【正文】 個(gè)道次的線速度，單位是 m/s（米/秒），根據(jù)如 下公式轉(zhuǎn)換成電機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位是 rpm(轉(zhuǎn)/分)。其計(jì)算公式如下： （S 為電機(jī)速度，單位為 RPM，P 為減速箱傳動(dòng)比，D 為卷筒或工子輪直徑）其次，當(dāng)工字輪收線的長(zhǎng)度逐漸增加時(shí)，由于卷在工字輪上金屬絲的層數(shù) 不斷在增加，導(dǎo)致工字輪的直徑是在不斷變化增加的，也就是說(shuō)其速比是在變 化的，這個(gè)是與前面速比在整個(gè)過(guò)程是固定值不一樣。具體做法就是用 ABB 的變頻器調(diào)試軟件 Drivewindow Light 來(lái)監(jiān)控第八道次以前任意一道次變 頻器起動(dòng)運(yùn)行停止的電流和速度曲線，查看其波動(dòng)范圍，尤其是速度的波動(dòng)范 圍。為了獲得好的起動(dòng)效果，對(duì)所選的 ACS550 變頻器的參數(shù)做了精確的調(diào)整。通過(guò)上述方法，就能對(duì)起動(dòng)時(shí)的電流速度的線性度做到比較好的調(diào)整，同 時(shí)讓張力臂在系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)偏離中間位置在比較好的范圍之內(nèi)。 由于選擇的變頻器是 ABB 無(wú)傳感器電流矢量控制型變頻器 ACS550 系列，其開(kāi) 環(huán)控制精度是電機(jī)額定滑差的 20％，開(kāi)環(huán) 100％轉(zhuǎn)矩階躍1％S，從而保證了 變頻器所控制電機(jī)的動(dòng)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。3， 阮毅。在設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向翁老師致以最衷心的感謝！第 31 頁(yè)。通過(guò)前面三幅起動(dòng)運(yùn)行停止時(shí)的電流和速度曲線分析，可以得出以下結(jié)論： 對(duì)于速度的控制就起動(dòng)時(shí)的前面 5 秒波動(dòng)比較后，后面的加速、平穩(wěn)運(yùn)行、減 速其線性度都非常的好，張力臂的波動(dòng)自然也非常的小，說(shuō)明所提出的控制方 式能非常好的實(shí)現(xiàn)直進(jìn)式拉絲機(jī)的對(duì)于速度和張力的工藝參考文獻(xiàn)1， 胡崇岳，現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社2， 姚緒梁，現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)【M】。如果由于某 種原因?qū)е仑?fù)載波動(dòng)大，相應(yīng)的電機(jī)的輸出電流也會(huì)波動(dòng)以使電動(dòng)轉(zhuǎn)矩與負(fù)載 轉(zhuǎn)矩相平衡。起動(dòng) PID 的數(shù)據(jù)中 P 值設(shè)置偏大，I 值設(shè)置偏小，即加大 PID 輸出的響 應(yīng)和輸出修正值。同時(shí)，由于電機(jī)低速變頻起動(dòng)時(shí)變頻器控制精度一般 比較低，導(dǎo)致起動(dòng)時(shí)速度有波動(dòng)。記米輪長(zhǎng)度顯示的 是最后一道卷筒轉(zhuǎn)一圈發(fā)一個(gè)脈沖，這一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的拉好的鋼絲長(zhǎng)度，通過(guò) 該數(shù)據(jù)和接受的計(jì)米脈沖，就能計(jì)算出已已經(jīng)拉好的金屬絲長(zhǎng)度。4．6 工字輪收線速度控制程序設(shè)計(jì)第 8 道卷筒拉拔好的鋼絲經(jīng)過(guò)收線張力臂后穿過(guò)排線設(shè)備進(jìn)入工字輪上， 工字輪電機(jī)的速度計(jì)算其實(shí)與前面各個(gè)道次速度計(jì)算的原理是一樣的，但有兩 點(diǎn)差別。 所以在計(jì)算時(shí)要對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。在應(yīng)用該 PID 功能模塊時(shí)，我們要設(shè)定 MANUAL 為 FALSE，即為自動(dòng)方式，該 PID 的輸出值為 PID 計(jì)算值而非用戶設(shè)定 值 Y_MANUAL,同時(shí)，我們要對(duì) PID 輸出的最大值和最小值進(jìn)行定義。4．2 張力臂 PID 控制程序設(shè)計(jì)張力臂 PID 控制程序要用到 AC500PLC 里的 PID 功能模塊，該功能模塊已經(jīng) 詳細(xì)的把 PID 的功能全做在模塊里，我們只需要設(shè)置 PID 功能塊的實(shí)例然后再 在程序里根據(jù)不同道次卷筒張力臂控制程序段調(diào)用它就可以了，非常易用。如圖 4－1 所示，這里選取某一道拉拔來(lái)詳細(xì)說(shuō)明張力的控制。ABB 有著全系列的觸摸屏，可以直接通過(guò)通訊線與 AC500PLC 相連 接，非常方便易用。3．5 張力臂位置傳感器的配置張力臂位置傳感器是反應(yīng)張力臂位置變化的現(xiàn)場(chǎng)傳感設(shè)備，該設(shè)備安裝于 張力臂支架下方，正常運(yùn)行情況下張力臂應(yīng)該在其中間位置上下輕微地?cái)[動(dòng)。具體選型表所示如下圖 35。隨著電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)對(duì)交流電機(jī)的磁通 矢量進(jìn)行解耦，然后模擬成直流電機(jī)的控制模式，逐漸發(fā)展出了更為高級(jí)的控 制方式如電壓空間矢量（SVPWM）控制方式、矢量控制（VC）方式、直接轉(zhuǎn)矩控 制方式（DTC）等，使用這些高級(jí)電機(jī)控制方式，使得變頻器控制交流電機(jī)不但 可以完成搞精度的速度控制，也可以完成高精度的轉(zhuǎn)矩控制，可以閉環(huán)也可開(kāi) 環(huán)不帶速度編碼器來(lái)控制交流電機(jī)。在通用變頻器的逆變技術(shù)中，脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM－VVVF)為變頻技術(shù)的 核心技術(shù)之一。帶一個(gè)顯示屏和 8 個(gè)功能按鍵。它是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)， 并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)融 為一體的工業(yè)控制裝置。本 章主要以某種型號(hào)的直進(jìn)式拉絲機(jī)實(shí)例來(lái)做系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)和元器件選型配 置。出線直徑：指該直進(jìn)式拉絲機(jī)的成品金屬絲直徑范圍。下面就對(duì)主要的技術(shù)指標(biāo)做一些介紹[2]。微分作用對(duì)于噪聲干擾有放大作用， 因此過(guò)強(qiáng)地加入微分調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)抗噪聲不利。比例作用大，可以加快調(diào)節(jié)，減少誤差， 但是過(guò)大的比例會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。排線設(shè)備負(fù)責(zé) 將拉拔好的金屬絲等間距或者等速地的排在收線工字輪上，電氣構(gòu)成主要包括 排線電機(jī)和排線控制變頻器。經(jīng)過(guò)八道次拉拔 纏繞在第八道卷筒后金屬絲就變細(xì)成所設(shè)定的成品金屬絲了。1．4 本設(shè)計(jì)的工作 本文詳細(xì)地描述了直進(jìn)式拉絲機(jī)的機(jī)械構(gòu)造，各個(gè)機(jī)械部位的工作原理和相關(guān)工藝；詳細(xì)研究了直進(jìn)式拉絲機(jī)的基本物理公式,張力臂 PID 控制原理,各道次速度給定算法原理、速度修正算法原理和工字輪收線速度修正原理；設(shè)計(jì)了應(yīng)用于直進(jìn)式拉絲機(jī)的各個(gè)部位的電氣元件如 PLC、變頻器、觸摸屏等的 選型配置；設(shè)計(jì)了相應(yīng)的 PLC 控制程序如 PID 修正程序、速度給定計(jì)算程序以 及現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面（觸摸屏）；最后給出了現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)定的各種相關(guān)的數(shù)據(jù)、曲線以 及對(duì)于該曲線數(shù)據(jù)的分析計(jì)了應(yīng)用于直進(jìn)式拉絲機(jī)的各個(gè)部位的電氣元件如 PLC、變頻器、觸摸屏等的 選型配置；設(shè)計(jì)了相應(yīng)的 PLC 控制程序如 PID 修正程序、速度給定計(jì)算程序以 及現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面（觸摸屏）；最后給出了現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)定的各種相關(guān)的數(shù)據(jù)、曲線以 及對(duì)于該曲線數(shù)據(jù)的分析第二章： 直進(jìn)式拉絲機(jī)的工作原理直進(jìn)式拉絲機(jī)是現(xiàn)代先進(jìn)的機(jī)電一體化設(shè)備，機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜，各機(jī)械部件 協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)精度高，控制算法先進(jìn)，也要求現(xiàn)場(chǎng)最優(yōu)的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)值來(lái)使設(shè)備運(yùn)行 在最佳工藝狀態(tài)。如圖 1 展示了一個(gè)完整的直進(jìn)式拉絲機(jī)現(xiàn)場(chǎng)圖片。第一章 緒論1．1 課題的背景]。1．2 直進(jìn)式拉絲機(jī)介紹圖 11： 直進(jìn)式拉絲機(jī)實(shí)例圖直進(jìn)式拉絲機(jī)應(yīng)用于金屬制品行業(yè)中前道工藝?yán)飳?duì)粗口徑的鋼絲（直徑大 于 3mm）進(jìn)行直接多道次的拉拔處理成細(xì)口徑的鋼絲（直徑小于 3mm）的拉拔設(shè)備。經(jīng)過(guò)直進(jìn)式粗拉和直進(jìn)式中拉的多道次拉拔后，如 果還需要更進(jìn)一步拉拔成更細(xì)的鋼絲，需要用到別的拉絲設(shè)備，如水箱拉絲機(jī) 等，種類很多，不在這里細(xì)述。以此類推，金屬絲每經(jīng)過(guò)一級(jí)拉 絲模具，其直徑就變細(xì)成同道次拉絲模具孔徑大小的金屬絲。張力臂壓在兩個(gè)卷筒之間的金屬絲上，保證金屬絲張 力的穩(wěn)定，張力臂的上下擺動(dòng)通過(guò)安裝的位置傳感器的位置信號(hào)來(lái)反映，控制 的目的就是讓張力臂在中間位置上下波動(dòng)且波動(dòng)幅度越小越好。三個(gè)基本參數(shù) Kp、Ki、Kd 在實(shí)際控制中的作用：比例調(diào)節(jié)作用： 是按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào) 節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少偏差。在微分時(shí)間常數(shù)選擇合適 情況下，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時(shí)間。2．3 直進(jìn)式拉絲機(jī)的技術(shù)指標(biāo)直進(jìn)式拉絲機(jī)可以拉拔不同材質(zhì)不同規(guī)格的金屬盤條，系列多，規(guī)格全， 各個(gè)直進(jìn)式拉絲機(jī)設(shè)備廠家對(duì)各自做的直進(jìn)式拉絲機(jī)的技術(shù)細(xì)節(jié)描述也會(huì)各 不相同，但對(duì)于各直進(jìn)式拉絲機(jī)描述的基本的技術(shù)指標(biāo)卻基本一樣，用戶在 進(jìn)行初步的設(shè)備選型時(shí)都會(huì)考慮這些技術(shù)指標(biāo)，根據(jù)這些技術(shù)指標(biāo)來(lái)要求設(shè) 備廠家進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計(jì)。如： —。第三章：直進(jìn)式拉絲機(jī)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)直進(jìn)式拉絲機(jī)是一個(gè)整體的系統(tǒng)設(shè)備，在最初的設(shè)計(jì)中就要計(jì)算出各個(gè)道 次的壓縮率、傳動(dòng)比、功率、卷徑、出線速度、最大進(jìn)線線徑、最小出線線徑、 道次等工藝數(shù)據(jù)，然后根據(jù)系統(tǒng)的定型設(shè)計(jì)再配置相應(yīng)的機(jī)械和電氣配置。 3．2 PLC 的選型與 I/O 配置PLC（Programmble Logic Cont