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| 拉丝机控制系统 |
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 一、拉丝机概述：
1、拉丝机工艺描述：
拉丝机种类繁多，按照拉丝的线径大小可以分为：微拉机（线径单位：丝）、小拉机（线径单位：0.Xmm）、中拉机（线径单位：mm）、大拉机（线径单位：1X mm）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。而于钢丝生产企业和高端丝材，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。尽管拉丝工艺不同，但其工作过程基本上可以划分成放线、拉丝、收线等3部份工艺过程。
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。拉丝环节是拉丝机最为重要的工作环节。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，本文将详细分析设计直进式拉丝机自动控制系统。收线环节的工作速度决定了整个拉丝机械的生产效率，也是整个系统最难控制的部分。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。
2、系统设计：
联拉属于大型拉丝机，拉出丝的线径较粗（最大线径14mm），因此需要电机在低频启动时要能提供足够大的输出转矩。这样对于变频器的低频特性有较高的要求。因此在做方案时选择了使用矢量控制变频器，矢量控制变频器比普通变频器在低频控制时，让电机的输出转矩有明显的提高。
联拉不同于传统的拉丝机，一般的拉丝机分为双变频和单变频控制两种。因此在控制上只要PID参数在调试的过程当中能够合理设置，让收线的速度通过积分的作用跟随拉丝的速度，将积分增益设置的大一些，而积分周期要长一些，这样控制效果会比较理想。而联拉分为多级拉伸，从拉的速度跟随主拉的速度，同时收线的速度要快速跟随从拉的速度。当主拉速度变化时，从拉及收线的速度要跟随主拉的速度同升同降，并且由于主拉加减速打破了之前的平衡状态，要求从拉及收线的要快速响应，达到新的平衡状态。尤其是收线要更加要快速响应。由于控制对象相互之间在速度上相互影响，因此在应用普通拉丝机的控制方法，使用简单的PID调整就很难使得从拉和收线达到平衡。积分作用的滞后，同时平衡杆可调节的范围又比较小，如果不能快速响应，会出现摆杆回到平衡位置的时间较长，同时在回到平衡位置后，由于积分的累计使得前后速度已经有较大的差异，又造成超过平衡位置，此时后一级又需要经过一段时间的积分作用才能将速度校正过来，但由于积分作用的滞后使得还未将平衡杆校正过来，可能丝就已经被拉断了。因此需要一种新的控制算法，要能够快速响应主速的变化，同时不能够超调，造成系统的震荡。
二、层绕机概述：
1、层绕机工艺描述：
焊丝生产过程中，最后一道工序是焊丝层绕。焊丝层绕是将成品焊丝经过校直后，每一层整齐的排在绕丝盘上，不能有一根乱丝，而且每一层绕线误差不能有积累。由于焊丝的线径大小不同、绕丝盘的宽度不一样，使的系统的控制难度加大。
2、系统设计：
层绕机的放卷机和收线机是系统速度的提供者，它们是由不同的变频器、电机进行控制的，两者的速度匹配是通过PLC采集它们之间的活套的偏转角度，由PLC内的PID运算后，输出相应的频率到变频器的控制端实现的。排线机构是层绕机电器控制的难点和重点，它的主要作用是控制焊丝均匀、有序的排在工字轮上。它的控制特点是：首先确定绕线的起点，根据现场情况我们设定为工字轮的左端，其位置由编码器确定，绕线开始后，主轴先旋转一定的圈数，伺服电机不动，使排线器与所绕焊丝形成一定的滞后角，滞后角的多少由PLC根据摆杆角度电位器传来信息和用户通过人机界面输入的摆杆中心角度进行判断比较后确定，当达到了所设定的滞后角时，伺服电机开始动作，其速度是根据检测到的工字轮转速由PLC运算后，输出信 号去控制伺服电机的转速，使排线器伺服主轴运动。每层的最后几圈，排线伺服加速运动，以补偿之前的滞后角，再开始回绕。重复以上的动作至到绕到所设定重量的最后一段，这时开始减速使机器缓慢停止。
三、高速切丝机概述：
1、高速切丝工艺要求：
高速切丝机装置由接丝机、绞盘机、送丝机等几大部件组成，其中接丝电机为7.5KW，绞盘电机为7.5KW，送丝电机为22KW。接丝电机用交流接触器控制，通过操作面板上的按钮来控制。当按下按钮时，PLC判断送丝电机的运行情况，如果送丝电机已经运行，则只起动接丝电机，否则就同时起动接丝电机，送丝电机。当按下停止按钮时，则同时立即停止送丝电机和绞盘电机，而后延迟数秒停止接丝电机。
送丝电机采用变频器进行控制，可以通过操作面板对其进行点动的正/反转、起/停、转速控制。
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