伟创AC62-L系列变频器在水箱式（双变频）拉丝机上的应用
前言
拉丝机以拉伸方式可分为直进式、水箱式等，以线径粗细又可分为大拉机、中拉机、细拉机和微拉机等，都由拉丝伸线和收线两部分组成。为提高线缆的产量、质量和降低成本，拉丝机一般改为双变频或多变频恒张力控制，而目前大多数变频同步控制一般是采用外接PID控制器的控制方式，此方式的缺点有：PID控制器的控制参数调试困难，价格昂贵，容易损坏，模拟量在传输过程中有衰减、漂移的问题存在维修、维护费用较高。
以水箱式双变频拉丝机为例来说明拉丝收卷机控制原理。该原理也适用于其它恒定张力控制设备，直进式拉丝机与其区别仅在于减少卷径计算部分。
为保证拉丝机特别是微拉机收放线过程张力恒定，收、放线同步不断线，一般采用拉丝主机频率作为收卷从机的前馈频率，随着收线盘径的增大，为使收放线恒定张力，收线机的输出频率要不断降低，收线机输出频率与卷径成反比。
电线电缆收、放卷拉丝机如图1所示。一般放卷辊、主机、拉伸模、张力辊、收卷辊和排线机等组成。
二、改造工艺要求
1、 低频力矩要体现。低频点动穿线时，要有足够的力矩，响应速度快，无抖动发颤的现象。
2、 主机起停时绝不允许发生断线的现象，如出现断线故障应迅速报警且紧急停车。
3、 运行平稳，在正常运行过程中，不允许摆杆碰撞上下限位。
4、 停机时保持同步不断线。
一、AC62-L型专用拉丝机变频器之特点
随着收线机卷径的不断增大，收线机的输出频率需不断降低。AC62-L系列变频器内部专门设有卷径计算功能，动态、实时、自动计算收线机的当前卷径，以达到最佳的恒张力收线效果。
（2） 卷径系数K1增量
运行过程中，当张力平衡杆偏离中心位置时，卷径系数K1自动计算功能开启。为了保证高、中、低不同速度下的张力稳定，摆杆不同的位置偏差对应不同的卷径系数K1增量（H-22~H-25）。不同系统卷径变化速率不同，通过调整K1增量来实现卷径的准确计算。
为保证收线机在摆杆中心位附近平稳运行，避免卷径自动计算对摆杆摆幅的影响，AC62-L系列变频器在摆杆中心位的上下2.5%范围设定了死区，该范围内卷径暂停计算。
相同的线速度下，满径和空径时的收线机输出频率相差很大，为使收线机和主机线速度同步，收线机在换卷时需进行卷径复位。当使用卷径自动复位功能时，每次停机后卷径系数K1自动恢复位。
当停电或紧急停车后，应使用手动卷径复位功能，即定义外部多功能端子（X1～X6）为卷径复位端子；收卷恒张力控制
E-04设为3时，即为恒张力控制模式，可用于其它卷曲机器设备的恒张力控制的场合。
五、改造方案（见图示2）
接线说明：
寸动开关与主机的X1端子（出厂值为点动正转）连接。
外部端子启动开关与主机FWD连接。
拉线速度电位器与拉丝机（主机）的+10V、VS1和GND连接。
主机的模拟输出A02端子、GND端子与收线机的AS端子、GND端子连接。将控制板上的跳线端子J2短接。
张力杆的电位器与AC62-L系列变频器的+10V、VS1、GND端子连接。
二、参数设置
（1） 主机（拉丝机）参数
功能代码 | 功能名称 | 设定值 |
E-01 | 运行命令给定通道选择 | 1 |
E-02 | 频率给定主通道选择 | 2 |
E-04 | 拉丝收线机类型 | 1 |
E-09 | 最大频率 | 根据系统最大线速度设定 |
E-10 | 上限频率 | 根据系统最大线速度设定 |
E-13 | 加速时间1 | 40.0~60.0 |
E-14 | 减速时间1 | 40.0~60.0 |
E-25 | 点动速度（寸动） | 5.00 |
E-26 | 寸动加速时间2 | 10.0 |
E-27 | 寸动加速时间2 | 10.0 |
E-34 | 停机方式 | 0 |
E-36 | 停止时直流制动时间 | 0 |
F-30 | 继电器输出端子 | 1 |
F-31 | 输出端子Y1 | 4 |
F-34 | 输出频率水平FDT（收线机启动控制） | 2.00 |
F-62 | 输出端子AO2选择 | 2（4-20ma电流信号） |
F-66 | A01输出倍率(收、发频率同步) | 100.0~115.0范围调整 |
功能代码 | 功能名称 | 推荐设定值 |
E-01 | 运行命令给定通道选择 | 1 |
E-02 | 频率给定中通道选择 | 8 |
E-03 | 前馈通道选择 | 3 |
E-04 | 拉丝收线机机类型 | 2 |
E-09 | 最大频率 | 与主机对应 |
E-10 | 上限频率 | 与主机对应 |
E-30 | 启动选择 | 3 |
E-34 | 停机方式 | 3 |
F-30 | 继电器输出端子 | 1 |
F-31 | 开路集电极输出Y1 | 4 |
F-32 | 开路集电极输出Y2 | 16 |
F-34 | 输出频率水平FDT（排线机动作频率） | 2.00 |
F-41 | VS1端子输入电压下限 | 根据摆杆下限位置设定 |
F-42 | VS1端子输入电压上限 | 根据摆杆上限位置设定 |
F-57 | 输入上限对应设定频率 | 根据主机最大频率设定 |
H-12 | PID控制器给定信号源 | 1 |
H-13 | PID键盘数字设定 | 50% |
H-14 | PID控制器反馈信号源 | 0 |
H-17 | 收卷比例增益 | 3.0～5.0范围内调整 |
H-22 | PID调节1区K1增量 | 200.0 |
H-23 | PID调节2区K1增量 | 600.0 |
H-24 | PID调节3区K1增量 | 1000 |
H-25 | PID调节4区K1增量 | 5000 |
H-26 | 收卷控制选择 | 0010H |
H-27 | 第二比例增益 | 5.0～8.0范围内调整 |
H-27 | 空盘复位K1值 | 40% |
H-29 | 启动平滑时间 | 2.0～4.0 |
H-30 | 启动平滑时间内每秒K1增量 | 0.1% |
H-31 | 收卷启动频率 | 0.50hz |
H-32 | 收卷停机频率 | 2.00hz |
H-33 | 断线反馈检测报警选择 | 1 |
H-34 | 断线反馈检测值 | 1.0% |
H-35 | 断线反馈报警延时时间 | 1.000s |
H-36 | 启动后断线反馈检测延时 | 5.0s |
H-37 | 断线反馈检测最低频率 | 10.00Hz |
H-38 | 断线反馈故障复位选择 | 1 |
H-39 | 断线反馈故障自动复位时间间隔 | 5.0s |
H-40 | 停机抱闸信号动作频率 | 1.50Hz |
H-41 | 停机抱闸持续时间 | 5.0s |
三、调试
主机变频器的输出频率由可编程模拟量输出口A02、GND端子与收线变频器的电流输入口AS、GND连接。主机变频器的输出频率作为收线机的前馈频率，与收线机内部计算的PID调节量共同作用，保证收放线张力恒定。
张力辊电位器的三端与收线变频器的+10V、VS1、GND连接，根据摆杆最高位置反馈电压和最低位置反馈电压分别设定F-41和F-42，这样可以保证摆杆在中间位置时PID反馈值为50%。张力反馈电位器应为360�高精度电位器。
为保证收放线的张力恒定，收线机变频器需在较短的时间内加速和减速，高速减速时，变频器的直流母线电压会升高，为保证变频器的正常工作，需外接制动电阻，制动电阻的阻值及功率参见AC60系列变频调速器使用说明书。制动电阻与AC62-L系列拉丝机专用变频器的（+）、PB连接。
（4） 收线变频器调试
设置H-28略低于机械装置的实际传动比，出厂值为40%（一般不用改动）可保证启动时摆杆由低位平稳上升到中间位置。调整H-29和H-30可改变摆杆升起的速度，H-30越大，摆杆升起速度越快。当摆杆过中点位置，收卷机进入PID调节状态。
根据机械系统的快慢调整H-17、H-22-H-25，得到合适的PID响应速度，使系统运行根平稳。一般说来，线径越粗系统反应越慢，参数值应调小；线径越细系统反应越快，参数值应调大。
收线满盘停机时，可能因收线盘过重而惯性过大，可增大主机停机时间避免收线机出现过流或过压故障。换卷时，进行卷径复位。
（5） 断线检测功能
当PID反馈值达到H-34设定的范围并保持H-35设定的时间后，变频器自由停机并由设定的输出端子输出断线报警及抱闸信号。H-34参数定义为距离摆杆上下限的偏移量。若摆杆下限位反馈值为0%，上限位反馈值为100%，反馈值在[H-34]及100-[H-34]范围内为断线报警区域。
为避免启动或停机过程中误报，可设置变频器启动运行超过H-36设定时间，并且变频器输出频率高于H-37设定频率后，开启断线检测功能。
检测到断线，变频器自由停机并报Sen故障。若H-38设为1，则经过H-39设定时间后，断线故障自动复位，同时抱闸信号解除。
（6） 抱闸的控制
当变频器检测到断线后，由选中的输出端子输出抱闸信号，经过H-39设定的时间后，断线故障自动复位，抱闸信号取消。
正常停机，当变频器输出频率低于H-40时，由选中的输出端子输出抱闸信号，经过H-41设定的时间后，抱闸信号取消。
抱闸信号输出期间，运行命令无效。
（7）由于主机的频率输出作为收放线的线速度给定，为保证主机和收线机的频率输出之间的线性关系，主机和收线机的最大频率要相等。收线机的上限频率等于其最大频率。
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