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    一 拉絲機簡介：

    拉絲機也被叫做拔絲機、拉線機、拔料機，是指在常溫下通過拉伸模具對金屬材料進行壓力加工的一種機械設備，通過拉伸可以將線材加工成為所需要的各種規格的線材。

    從產品終端來說，拉絲機可以分為大拉機、中拉機、小拉機、微拉機；從拉絲機內部控制方式和機械結構來說，又可以分為水箱式、滑輪式、直進式等主要的幾種。一般來講大拉機的加工的線徑在10mm以上，中拉機在1mm到10mm之間，小拉在0.1mm到1mm之間，小于0.1mm的為微拉。

    二.工藝流程：
 
    1.放線： 金屬絲放線，整個拉絲機環節來說，其控制沒有過高精度要求，大部分拉絲機械，放線操作是變頻器驅動放線架實現，但也有部分雙變頻控制拉絲機械，直接通過拉絲環節張力牽伸原料送進拉絲機，實現自由放線；本次所控制的拉絲機即為自由放線。

    2.拉絲：拉絲部由拉絲輪和模具固定架、模具組成，線材穿過模具后，在拉絲輪上繞卷，當拉絲輪和卷取輪運轉時，卷取輪運轉提供線材的牽引張力，在牽引張力作用下，線材通過拉絲輪卷繞使線材通過拉絲模具，使線材不斷從粗到細。

    3.收線： 收線環節是整個系統最難控制部分，其始終要求收線張力恒定，常用控制技術有同步控制與張力控制實現金屬制品收卷；

    三.所控制的拉絲機工況：

    1.放線： 自由方式放線；

    2.拉絲： 由一臺45KW異步電動機驅動。經過5級模具，將6mm的銅線拉到1.2mm，采用水冷式。

    3.收線： 由一臺15KW異步電動機驅動，電機處于停止狀態時，抱閘動作，收線裝置不能再轉動。

    4.張力反饋：在拉絲和收線環節中間有一張力浮輥，浮輥后端接有一單圈電位器，通過電位器來反饋浮輥位置，即達到檢測張力的目的。

    四.控制要求：

    1.拉絲部分速度無級可調，啟動轉矩大，運行平穩。

    2.收線部分卷徑從小到大變化時，始終要保證線速度恒定，從而保證線卷纏繞的松緊度合適。

    3.當檢測到張力有所變化時，收卷要快速響應，以重新達到張力恒定狀態。

    4.啟動，停機時均保證平穩過度，并保證一定的張力，防止斷線。

    5.斷線時，停機時必須有信號通知抱閘動作，克服收卷的慣性，防止原來纏繞好的線散卷。

    6.穿線時，拉絲電機需要點動運行。

    五.電氣控制：

    結合以上調速，張力控制要求，選用阿爾法公司ALPHA-6000系列產品，其啟動轉矩大，運行平穩，響應速度快，且內置PID調節，并有豐富的輸入輸出接口，完全滿足需要。不需要PLC等其它控制元件，既降低了成本又使系統變的簡單。其控制原理圖如下： 

    

    如圖示，啟動拉絲變頻器，通過電位器給定頻率，變頻器運行后TA-TC閉合，

    從而啟動收卷變頻器；收卷變頻器頻率給定方式為AI2+PID組合頻率給定方式，將拉絲變頻器的模擬輸出作為收卷變頻器的模擬頻率給定源，即給拉絲變頻器一定的前饋頻率，防止PID調節不能及時跟隨拉絲變頻器的頻率變化；通過鍵盤數字設定PID給定值，然后通過R2，即張力浮輥上的電位器反饋后，經PID作用后決定PID運行頻率，二者共同作用后決定收卷變頻器的頻率。開始運行，隨著卷徑的變化，收卷線速度變化，從而導致張力變化，反饋值變化，收卷變頻器快速響應，使運轉頻率下降，線速度降低，使收卷重新回到原平衡狀態。如果發生斷線或其它需緊急停機的狀況，按下操作臺急停按鈕，變頻器立即自由停車，收卷變頻器TA-TC閉合，控制機械抱閘動作，使收卷裝置立即停止動作。

    六. 參數設置：

    拉絲變頻器：P0.01=2 AI1輸入頻率 P0.04=1 端子控制運行

    P0.21=60 加速時間 P0.22=60 減速時間

    P3.02=8 點動 P3.03=13 自由停車

    收卷變頻器：P0.01=9 PID給定頻率 P0.02=3 AI2給定頻率

    P0.04=1 端子控制運行 P0.03=2 頻率來源為1+2

    P0.21=6 加速時間 P0.22=6 減速時間

    P7.00=0 PID數字給定 P7.01=0 AI1端子為反饋

    P7.02=4.8 PID給定值 P7.05=0.2 比例增益

    七.實際使用狀況：

    目前該兩臺機器已投入生產使用2個多月，車速為1200m/min,速度比該公司其它機器效率提高近1/3。拉出來的成品銅線粗細均勻，表面光滑，說明系統運行穩定，張力大小控制合適；另在啟動停止均能實現平穩過渡，已完全滿足客戶需求。

    八.總結：

    該機實際是一例典型的恒張力控制系統，當收卷卷徑從小到大變化時，通過控制收卷的線速度始終處于同一速度，從而間接的控制了張力的恒定。

    從該例可以看出，由于卷徑的變化或者是其它因素導致收卷線速度變化，引起張力的變化，收卷變頻器必須經PID運算后快速響應，使運轉頻率變化，線速度變化，從而使收卷張力重新回到原平衡狀態。可以看出該控制系統的核心就是PID控制部分，其決定著系統的穩定性和快速響應能力。由于該控制系統是通過控制收卷線速度來間接控制收卷張力的，所以不論其收卷材質如何變化，該系統均能滿足其控制需要。也就是說同一臺機器調試好后，可滿足不同規格的拉絲需要。