采用变频调速控制后，电机转速下降，如果变频器长时间运行在1/2工频以下，则电机发热有可能成了问题，一方面是由于电机自冷却风扇因转速低而效率降低，其另一方面是谐波引起的损耗发热。如果出现这种情况，还对电机进行冷却系统改造或采取另外的强迫风冷等措施。
4．4 变频器不能由输出口反向送电，在电气回路设计中注意，如引风机高压变频器接线图中，要求QS2和QS3不能同时闭合，在泵变频器改造接线图中，要求1C1与1C2及2C1与2C2不允许同时合上，不仅要求在电气二次回路中实现电气的连锁，同时要求在机械上实现机构互锁，以确保变频器的运行。
4．5 低压变频器，由于体积较小，在改造中的安装地点选择比较容易些。但对于高压变频器系统，体积相对较大，一般由4—5面柜体组成，对改造项目来讲，一般都需要重新建造变频器室，因此，选择变频器室位置，既要考虑离电机设备不能太远，又要考虑周围环境对变频器运行可能造成的影响。变频器的安装和运行环境要求较高，为了使变频器能长期稳定和运行，对安装变频器室的室内环境温度要求控制在0--40℃之间，如果温度过允许值，应考虑配备相应的空调设备。同时，室内不应有较大灰尘、腐蚀或爆炸性气体、导电粉尘等。
4．6 要保证变频器柜体和厂房大地的连接，保证人员和设备。为防止信号干扰，控制系统埋设立的接地系统，对接地电阻的要求不大于1Ω。到变频器的信号线，采用屏蔽电缆，屏蔽线的一端要求接地。
4．7 在选择变频器时，根据设备实际运行情况，可以考虑采用降低一档功率的做法，如我公司在二次风机中就采用132KW变频器控制160KW功率的电动机，运行中情况也一直良好。
5 结束语
随着电力电子技术的发展，变频器的各项技术性能也得
到拓宽和提高，在热电中，风机水泵类负荷较多，充分应用变频器进行节能改造已经逐渐被大家所接受。对于目前低压变频器，投资较低、效益高，一年左右就可以收回投资而被广泛应用。但相对高压变频器，价格还较高，测试投资回收期限，一般需要三年左右时间。但随着目前国产高压变频器的发展，使得变频器的性能价格比大大提高，为利用变频器进行节能技术改造提供了加广阔的前景。
事后经长时间的咨询了解情况和反复思考研究，得出一个结论：出现上述突然间地喷出水至某一高点，然后才逐渐升高至点，这个缺陷不理想的原因，是由于潜水泵功率和流量配置不够大才造成喷泉喷水不够高。所以任何一个喷泉喷水造型用的潜水泵功率和流量的配置，是喷泉喷水造型的关键所在。如果设计潜水泵功率和流量配置太大，造成安装成本和使用成本的增高。如果设计潜水泵功率和流量配置太小，则达不到喷水造型的理想效果。
三、前言
络筒机是纺织行业的设备，分为筒倒筒式和棚架倒筒式等。在络筒时根据不同种类纱线要求卷绕松劲也不同，因此绕出的纱筒也有紧筒和松筒之分。如果使用工频的电机带动纱筒卷绕，由于电机的转速不会发生变换，随着纱筒直径的变大，线速度的增加，绕出的纱筒就会内松外紧，不能绕出理想的纱筒。如果使用一般的变频器，很难控制变频器按照纺纱的线速度的要求来输出相应的频率，也不易对断纱和调电的故障做出合理的保护。而的络筒机则会克服这个缺点，可以根据用户使用的控制方式，做出合理的控制，从而使用户使用起来方便、快捷。
四、产品介绍
LT2000是本公司在络筒机行业上的变频器，该产品采用电机控制芯片，模块化设计，符合电磁兼容标准，结合的生产工艺和人性化的管理理念研制而成。该产品适用于针织、丝织、制线、染色、化纤等行业。
五、产品功能
LT2000位用户提供的功能：恒线速控制，递减调速控制、频率摆动调速控制和频率递增调速控制，三种张力调节控制可供用户选择使用，断纱自动停车，PI调节时压辊与纱筒接触不良自由停车。在运行过程中可以循环显示当前纺纱长度，设定纺纱长度，当前运行频率。使用该产品生产的纱锭外形美观，卷绕容量大，适合松筒式和紧筒式的制作。
六、在恒线速下的应用分析
为了好地控制纺纱速度，是纱锭美观，纱长准确，纱筒与压辊的的好坏就反映线速度的与否。在恒线速控制下，如果出现断纱或者掉电的情况可以自动记录纱长和当前运行到的频率，下次运行时就会按照此参数运行。但延时开始PI调节的时间是必需的。当我们所用的纱筒为直筒时，一般情况下纱筒和压辊的接触都比较良好，所纺的纱线受力均匀，纱筒也比较美观；当我们所用的纱筒为锥形纱筒时，就可能有如下情况发生，下面我们着重介绍这种情况。
6.1纱筒与压辊接触良好
如图1所示，当纱筒与压辊接触良好时压辊的县速度能好地反映纱筒的平均线速度。这时当电机转起来时，纱筒的线速度就基本上为我们开始运行时的线速度，当到了开始PI调节时，就会在这个目标线速度附近来回的摆动。如此纺出来的纱线就会很好，机器的运行很正常。
6.2 纱筒与压辊的直径较小的一端接触
如图1B所示，当纱筒与压辊的直径较小的一端接触时，开始PI调节之前显示的实际线速度，有时就可能我们设定的目标线速度，当这个速度过低时，就会出现压辊和纱筒接触的很不好，压辊所反映的线速度就不会真正的反映实际的线速度，因此我们要求停机，并显示Err2。此时用户要调整一下压辊和纱筒的接触情况，使得压辊的线速度能够反映实际的线速度。如果用户调节不当，变频器就会升高频率来增加线速度，这样就可能会出现变频器的频率升的很高，机器就会转得很快，因此就有可能损坏机械装置。
6.3纱筒与压辊的直径较大的一端接触
如图1C所示，当纱筒与压辊的直径较大的一端接触时，开始PI调节之前显示的线速度，就有可能我们所设定的线速度，此时这个较高的线速度不能反映真正的线速度，而变频器则反映出这是的速度就设定的速度，变频器就会自动的降低变频器的频率，来降低当前的速度，然而，随着纱筒的不断增大，压辊和纱筒的接触就会慢慢转好，显示的速度就会反映真实的线速度，而此时变频器的频率降得过低，实际的速度就会我们设定的速度过多，因此变频器就会自动停机，显示Err2，因此用户遇到这种情况也要调整一下纱筒愈压辊的接触情况。
七、改进后的恒线速PI调节
在使用恒线速PI调节时，建议用户的线速度不要设置太高，以免因为电机转速太高而损坏您的机器设备，从而造成损失。一定要注意恒线速功能区的参数设置，压辊一定要为实际值。纱筒直径（空锭时）的设置为实际值，但是当电机的额定转速不是1500转/分时，要按照实际线速度的情况调整纱筒直径的设置值，使其在接近开始PI调节时的实际显示的线速度逼近设定的线速度值，开始PI调节时的实际线速度相对设定的线速度过高或者过低，都会影响纺纱的效果，甚至造成跳ERR2保护。为了好地方便用户使用PI调节方式，在原有功能的基础上开放4-10和4-11两个功能码。分别为PI调节开始前的延时时间和显示速度目标线速度的设定值。如果用户发现显示的当前速度不能正确的反映实际的线速度时可以适当地增加PI调节前的延时时间或者增大4-11的设定值，让机器慢慢地PI调节而不至于停机。在线速度一定时限制PI调节上升的大频率。
目标线速度所对应的频率算法。根据异步电机转速与频率的对应关系：一般按照工频下电机1500（转/分）计算，则1Hz对应电机转速为30转/分，开始运行到的频率=目标线速度×1000/纱筒直径/30/3.14。
当纱筒和压辊接触较好时，显示的线速度可以较为准确的反映实际的线速度，此时纺纱效果，也较稳定。
当压辊和纱筒的直径较小的一端接触时，此时已经介绍显示的线速度实际的线速度，PI调节开始时就认为这个速度为实际速度，就会增加变频器的运行频率已提高线速度到目标值，此时机械就会有较高的转速，有时也是难以忍受的。现在用户可以增加4-10的延时开始PI调节的时间，让纱筒充分的绕线，以使压辊可以真实的反映实际的线速度，让满足现在限制PI调节的大频率，也就不会使机器转速达到很高的状态。如果显示的线速度过低，由不希望机器停机，可以适当的增大4-11的设定值，让其慢慢的PI调节已达到所需要的目标线速度。当然在机器运行前，用户要注意压辊和纱筒的接触情况，尽量保持接触面均匀。
当压辊仅和纱筒的直径较大的一端接触时，此时显示的线速度明显大于目标线速度，用户不必担心这么大的线速度会导致机器损坏，因为此时的线速度是虚的，不能真正的反映线速度，此时如果到了PI调节的时间，机器却因速度过低而停车，用户可以增大4-10的值，让纱筒充分的绕线，等压辊和纱筒接触均匀时再开始PI调节，将不会出现停机的现象。
具体是用时用户要为操作人员作较为详细的培训，要严格按照正常的操作步骤来操作，错误的操作不但会影响您的机器的使用寿命，还会对我们的变频器有不利影响。例如，在一个纱筒纺纱的过程中，在没有达到满纱的情况下就换纱筒，就应该对长度清零，这是因为此时变频器纪录的参数是您上次纱筒停下时的参数，不能作为现在的参数来用，否则就会出现总是停机，或者机械转速突然升高的现象。敬请用户注意操作规范。
挤出机传动的特点
挤出成型设备的组成部分
一台挤出设备通常由主机（挤出机）、辅机及其控制系统组成。通常这些组成部分统称为挤出机组。
1. 主机
一台挤出机主机由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成。
挤压系统主要由螺杆和机桶组成，是挤出机的关键部分；
传动系统中起作用是驱动螺杆，要保证螺杆在工作过程中具备所需要的扭矩和转速；
加热冷却系统主要来保证物料和挤压系统在成型加工中的温度控制。
2. 辅机
挤出设备的辅机的组成根据制品的种类而定。一般说来，辅机由剂透定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成。
3. 控制系统
挤出机的控制系统主要由电器、仪表和执行机构组成，其主要作用为：
（1）控制主、辅机的拖动电机，满足工艺要求所需的转速和功率，并保主、辅机能协调地运行。
（2）控制主、辅机的温度、压力、流量和制品的质量。
（3）实现整个机组的自动控制。
传统螺杆挤出机的控制
1）在传统的螺杆挤出机系统中，螺杆由直流电机驱动。在直接传动情况下螺杆直接由齿轮箱驱动；在间接传动情况下，螺杆由皮带和牵引盘驱动。传统的直流电机本身存在着一定的缺点：例如直流电机的电刷每个月就要换一次，在多粉尘或腐蚀性环境中直流电机需要经常清洗，有时甚至还需要从车间外为直流电机通入洁净的冷却空气。
2） 间接传动螺杆挤出机的缺点在于：存在于皮带滑差，皮带会造成一定的能量损失，多的机械装置增加了磨损和发生故障的可能性。而直流电机大的弊端噪音过大，电刷打火，转子污染，电机温度过高，排气不充分和电机震动。因此使用直流电机的螺杆挤出机维护费用高，直流电动机的初成本也高一些。
安邦信E11系列变频器在挤出机的应用
安邦信E11系列变频器用于挤出设备，有高质量的运行特性，这是因位安邦信G9系列变频器本身可提供的良好的产品性能决定的。
1〉快速处理器提供高频率响应
E11变频器内置的处理器，提供高控制精度、快响应频率及好的动性能。 挤出机的工艺要求主要是控制出口的压力恒定，设备在刚开始工作时，进行转速控制，在达到需求压力时，要切换为压力控制。切换过程应该无冲击，需要变频器高的控制精度，来接应压力信号。
2〉自动节能控制，优化电机效率
挤出机的主驱动电机主要通过平行轴斜齿轮减速器减速后带动螺杆转动，在基频以下改变运行速度时为恒转矩调速。
采用E11系列变频器具有自动节能控制功能，能根据负载情况自动调整电压，使电机运行在率状态下。
3〉转矩限定和转差补偿
转矩限定和转差补偿功能使得输出转矩恒定，转矩波动小，满足产品工艺要求
因转差变大，机械特性变“软”，在负载转矩TL不变的情况下，拖动系统的工作点由A点移到B点，转速由n1降为n2。其定子电磁输入功率分配情况如下：
1.电磁输入功率为：
Pin = TL•n0
2. 电机输出功率为（曲线②）：
Pout = TL•n2
3. 电机损失功率为（曲线②）：
△P = TL•（ n0- n2 ）
如上图所示，①、②号曲线分别为线绕式电机转子回路串入电阻前、后的机械特性曲线。图中阴影部分表明电机在串入调速电阻后，其功率损失增大许多，且机械特性偏“软”，电机驱动能力明显下降。
·提升机变频调速方案
近年来，随着变频技术的日益成熟，以及变频器价格的不断降低，变频调速技术得到了越来越广泛的应用，加之国家对节电节能技术的积推广，起重机械的变频改造已成为趋势。
深圳市英威腾电气有限公司作为国内主要变频器制造商，始终致力于变频器的市场推广与行业应用。2004年推出的CHV系列矢量变频器，已广泛应用于注塑机械、提升机械、拉丝机械、纺织机械、数控机床等要求较高的场合。下文将以CHV矢量变频器为，详细阐述提升机械变频调速方案。
·工艺要求及变频控制要点
1．调速范围
大型吊车多采用有级调速，速度档位选择常采用凸轮控制器，调速比一般小于10；CHV矢量变频器具有16段速设定功能，在闭环矢量控制模式下，其调速范围高达1：1000，可轻松满足需求；
2．制动定位
大车、小车及起升机构都要求有定位功能，较重负载制动定位时，拖动电机常处于再生制动状态；变频调速时，需加装制动电阻，采用电制动与机械制动相结合的制动方式，以确保准确停车；
3．吊钩启动
吊钩从地面拖动重物启动时，为避免机械冲击，启动档的速度不能过快；CHV变频器具有丰富的加减速预设曲线，吊钩启动可选择“S”型加速曲线，保加程平稳顺畅；
4．溜钩处理
吊钩拖动重物起停时，电动机与抱闸装置配合不当，容易造成重物滑落，即所谓“溜钩”问题； CHV变频器在闭环矢量控制模式下，0Hz运行时大可输出180%的额定转矩，能很好解决吊车溜钩问题。·引言
大部分使用拉丝机的国内金属加工企业来说，对变频调速器并不陌生，这是因为变频调速器很早之前就有在拉丝机械中得到广泛应用，但大多配置的都是国外的变频器，原因是国内变频调速技术的研发与市场推广起步较晚，在一段时间内落后于国外变频器产品，无论从软件控制算法的性，还是从硬件平台的稳定性上来讲，都有一定的差距。
国产变频行业经过十几年的发展，技术与市场推广都得到了长足的进步，所研制开发的产品也能够胜任绝大部分工业现场的需要。针对拉丝机械的应用特点，深圳市英威腾电气有限公司自主开发研制的INVT系列变频器，集矢量控制技术（VC、SVC）、转矩控制技术、V/F控制技术于一体，同时，设计了便于收线使用的同步控制功能和张力控制功能，真正解决了拉丝机的控制需要，从而进口一统的局面。
·拉丝机工艺简介
拉丝机，又名牵伸机。从产品终端来说，拉丝机可以分为大拉机、中拉机、小拉机、微拉机；从拉丝机内部控制方式和机械结构来说，又可以分为水箱式、滑轮式、直进式等主要的几种。对于不同要求，不同精度规则的产品，不同的金属物料，可选择不同规格的拉丝机械。对电线电缆生产企业，双变频控制的细拉机应用比较广泛，相对而言，其要求的控制性能也较低，而对大部分钢丝生产企业，针对材料特性，其精度要求和拉拔稳定度高，因此使用直进式拉丝机较多。
·放线： 金属丝的放线，对于整个拉丝机环节来说，其控制没有过高的精度要求，大部分拉丝机械，放线的操作是通过变频器驱动放线架实现的，但也有部分双变频控制的拉丝机械，甚至直接通过拉丝环节的丝线张力牵伸送进拉丝机，实现自由放线；
·拉丝： 拉丝环节是拉丝机为重要的工作环节。不同金属物料，不同的丝质品种和要求，拉丝环节有很大的不同，文章的后面将详细说明水箱式拉丝机与直进式拉丝机具体操作过程；
·收线： 收线环节的工作速度决定了整个拉丝机械的生产效率，也是整个系统难控制的部分。在收线部分，常用的控制技术有同步控制与张力控制实现金属制品的收卷；
下面，将以双变频控制水箱式拉丝机与多变频同步控制直进式拉丝机为例，介绍我公司产品在拉丝机行业的应用。
1、江苏某拉丝机厂细拉机双变频控制
1.1 系统主要参数
1.2 细拉机双变频控制原理
系统为塔轮式水箱拉丝机。塔轮式水箱拉丝机，通过塔轮的速比，逐步拉伸金属丝，并允许金属丝在塔轮内打滑，因此，加工的金属丝韧性较好。此种拉丝机加工铜丝的场合应用较多。主机采用CHE100开环矢量变频器（CHE100-004G/5R5P-4），收卷采用CHF100V/F控制变频器（CHF100-1R5G-4）。两台电机用同一个运行信号K1，并在收卷的运行信号上并联一个开关量信号K2。因为主机的减速时间较长（30s），收卷减速时间很短（0.1s），保证在有停机命令时，收卷变频器还可正常运行。其并联的运行信号K2由主机的集电输出Y控制一个中间继电器给定。电气原理图如图2所示：
1.3 速度同步控制
主控操作开关K1控制主机启停。牵引拉伸级变频器控制整个系统的运行线速度，控制面板上的电位器发出主机拉丝速度信号，此模拟电压信号（0～10V）通过AI1口输入拉丝机主变频器，作为其频率给定，决定伸线机总车速。同时，拉丝主变频器的运行频率，通过模拟量（AO）输出到收卷变频器（AI2），作为收卷变频器线速度同步给定。注意，对于收卷变频器所对应的运行频率应该等于收卷轮径大时的运行频率。卷曲级变频器输出频率跟随拉丝级变频器运行频率变化，考虑到设备机械特性、一定的速度要求,主机加减速时间设定为30s，收卷变频器加减速时间设定为0.1s。
在拉丝机出线端与收线端之间安装有张力摆杆，用来输出金属丝的张力，作为拉丝收线张力信号反馈输入收卷变频器，收卷变频器将此反馈量通过内部PID运算和各种补偿后，与收卷的当前同步速度（模拟量AI2输入）进行叠加，调节变频器的输出频率，从而控制收卷电机转速相对拉丝机出丝线速度达到同步，同时，也使线材张力保持了恒定。
1.4 变频器主要功能参数设置
1.4.1 主机变频器（CHE100-004G/5R5P-4）
P0.01：1 端子指令通道；
P0.03：1 AI1给定；
P0.08：30 加速时间；
P0.09：30 减速时间；
P6.00：1 正行中；
P6.01：3 故障输出；
1.4.2 收卷级变频器（CHF100-1R5G-4）
P0.03：1 外部端子运行
P0.07：0.1 加速时间
P0.08：0.1 减速时间
P3.01：6 PID控制
P3.02：1 AI2设定
P3.04：2 A+B
P5.17：43 AI2上限对应设定
P9.01：50 PID给定值
P9.03：1 PID为反特性
P9.04：10 比例增益
P9.05：1.0 积分时间
其他详情参见《CHE系列矢量变频器说明书》、《CHF通用变频器说明书》。
2、杭州某拉丝机厂直进式拉丝机变频控制
2.1直进式拉丝机简要说明
在金属制品生产及加工中，直进式拉丝机是常用的一种制造设备，在以前通常都采用电动机组及力矩电机来实现，但其控制的灵活性、自动化程度及能耗上，传统的控制方式越来越不适应行业的发展。随着控制技术和变频调速技术的大量推广，变频控制开始在直进式拉丝机中大量使用，系统并可借助PLC来实现拉丝速度、品种设定、过程闭环控制、定长控制等功能。
直进式拉丝机，是由多台拉伸电机同时对金属丝进行拉伸，作业的效率很高。由于不锈钢金属丝特性比较生脆，且不允许钢丝在模道内打滑，因此在拉伸的过程中拉断，故严格要求金属丝在各级模道中线速度同步，这样，对各级电机的同步控制性能、速度稳态精度以及电机的动态响应的快慢都有较高的要求。
2.2 控制系统的描述
杭州某拉丝机厂，为的直进式拉丝机生产厂家。简易电气控制示意图如下，本系统共使用五台CHV100-015G-4矢量变频器实现拉伸部分的传动控制，一台CHV100-7R5G-4变频器配备张力控制卡进行收卷控制。每个模道都装有摆臂，采用位置传感器可以出摆臂的位置，用于检测金属丝的张力，该信号（0～10V）作为PID的反馈。6台电机都采用变频异步电机，同时带械制动装置。拉丝机系统的逻辑控制较为复杂，因工艺不同也有所区别，各级联动，由PLC控制。同步方面的控制则由变频器内部控制，其工作原理是：根据操作工在面板设定决定作业的速度，该速度的模拟信号进入PLC，PLC考虑加减速度的时间之后按照一定的斜率输出该模拟信号。这样做的目的主要是满足点动、穿丝等一些作业的需要。PLC输出的模拟电压信号同时接到所有变频器的AI2输入端，作为频率的主给定信号。各摆臂位置传感器的信号接入到对应的模道变频器作为PID控制的反馈信号。根据摆臂在中间的位置，设定一个PID的给定值。这个系统是非常典型的带前馈的PID控制系统，一级连一级，PID作为微调量与主给定作为叠加。
本拉丝系统的稳定状况在很大程度上取决于PID作用速度、变频器控制电机的转速精度、输出转矩的响应速度等，为了提高电机运行速度的稳态精度，在很多情况下也采用有PG矢量控制技术（英威腾的CHV100系列变频器的有PG矢量控制的稳态精度可达1/1000）来调节拉伸电机的速度，因此对其参数的设定考虑周全，在低速、中速、高速，以及加速和减速速等情况都需要加以考虑。
另外，收卷部分，是由CHV100加张力控制模块来实现的。收卷线速度是由后一级（五级）模道控制变频器提供，作为卷径计算的线速度信号。系统的张力可通过电位器设定，收卷级变频器采用转矩控制，需要在收卷电动机的轴上安装编码器，编码器接入CHV100内置的PG卡，作为电机转速的采集输入。
其控制原理如下：
通过收卷的当速度（模拟量AI2输入），计算出当前收卷的卷曲直径。
计算如下：D =（i×N×V）/（π×f）
其中 i 机械传动比 N 电机对数 V 线速度 f 当前匹配频率
由设定的张力和卷筒的卷径（由线速度卷径计算模块获得）计算出变频器的输出转矩。
计算为：T =（F×D）/（2×i）
其中：T 变频器输出转矩 F 张力设定
D 转筒的转径 i 机械传动比
从而控制电机输出相应的转矩，达到线材上张力F的恒定。
CHV100张力控制模块中，增加了转动惯量补偿，可以很好地解决张力控制系统在加、减速的过程中，因克服系统惯量而出现的张力不稳定的现象。
整个拉丝系统开动时，六台变频器同时起动，逐渐调节线速度给定，使系统加速，终达到要求的生产线速度。
五级拉丝控制示意图
2．3变频器主要参数的设置
2．3．1拉丝变频器
P0.01 1：端子指令通道
P0.03 6：PID控制设定
P0.04 0：模拟量AI2设定
P0.06 2：A+B
P9.00 0：键盘给定
P9.02 0：模拟通道AI1反馈
P0.03 依据实际情况进行设定
P0.04 依据实际情况进行设定
P0.05 依据实际情况进行设定
P0.06 依据实际情况进行设定
采样周期T（P0.07）、PID控制偏差限（P0.08）、PID输出缓冲时间（P0.08）均依据实际情况进行设定。
2．3．2收卷变频器
P0.00 1：有PG矢量控制
P0.01 1：端子指令通道
P1.08 1：自由停车
P3.10 PG参数（编码器线数，以实际情况为依准）
P5.02 1：S1端子功能选择：正行
PF.00 1：无张力反馈转矩控制
PF.01 0：收卷模式
PF.04 大张力设置（以实际情况为依准）
PF.05 1：模拟量AI1作为张力设定
PF.11 机械传动比（以实际情况为依准）
PF.12 大卷曲直径
PF.14 卷轴直径
PF.18 0：线速度法计算卷径
PF.22 大线速度（以实际情况为依准）
PF.23 2：模拟量AI2作为线速度设定源
PF.33 系统惯量补偿系数（以实际情况为依准）
其他详细情况请参阅《CHV矢量变频器说明书》及《CHV张力控制功能说明书》。
·总结
在拉丝机的控制上，英威腾变频器构成的电气控制系统，结构简单、逻辑清晰，成本与原来相比还有较大的降低，而且，在拉丝工艺，节能上来讲，都是非常优良的方案。实践证明，上述两种控制方案，分别控制水箱式拉丝机与直进式拉丝机上，在同步和恒张力收线控制上能够满足工艺要求。
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