方案背景

線(xiàn)纜行業(yè)目前正在向產(chǎn)品多樣化、生產(chǎn)自動(dòng)化等更高的技術(shù)層次發(fā)展。在線(xiàn)纜行業(yè)中，目前應用最廣泛的就是放線(xiàn)架，而動(dòng)力放線(xiàn)架又是其中技術(shù)含量較高的一種設備。動(dòng)力放線(xiàn)架一般要求變頻器具有PID調節功能，并且PID是可以雙向控制的。在目前的行業(yè)應用中，四方電氣V560矢量型變頻器不加任何輔助配件即可實(shí)現該控制要求。本文擬結合四方電氣V560變頻器自帶的PID控制器，介紹一種針對線(xiàn)纜行業(yè)設計的恒張力控制的主動(dòng)放線(xiàn)系統。

工藝介紹

動(dòng)力放線(xiàn)架作為多種設備的最前端，在線(xiàn)纜行業(yè)中有著(zhù)廣泛的應用。一般來(lái)說(shuō)，對動(dòng)力放線(xiàn)架的要求有以下幾點(diǎn)：
1．在引取速度加快時(shí)，放線(xiàn)速度也跟著(zhù)引取速度快速加速；
2．在引取速度減速時(shí)，放線(xiàn)速度也跟著(zhù)引取速度減速；
3．當穩定運行在某個(gè)速度時(shí)，放線(xiàn)架的擺桿要穩定；
4．當出現松線(xiàn)和斷線(xiàn)的時(shí)候，要求放線(xiàn)盤(pán)可以進(jìn)行自動(dòng)反轉。
以上幾點(diǎn)要求全部由變頻器的PID功能完成，而且要求變頻器對速度的反應要相當靈敏。

控制方案

放 線(xiàn)的恒張力同步控制，是通過(guò)系統中張力擺桿的位置變化，輸出電壓信號回饋給變頻器的PID控制系統，經(jīng)過(guò)PID控制器的自動(dòng)運算，變頻器改變輸出頻率從而 調節放線(xiàn)電機的運行速度以維持張力恒定。實(shí)際上，這是一種間接張力控制方式，因為PID的微調是基于擺桿的實(shí)際位置進(jìn)行運算的，而不是直接進(jìn)行張力運算， 而位置與張力又滿(mǎn)足一定的函數關(guān)系，所以通過(guò)對擺桿實(shí)際位置的控制，也可以實(shí)現恒張力控制的要求。

控制原理

系 統采用開(kāi)環(huán)矢量模式，模擬輸入AI1接擺桿位置反饋信號（0～10V），將期望擺桿穩定運行的位置點(diǎn)設定為PID給定值。系統運行過(guò)程中始終將反饋信號與 給定值做比較，PID控制器根據其差值自動(dòng)運算，改變變頻器的輸出頻率以調節放線(xiàn)電機的轉速，保證擺桿位置的穩定，從而達到恒張力的控制。系統原理框圖如 下：

控制效果

基于四方電氣V560矢量型變頻器的恒張力主動(dòng)放線(xiàn)控制系統，該方案對速度的反應非常靈敏，在快速速度跟蹤和松線(xiàn)反向收線(xiàn)兩方面完全滿(mǎn)足設備技術(shù)指標，同時(shí)還可分別對正向放線(xiàn)速度和反向收線(xiàn)速度分別做限定，兼顧對放線(xiàn)速度需求及斷線(xiàn)時(shí)收線(xiàn)速度保護，目前已成功的應用于多個(gè)主動(dòng)放線(xiàn)系統中，應用效果良好。