[发明专利]双变频拉丝机的自动换卷控制系统及其方法和卷径计算方法

说明书

本发明涉及双变频拉丝机的自动换卷控制系统及其方法和卷径计算方法，包括收线装置，收线装置包括第一、二收卷工字轮、第一、二电机、第一、二收卷变频器和PLC控制器，PLC控制器分别控制第一、第二收卷变频器驱动第一、第二电机运动带动第一、第二收卷工字轮作收线运动，还包括预驱动控制模块，所述预驱动控制模块控制第一和第二收卷变频器,第一收卷变频器预驱动第一电机运动，从而控制第一收卷工字轮的预驱动，第二收卷变频器预驱动第二电机运动，从而控制第二收卷工字轮的预驱动。其控制程序更加简单，自动换卷过程平滑过渡，保持线速度同步，收卷张力恒定，以提高控制系统的稳定性。

技术领域

本发明属于双变频拉丝机设备自动换卷控制系统，涉及金属材料的自动拉拔及收卷控制系统及处理方法。

背景技术

拉丝机是机械行业主要的加工设备之一，主要是将铜(钢)线加工成各种规格的细线，一般由放线、水冷、收线及排线等部分组成，其中电气传动部分主要由放线电机和收线电机及排线电机组成。随着控制技术的不断成熟发展，变频器、PLC与触摸屏广泛被用于拉丝机设备。

在拉丝机应用现场，自动换卷涉及到成套整体解决方案，包括变频器、PLC、触摸屏等。自动换卷涉及到卷径计算和PID调节功能，现有的自动换卷控制方法有采用PLC内嵌卷径计算和PID调节的控制模式来实现滑差控制。这样，对PLC编程的要求较高，同时实时性和稳定性不如采用变频器内嵌卷径计算及预驱动的方法。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷提供双变频拉丝机的自动换卷控制系统及其方法和卷径计算方法，其控制程序更加简单。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：双变频拉丝机的自动换卷控制系统，包括收线装置，所述收线装置包括第一收卷工字轮、第二收卷工字轮、第一电机、第二电机、第一收卷变频器、第二收卷变频器和PLC控制器，所述PLC控制器控制第一收卷变频器驱动第一电机运动，第一电机带动第一收卷工字轮作收线运动，所述PLC控制器控制第二收卷变频器驱动第二电机运动，第二电机带动第二收卷工字轮作收线运动，还包括预驱动控制模块，所述预驱动控制模块控制第一收卷变频器和第二收卷变频器,所述第一收卷变频器预驱动第一电机运动，从而控制第一收卷工字轮的预驱动，所述第二收卷变频器预驱动第二电机运动，从而控制第二收卷工字轮的预驱动。

基于以上技术目的，本发明提供的进一步技术方案是：所述第一收卷变频器和第二收卷变频器分别通过第一收卷和第二收卷变频器控制电路控制，预驱动控制模块包括第一预驱动控制模块和第二预驱动控制模块，所述第一预驱动控制模块和第二预驱动控制模块分别内置于第一收卷变频器控制电路和第二收卷变频器控制电路内，所述第一收卷变频器控制电路和第二收卷变频器控制电路均包括收线运行、预驱动和卷径复位端口。

基于以上技术目的，本发明提供的进一步技术方案是：换盘预驱动的变频器输出频率与满盘驱动的变频器输出频率之差小于2Hz，在空盘换盘时换盘预驱动的变频器输出频率与空盘驱动的变频器输出频率之差小于1Hz。

基于以上技术目的，本发明提供的进一步技术方案是：所述预驱动控制模块包括换盘减速控制模块、预驱动运行控制模块以及卷径复位控制模块，所述换盘减速控制模块接收PLC控制器的减速换盘信号进行换盘减速控制，所述预驱动运行控制模块接收PLC控制器的预驱动命令，进行预驱动运行控制，所述卷径复位控制模块接收PLC控制器的卷径复位命令进行复位控制。

基于以上技术目的，本发明提供的进一步技术方案是：预驱动控制过程如下：在第一收卷工字轮收卷长度到达设定长度减换卷准备长度后，开始进行减速换盘动作，同时，第二收卷工字轮开始接收预驱动命令进行预驱动运行，第一收卷工字轮换卷准备长度到达设定长度后即预驱动命令完成，第一收卷工字轮执行卷径复位命令，预驱动过程完成。