1、拉丝机工作分析 

    从产品终端来说，拉丝机可以分为大拉机，中拉机，小拉机，微拉机。而从拉丝机内部控制方式和结构来说，可以分为水箱式，滑轮式，直进式等主要的几种。对于不同要求，不同精度规则的产品，不同的金属物料，可选择不同规格的拉丝机械。对电线电缆生产企业，双变频控制的细拉机应用比较广泛，相对而言，其要求的控制性能也较低，而对大部分钢丝生产企业，针对材料特性，其精度要求和拉拔稳定度高，因此使用直进式拉丝机较多，不同的拉丝机械，其工作过程基本相同（如下图）： 

    •  放线 : 金属丝的放线速度，对于整个拉丝机环节来说，其控制没有过高精度要求，对部分双变频控制的拉丝机械，甚至可以通过拉丝环节的丝线张力通过一圆盘拉伸。对大部分拉丝机械，放线的控制是通过变频器驱动放线机实现的。 

    •  拉丝 : 拉丝环节是拉丝机*为重要的环节。不同金属物料，不同的产品精度和要求，拉丝环节有很大的不同，双变频控制拉丝机拉丝部分与放线部分共用一台电机，金属丝通过内部塔轮的导引，经过模具而逐步拉伸。而直进式拉丝机拉伸效率较高，对每一道拉丝工序，都需要一台电机带动，因此其控制也*为复杂。 

    •  收线 : 收线环节的工作速度决定了整个拉丝机械的生产效率，因此也是整个拉丝机工作的控制源，一般通过一个主机 PLC 或人机操控系统直接控制的变频器驱动收线机。 

    2、拉丝机械工作原理分析 

图1:双变频式��丝机控制流程图  

    双变频式拉丝机的控制流程如图 1: 主控操作面板设定 PLC 输出收线信号，此信号通过 PLC 频率修正后给定至收线控制 1# 变频器，金属制成品于收线端通过一安装有张力传感器的导轮，输出金属丝张力信号，作为拉丝收线张力信号反馈输入到 1# 变频器， 1# 变频器通过内置 PID 闭环控制，决定输出频率，此输出频率通过主控系统或者 PLC 综合，输出对 2# 拉丝环节控制电机的控制，由于对产品精度和拉拔要求不高，金属丝在通过不同模具时的速度差异通过机械机构实现，而不必要对每道拉拔都实现闭环控制。 

图2:直进式拉丝机的控制流程图 

    使用变频器的典型直进式系统控制如图 2 ，操作面板和 PLC 负责设定和监控各个环节的参数，通过变频器的各个设定端子，直接进行各个拉丝卷筒控制变频器状态共享。收线卷筒电机的运行频率通过主操控 PLC 输出给定。收线电机的运行频率，直接决定了上** (5#) 电机的运行速度，为了保证张力基本恒定以保证金属产品的品质，拉丝环节 (1-5#) 电机的主控速度通过 PLC 综合下**电机的频率给定，单独主频率给定信号满足不了产品生产要求，容易造成断线故障，因为在直进式各个拉丝道中，拉丝的效率较高，各个卷筒间丝线张力很不一致，致使各个拉丝卷筒间丝线半径精度不高，为达到生产要求，一般以本级电机张力传感信号为频率设定辅助信号反馈，通过调节辊输出的是角度信号，角度信号经过凸轮变成直线式位移信号，位移传感器检测直线位移信号输出 0 ～ 10 V 的电压信号，此信号做为内部 PID 的反馈信号。 

    主控制信号控制变频器时，必须考虑机械惯性，按一定的斜率输出，即通过一频率斜坡发生器产生变频器主控制信号。发生器的斜率可针对不同机械的特性而设定。辅助信号由内置 PID 环节输出，它决定了当前拉丝机的动态特性，在整个信号给定中，当辅助信号所占比例较大时，转速将出现大的振荡而较难稳定，当辅助信号占比例较小时，其控制跟随速度较慢。因此须在主控 PLC 或变频器内部对辅助频率进行限幅，通过简单的比例关系，设定主给定信号和拉丝机本身闭环给定信号的比例关系即可实现，对大部分拉丝机，使其 PID 频率限幅在 10% 左右。 

    拉丝机各个卷筒控制电机频率主信号给定需要进行修正和补偿，这是由于拉丝机工作特性决定的。 根据金属丝体积秒流量相等的原则，设上**模具出线半径为 A ，线速度为 V A ，经过当前级模具拉伸后半径为 B ，速度为 V B ，则变速比满足下式： 

        V A / V B = B 2 /A 2 ( 公式 1)