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艾默生EV1000線(xiàn)纜專(zhuān)用變頻器在電線(xiàn)電纜行業(yè)中的特殊應(yīng)用

發(fā)布日期:2022-07-14 點(diǎn)擊率:58

械廠(chǎng)電氣設(shè)計(jì)員 肖新建) 摘要:闡述了在電線(xiàn)電纜行業(yè)設(shè)備制造及設(shè)備更新過(guò)程中,利用艾默生非標(biāo)EV-1000變頻器的特有功能來(lái)降低設(shè)備成本、減少故障、減輕設(shè)計(jì)任務(wù)的幾個(gè)工程實(shí)例。 關(guān)鍵詞:閉環(huán)控制 PID 低成本 少故障 1引言:在電線(xiàn)電纜行來(lái)中,許多工藝流程都是從放線(xiàn)開(kāi)始到收線(xiàn)結(jié)束,其中放線(xiàn)環(huán)節(jié)中,怎樣克服放線(xiàn)過(guò)程中的放線(xiàn)張力不均勻的現(xiàn)象,是許多設(shè)備設(shè)計(jì)工程師與產(chǎn)品控制工程師所迫切解決的問(wèn)題。在以往的電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中,電氣設(shè)計(jì)工程師常采用PLC的A/D、D/A模塊、張力控制工藝PCB板,通過(guò)讀起張力擺桿電位器的電位來(lái)獲得所需求的放線(xiàn)快慢程度,這種保持張力恒定的方法,由于一般情況下采取張力擺桿電位器的信號(hào)線(xiàn)及從D/A模塊發(fā)出的控制變頻器速度的模擬信號(hào)線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)容易造成信號(hào)的失真,再加上不同軸徑的收線(xiàn)輪對(duì)應(yīng)著不同的PLC的PID內(nèi)部調(diào)節(jié)參數(shù),如PID設(shè)定不合適,容易讓電氣控制下的放線(xiàn)輪處于不穩(wěn)定狀態(tài),最終讓張力處于難于恒定的狀態(tài),從而影響產(chǎn)品的品質(zhì)。2艾默生非標(biāo)EV-1000變頻器在倒軸機(jī)中控制放線(xiàn)輪的運(yùn)行原理 相關(guān)的參數(shù)通過(guò)人機(jī)界面來(lái)設(shè)定。人機(jī)界面如圖一:艾默生EV1000線(xiàn)纜專(zhuān)用變頻器在電線(xiàn)電纜行業(yè)中的特殊應(yīng)用 - 1倒軸機(jī)的電氣控制整體如圖二:艾默生EV1000線(xiàn)纜專(zhuān)用變頻器在電線(xiàn)電纜行業(yè)中的特殊應(yīng)用 - 2 ( 圖二) 倒軸機(jī)開(kāi)機(jī)的工作流程: 1)調(diào)整張力擺桿在平衡位,保障張力擺桿沒(méi)有在上下限位位置; 2)在人機(jī)界面的“品質(zhì)異常畫(huà)面”中,將“上次計(jì)米”,“不良計(jì)米”,“不良計(jì)米次數(shù)”清零; 3)查看人機(jī)界面的“異常報(bào)警畫(huà)面”是否有報(bào)警信息,如有,請(qǐng)按“報(bào)警復(fù)位”按紐復(fù)位,或排除相關(guān)故障; 4)在“數(shù)據(jù)顯示畫(huà)面”中,按工作的需要設(shè)定“卷取計(jì)米”“放線(xiàn)計(jì)米”“到米停機(jī)”這些必要的工藝參數(shù),其中“到米停機(jī)”要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)設(shè)定; 5)在“運(yùn)轉(zhuǎn)畫(huà)面”中,按工藝要求選擇接頭儀、凹凸儀的開(kāi)與關(guān),以及設(shè)備的“自動(dòng)”和“手動(dòng)”狀態(tài),在“手動(dòng)”狀態(tài),接頭儀等不報(bào)警; 6)在“運(yùn)轉(zhuǎn)畫(huà)面”中,選擇按下“放線(xiàn)啟/停”面板開(kāi)關(guān),讓放線(xiàn)馬達(dá)處在放線(xiàn)狀態(tài); 7)啟動(dòng)控制面板上的“啟動(dòng)”按紐,啟動(dòng)整個(gè)控制系統(tǒng),在控制面板上旋轉(zhuǎn)電位器設(shè)定收線(xiàn)速度,收線(xiàn)機(jī)自動(dòng)加速到設(shè)定線(xiàn)速范圍,設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行; 8)當(dāng)計(jì)米到達(dá)設(shè)定到米停機(jī),收線(xiàn)馬達(dá)減速停機(jī)至計(jì)米數(shù)剎車(chē),系統(tǒng)停機(jī); 當(dāng)裝入新的收線(xiàn)輪,請(qǐng)重復(fù)上述工作流程。 2.1放線(xiàn)輪與收線(xiàn)輪的控制 放線(xiàn)輪的放線(xiàn)速度取決于收線(xiàn)輪的收線(xiàn)速度,由于收線(xiàn)輪總是有一個(gè)起始與減速停止的過(guò)程,這樣給放線(xiàn)輪一個(gè)不恒定的速度,同時(shí)由于電線(xiàn)電纜在線(xiàn)輪上的變化,在轉(zhuǎn)速一定的情況下,線(xiàn)速也是不斷變化的。收線(xiàn)張力的大不小直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)。張力過(guò)大,收線(xiàn)過(guò)緊,對(duì)于小徑線(xiàn)易變形或拉斷內(nèi)蕊;張力過(guò)小,收線(xiàn)輪在收線(xiàn)時(shí)會(huì)在卷芯上產(chǎn)生軸向滑動(dòng)而錯(cuò)位,形成收線(xiàn)不整齊。所有這些,這就要求放線(xiàn)輪能根據(jù)張力擺桿的平衡位置對(duì)自己的速度作出修正。 2.2 PLC的輸入輸出控制電氣原理圖如圖三、圖四艾默生EV1000線(xiàn)纜專(zhuān)用變頻器在電線(xiàn)電纜行業(yè)中的特殊應(yīng)用 - 3 (圖四) ( 圖三) 從圖三圖四看出,PLC輸入輸出的只是簡(jiǎn)單的控制信號(hào),很是簡(jiǎn)便。 2.3放線(xiàn)變頻器(采用非標(biāo)艾默生EV-1000系列)的電氣原理圖如圖五: 依上圖將張力擺桿電位器接入EV-1000的相應(yīng)接線(xiàn)端子,調(diào)整變頻器參數(shù)中的相關(guān)參數(shù)如下: 艾默生EV1000線(xiàn)纜專(zhuān)用變頻器在電線(xiàn)電纜行業(yè)中的特殊應(yīng)用 - 42.4收線(xiàn)變頻器(采用普通艾默生EV-1000系列)的電氣原理圖如圖六:艾默生EV1000線(xiàn)纜專(zhuān)用變頻器在電線(xiàn)電纜行業(yè)中的特殊應(yīng)用 - 5(圖五) ( 圖六) 參數(shù)設(shè)置情況如下: F7。00 X1=12 F7。01 X2=13 F7。02 X3=35 F7。03 X4=25 X1、X2的加速與減速是通過(guò)人機(jī)界面來(lái)調(diào)整的。 2.5斷線(xiàn)檢測(cè)的處理:斷線(xiàn)檢測(cè)是根據(jù)張力擺桿的下限位置來(lái)檢測(cè)的。當(dāng)張力擺桿下降到下限位置,下限位置感應(yīng)器作出斷線(xiàn)的判斷,從而讓系統(tǒng)停下來(lái),同樣方式,當(dāng)張力擺桿升到擺桿上限位置,系統(tǒng)作出收線(xiàn)過(guò)速的判斷,從面讓系統(tǒng)作出調(diào)整。   在正常情況下,收線(xiàn)電機(jī)只作收線(xiàn)的正轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)火花機(jī)與結(jié)頭儀檢測(cè)到異常時(shí),電氣系統(tǒng)的報(bào)警器會(huì)報(bào)警提醒操作人員,同時(shí)收線(xiàn)電機(jī)會(huì)自動(dòng)馬上減速并以R2設(shè)定的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn),直到將已卷入的含故障部分的電線(xiàn)電纜倒入到放線(xiàn)輪為止,在這一過(guò)程中,由于張力擺桿的平衡作用,放線(xiàn)輪也會(huì)反轉(zhuǎn)而收回放出的全部含異常點(diǎn)的電線(xiàn)電纜,從而達(dá)到檢測(cè)的目。3艾默生非標(biāo)EV-1000變頻器在自動(dòng)打餅機(jī)中控制收線(xiàn)輪的運(yùn)行原理   一般情況下,押合機(jī)的收線(xiàn)輪常是很大輪徑的,因?yàn)檠汉蠙C(jī)的押出速度比較的快,故輪徑大有轉(zhuǎn)速慢的優(yōu)點(diǎn)。隨著工藝的不斷提高,以及電氣技術(shù)的更新進(jìn)步,自動(dòng)打餅機(jī)愈來(lái)愈多地出現(xiàn)在押合機(jī)的收線(xiàn)連續(xù)工作的場(chǎng)合。   本人將艾默生非標(biāo)EV-1000變頻器應(yīng)用在自動(dòng)打餅機(jī)的收線(xiàn)輪上,取得了很好的性?xún)r(jià)比效果,原理如下:將張力錘的電位器如圖五方法并聯(lián)引入控制二個(gè)收線(xiàn)輪的變頻器中,收線(xiàn)輪的收線(xiàn)速度由押合機(jī)的押出速度來(lái)控制,押合機(jī)的押出速度由控制面板來(lái)設(shè)定。當(dāng)一個(gè)收線(xiàn)輪達(dá)到預(yù)定收線(xiàn)的米數(shù),則PLC啟動(dòng)另一個(gè)收線(xiàn)輪,并按張力錘的電位器反應(yīng)出的張力要求來(lái)運(yùn)行到將達(dá)到預(yù)定米數(shù)的那個(gè)收線(xiàn)輪的速度,用來(lái)實(shí)現(xiàn)平滑的自動(dòng)換輪。到了設(shè)定收線(xiàn)米數(shù),由機(jī)械導(dǎo)入到空的收線(xiàn)輪上,達(dá)到收線(xiàn)米數(shù)的收線(xiàn)輪減速停止,以讓工作人員更換上另一個(gè)空的收線(xiàn)輪。   上述艾默生非標(biāo)的EV-1000變頻器的應(yīng)用,實(shí)際上很好地解決了電線(xiàn)電纜行來(lái)中電動(dòng)放線(xiàn)架及收線(xiàn)輪的電氣控制問(wèn)題。由于接線(xiàn)簡(jiǎn)單,變頻器內(nèi)自帶的PID與閉環(huán)控制功能,省去了以前必須由A/D、D/A模塊來(lái)轉(zhuǎn)換的工作及PLC的編程工作。這一切,讓一個(gè)普通的電氣維修人員都可以做到。因此,艾默生非標(biāo)的EV-1000變頻器是改造現(xiàn)有電線(xiàn)電纜行業(yè)中原來(lái)機(jī)械式的放線(xiàn)架的一個(gè)首選,當(dāng)然也是新添置電氣控制下的放線(xiàn)架與收線(xiàn)輪的一個(gè)很好方案。   艾默生非標(biāo)EV-1000變頻器在電線(xiàn)電纜行業(yè)中的應(yīng)用,對(duì)設(shè)備制造的供應(yīng)商來(lái)講,由于該變頻器集成了PLC范疇的D/A模塊、A/D模塊及PID,故在成本上有一定的降低,而在設(shè)計(jì)上的難度也相應(yīng)下降;對(duì)生產(chǎn)電線(xiàn)電纜的廠(chǎng)家來(lái)講,減少了因自動(dòng)化硬件與軟件所帶來(lái)的故障,降低了對(duì)設(shè)備供應(yīng)商在設(shè)備維護(hù)技術(shù)上的依賴(lài)性,同時(shí)由于技術(shù)門(mén)檻的降低,令電線(xiàn)電纜生產(chǎn)的廠(chǎng)家利用自身能力改造設(shè)備的能力得到顯著提高。再加上艾默生遍布的服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)及免費(fèi)的技術(shù)支持熱線(xiàn),相信這一款非標(biāo)的變頻器能得到廣泛的推廣應(yīng)用。   參考文獻(xiàn):《EV1000系列變頻器用戶(hù)手冊(cè)》


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