摘要：本文介紹了匯川H2U系列PLC控制超微線雙變頻無擺桿拉絲機的恒定滑差，它具有運算速度快、數(shù)據(jù)處理能力強、通訊速率高等特點，實現(xiàn)了精確采樣與控制。
一、前言
超微線指生產(chǎn)的絲進(jìn)線線徑0.1—0.5mm之間，出線線徑0.03—0.15mm之間。
傳統(tǒng)超微拉絲機多為單變頻，系統(tǒng)通過檢測定速輪與導(dǎo)輪速度來調(diào)節(jié)兩個錐輪上皮帶位置控制速差（改變到收線輪的速比），但隨著市場的發(fā)展，客戶要求越來越高，單變頻拉絲機的缺點越加明顯。首先是錐輪皮帶增加了故障點，磨損嚴(yán)重，損壞率很高；其次是運行速度受機械結(jié)構(gòu)的限制無法提高，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率的提高；還有單變頻拉絲機機械制造難度大成本并不低。為此雙變頻拉絲機采用PLC無接觸檢測和數(shù)據(jù)處理精確控制兩電機的運行頻率保證滑差恒定，具有故障率低、運行速度高特點，成為未來超微拉絲機發(fā)展的方向。
二、雙變頻拉絲組成
如下圖所示，由拉絲機和收線機兩個動力環(huán)節(jié)，放卷為自由放線，拉絲的速度通過電位器輸入到AI2控制整機速度。PLC通過檢測定速輪和導(dǎo)輪的脈沖密度計算出脈沖差，控制收線變頻器頻率確保滑差恒定。由于超微線拉絲機出線的絲很細(xì)用擺桿來檢測張力會造成絲的損傷，同時擺桿運行時的跳動也極易斷絲，因此它與傳統(tǒng)的水箱拉絲機比少了直接張力檢測的擺桿環(huán)節(jié)。HMI做為數(shù)據(jù)設(shè)定和運行參數(shù)的監(jiān)控。
圖示
三、PLC控制原理
PLC的核心控制是拉絲線速度與收線線速度的差，也就是滑差恒定，間接地保證收線張力的恒定。由上圖可知通過導(dǎo)輪檢測線速度信號輸入給PLC的X0，導(dǎo)輪的回轉(zhuǎn)屬于自由狀態(tài)摩擦系數(shù)很小，所以線與導(dǎo)輪之間沒有打滑，導(dǎo)輪檢測到的線速度反應(yīng)的是材料真實線速度及收線速度。定速輪通過X1檢測反應(yīng)的是拉絲的速度，但拉絲必須有滑差，需比收線的線速度快，否則出來的絲就很緊易造成斷絲；相反如果定速輪線速度太快滑差太大出來的絲太松，松的絲沒有即時的收起將出現(xiàn)絞絲一樣會斷絲，為此只有保證滑差在一定的偏差內(nèi)才能實現(xiàn)正常開機和拉出合格的絲，滑差實際值與設(shè)定的滑差偏差要控制在+0.1至-0.1m/s之間。拉絲機由AI2輸入后恒速運行，PLC通過檢測計算后的滑差來控制收線頻率f=f1+f2。
四、H2U系列PLC在拉絲機上應(yīng)用的優(yōu)勢
a)指令執(zhí)行時間快
整個程序3335步，內(nèi)部使用了大量復(fù)雜指令如PID、SPD、浮點計算、浮點比較等，監(jiān)控到的掃描時間僅為6ms。
b)通訊速度快編程簡單
MODBUS通訊最高波特率為38400BPS使PID的快速的調(diào)節(jié)成為可能，而絕大多品牌小型機只到19200BPS。通訊編程簡單，用一條RS指令即可實現(xiàn)其余程序都由系統(tǒng)程序完成，無需客戶了解復(fù)雜的MODBUS協(xié)議和CRC校驗算法，輕松實現(xiàn)通訊控制。
c)靈活的通訊接口
主CPU模塊自帶RS485通訊接口和編程口（編程口可通過跳線實現(xiàn)RS422與RS485切換），無需客戶另購?fù)ㄓ嵞K，為客戶節(jié)省了成本。同時H2U系列PLC還支持?jǐn)U展RS232RS422等通訊接口。
d)數(shù)據(jù)處理能力更強
支持浮點計算、浮點數(shù)比較、PID計算、脈沖密度采集等復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理使您輕松實現(xiàn)精確控制。
e)高速速脈沖輸入輸出
匯川H2U系列PLC最多單相計數(shù)支持同時6路100K高速脈沖；雙相計數(shù)支持兩路50K高速脈沖，并且可設(shè)為4倍頻模式；5路100K輸出。實現(xiàn)多路高速脈沖采樣和多軸輸出，高密度的脈沖信號作為數(shù)據(jù)信號替代模擬量接口，使客戶節(jié)約更多成本。
f)支持與多品牌的HMI通訊
一年多來的應(yīng)用與開發(fā)部的努力，匯川H2U系列PLC已經(jīng)和絕大多數(shù)品牌的HMI通訊自如，使H2U有很強的融合性。
g)編程界面更人性化
匯川PLC在推向市場時就充分考慮到客戶的易用性和使用的習(xí)慣，為此編程環(huán)境更加的人性化，讓您輕松實現(xiàn)編程和程序的轉(zhuǎn)換。
h)加密性好
每個密碼都對應(yīng)8個ASCII碼數(shù)據(jù)實現(xiàn)多種組合，所有加密處理都在主芯片內(nèi)進(jìn)行，保護(hù)你的知識產(chǎn)權(quán)永不受侵犯。
k)大程序容量
程序容量最大到24K,無需擴展外部存儲，節(jié)約成本。
五、結(jié)速語
匯川H2U系列PLC在超微雙變頻無擺桿拉絲機上的成功應(yīng)用，實現(xiàn)多種復(fù)雜指令應(yīng)用并大批量的可靠運行，充分說明H2U系列PLC成熟與強大處理能力，是您設(shè)備實現(xiàn)靈活精確控制的理想選擇。
