臺達機電產品在高速絞線機上的成功應用

高速絞線機屬于線纜機械。項目在極短的時間內將整套系統開發成功，比較上一代產品在控制方式及操作方面有的改善，得到用戶的認可與重視。臺達的機電產品齊全，具有很高的性價比，同時周到的技術支持和服務體系贏得了客戶的青睞。本文著重介紹高速絞線機的工作原理、工藝要求、系統配置等內容。
關鍵詞：高速絞線機 線纜行業 張力跟蹤

1 引言

高速絞線機的用途主要是對多股裸銅線、鍍錫線、漆包線進行絞合。控制系統包括人機界面、PLC、變頻器。控制難點在于張力控制，各種保護措施等等。與上一代系統相比具有張力的自動跟蹤、主軸的潤滑方式、機內無污設計、過線方式、友好的人機界面、機器配置、緊壓裝置、導入品保體系等等特點。

2 系統架構設計

2.1硬件配置設計

參見系統框圖（圖1）。硬件設計包括人機界面+PLC+變頻器+磁粉離合器。

圖1 高速絞線機系統框圖

2．2工藝要求及技術參數

（1）技術參數。高速絞線機分為以下幾種機型：300型/400型/500型/560型/650型，技術參數如表1所示。

表1 高速絞線機技術參數

3 工藝分析

3.1 張力跟蹤

張力跟蹤采用進口的磁粉離合器，根據當前的計長占人機界面上設定的總長的比例，同時結合卷徑比的設定，自動通過PLC計算磁粉離合器應當輸出的轉距，進行張力的自動跟蹤和初始張力的設定。卷徑比的設定從1.7-3.1，卷徑比的不同影響轉距輸出的最大值。張力的自動跟蹤是為了保證收線盤從空芯卷徑到滿卷卷徑的過程中恒張力，避免導致導體延伸損耗和因為收線張力不穩定而導致跳股、斷線。

3.2 通訊控制

通訊控制：主軸變頻器頻率給定和主軸電機當前運行轉速通過RS485通訊。

3.3 卷徑比控制

卷徑比：卷徑比的設定值為1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.7、2.9、3.1。卷徑比為1.7張力設定為8檔，即將磁粉離合器能提供的最大轉距8等分。隨著計長的不斷增加，按照計長在線總長設定中所占的比例，使輸出轉距逐漸增大。卷徑比為1.9，張力設定為10檔；卷徑比為2.1，張力設定為12檔；卷徑比為2.3，張力設定為14檔；卷徑比為2.5，張力設定為16檔；卷徑比為2.7，張力設定為18檔；卷徑比為2.9，張力設定為20檔。卷徑比為3.1，張力設定為22檔。自動計長，滿卷自動停車。

3.4 主軸潤滑

采用機油潤滑方式，自然循環冷卻，保證主軸在3000rpm時的有效潤滑，避免機械摩擦損耗，延長主軸使用壽命，降低運轉噪音。

3.5 張力設定

要求能在人機界面上直觀的輸入張力的大小，單位：牛頓。張力在收卷盤頭從空芯卷徑到滿卷卷徑變化的過程中張力保持恒定。因此由磁粉離合器控制的輸出轉距應當由小到大的變化，張力跟蹤也是由小到大漸變的過程。

3.6 壓緊裝置

工藝上要求有效的降低絕緣材料的損耗。機器內設三道壓緊裝置，保證導體絞合后的圓整度，保障薄壁絕緣線的產品特性，有效的降低絕緣材料的損耗。

3.7 導入品保自動化體系

張力控制由卷徑比，自動分配張力等級即最大輸出轉距值。可以根據線總長設定，系統自動將工藝參數進行配置，保證絞線的成批品質。

4 整機系統圖片

參見圖2、3、4、5。

5 調試過程

5.1 初調試

主要是將變頻器的參數進行相應的設置。

5.2 模擬板校準

OFFSET/GAIN進行調整。首先將0電壓輸入的時候將模擬板輸出調整為0；將24v電壓輸入時，模擬板的輸出電壓調整成10v，調整GAIN。

5.3 通訊測試

將PLC和變頻器的通訊調整成功。寫頻率只在速度進行改變時才通訊一次；當主軸運轉時，對變頻器的運轉頻率進行實時的讀取，并將相應的運行的頻率轉換成電機的轉速。

5.4 啟動和點動的測試

系統啟動有兩種方式。方式一：自動啟動；方式二：點動。自動啟動即啟動后，主軸速度由零自動升速至設定的轉速。點動是工藝上要求在檢修設備和每次穿線時進行操作的。點動的速度也可以通過通訊的方式進行設定。

5.5 根據設定的卷徑比和線總長的設定

在自動啟動的狀態下，監控PLC中D1117的當前值，觀察電柜中的電流表，從人機界面上記錄當前的計長值，計算當前的計長值占總長設定的比例；比較改比例與D1117與最大值之間的比例是否大致吻合。并且讓機器長時間的運行，觀察隨著計長的不斷增大，D1117的當前值是否也隨之增大，并且比例是否同步。

5.6 保護措施在自動運行當中效果測試

逐項進行測試。并且按照要求，點動時有些保護也是起作用的。在進行該步測試時，一定要嚴格，否則一旦有失誤會造成很嚴重的后果。

5.7 清零

高速計數要及時清零。否則計長不準，直接影響張力跟蹤的效果。

6 結束語

臺達的機電產品人機界面、PLC、變頻器、伺服、溫控、數控等基礎自動化平臺功能精致，而且具有非常高的性價比。依靠中達FAE的技術優勢，能夠根據客戶的需要為客戶提供完整的系統方案和配置，正在轉變成為系統集成方案以及OEM推廣產品應用綜合服務領域