三千变频器拉丝机专用变频器万科琴13510601035

一、简述
opgw光缆是近几年来流行的特种光缆，其优良的使用方式和广泛用途使其具有广泛的市场。由于生产这种光缆所需要的不锈钢管，钢丝，铝合金和铝包钢丝通常是散圈提供或采用1米盘包装，而opgw生产线上所使用的线盘规格为0.63米，因此需要一种复绕机，将散装的原材料复绕到0.63米的小盘上。
二、技术要求和系统构成
1、技术要求：生产线速度：≥300m/min；
张力要求：a：不锈钢管：10n≤f≤50n；
b：钢丝，铝包钢丝：100n≤f≤250n；
c：铝合金丝：50n≤f≤150n；
计米精度：0.2%；
排线速度：自动跟踪收线速度；
2、系统构成（电气部分）
收线，排线和放线电机均采用变频电机，驱动器采用三千电气的 3k3300系列变频器，操作和生产工艺参数显示采用siemens的tp-070触摸屏，全线控制采用siemens的s7-226+em-231构成。s7-226的port0用于和3k3300通讯（modbus），port1用于和tp-070通讯。
三、各系统简介
1、收线速度控制
收线用于收卷钢丝，钢管。上下，开合线盘采用电动机带动丝杆的方式。电机采用普通的交流电机加接触器控制。而收线电机采用变频电机和3k3000控制。收线速度由速度电位器通过em-231送入s7-226，再通过modbus协议由s7-226加到3k3300上。由于生产线的速度较快，线盘具有较大的转动惯量。收线的加速度不宜太大，因此收线速度的设定采用pid运算。同时收线盘应采用高速平衡盘。
驱动器类型：3k3000，7.5kw。
2、线径控制
由于排线速度需要根据线径自动跟踪收线速度（u=k*ω*d）。
其中u：排线速度，k：修正系数，ω：收线速度，d：线径
所以排线电机驱动器的设定由以下两个因素决定：
收线速度通过旋转编码器测定，其信号通过s7-226的i0.6和i0.7送入plc（高速计数器4），plc编程采用定时中断，在单位时间内测量高速计数器的计数值妈为收线速度。
线径设定通过tp-070设定，并送入plc，plc将上述两个参数相乘并乘以相应的修正系数（根据机械变速比决定），即为排线速度，通过modbus协议送入3k3000。
需要注意的是，由于排线电机在使用过程中需要高速换向，因此当收到换向信号时，电机需要高速的降速和升速过程，3k3000需外接制动电阻。
排线驱动器类型：3k3000，0.75kw。
3、放线张力控制
在整条生产线上，收线电机决定线速度，而张力则是由放线电机决定，由于较高的张力要求，放线需采用主动工作方式。
当复绕不锈钢管时采用速度方式，p1000=2，速度给定由跳舞轮电位器送入pid板，经过pid运算由3k3000模拟量输入1#口输入。其张力的大小由跳舞轮的配重决定。
当复绕钢丝，铝包钢丝，铝合金丝时采用张力方式，p1000=5，速度给定由uss4协议设定一个反向速度，当钢丝拉紧以后，速度环饱和，根据线速度和放线角速度即可以确定放线盘半径，根据工艺张力要求，通过设定电机电流比率（p0640）即可以控制张力。
由于在张力方式时放线电机处于发电状态，因此驱动器必须外接制动电阻，制动电阻必须具有足够的制动电流和功率。
放线驱动器类型：3k3000，7.5kw
4、计米和线速度系统
计米和线速度传感器采用旋转编码器，由s7-226的i0.1和i0.2端（高速计数器0）送入plc。该计数器值乘以修正系数（有计米轮径和编码器线数决定）即为计米值。单位时间内高速计数器的计数值即为全线速度。计米值和全线速度通过tp-070显示。
四、设计特点
由于采用modbus协议，电气系统具有以下特点：
1、电气硬件设计简洁，明快。给调试和维修带来很大方便。
2、系统抗干扰能力大为提高。
3、改变工作方式非常方便（由于3k3000采用bico技术，通过modbus改变关键参数，即可以达到目的）。
4、由于采用modbus协议和3k3000变频器，大大降低了制造成本。通常类似的系统需采用直流系统，昂贵的直流电机和驱动器，是制造成本居高不下的根本原因。而采用3k3000则可以较低的成本，达到上述工艺目的。另外由于采用modbus协议可以省略d/a模块，在一定程度上也可以降低成本。

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汕头市三千电气有限公司
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