金属线材倒丝机，经常使用在许多金属线缆加工行业，倒丝机从工艺上，主要实现大卷金属线材到小卷金属线材的卷绕成型，以便于线材的后续加工。下面介绍高性能矢量型变频器在某钢丝绳制造厂中的成功应用。

倒丝机的工艺流程

在钢丝绳制造加工中，常用的倒丝机如图6-14所示，该机械主要由驱动放线、张力检测和驱动收线三部分组成。机械系统要求在金属线材倒丝过程中，倒丝的线速度恒定，倒丝的张力恒定，同时，要求收线的中心卷绕控制，金属线材紧密排列在收卷工字轮的表面，不允许夹丝，这对排线的控制精度提出了非常高的要求。

图6-14 倒丝机

变频器控制系统

在倒丝机的整个电气控制系统中，变频器承担着收、放卷的传动控制。其中，放卷部分的控制由PLC来完成，PLC根据卷径的变化与给定放线线速度，实时计算变频器的匹配频率，从而实现放卷线速度的相对恒定。由于其放卷调速精度及响应速度要求不是很高，所以，该系统变频器选型为CHF100型（功率7.5kW），该变频器只做调速使用，接受PLC给过来的频率信号。收卷部分完全由变频器自身实现控制，要求在启动加速过程、正常高速运行过程及停车减速过程线速度同步，张力汽缸摆臂摆动幅度小，因此，对收线系统的动态响应及低速启动能力提出了很高的要求，因此，电气系统中变频器选型为CHV100型（功率4kW），采用主、辅频率叠加的频率给定方式，即主频率由AI2给定，辅助频率由PID产生。其电气控制图如图6-15所示。

图6-15 倒丝机的电气控制图

变频器参数设置

（1）CHV100变频器的参数设置

1）P0.01=1，端子指令通道；

2）P0.02=2，UP/DOWN无效；

3）P0.03=6，PID控制设定；

4）P0.04=0，AI2设定；

5）P0.06=2，A+B；

6）P0.07=60Hz，最大频率为60Hz；

7）P0.08=60Hz，频率上限为60Hz；

8）P0.11=0.1s，加速时间；

9）P0.12=0.1s，减速时间；

10）P5.02=1，正转启动；

11）P5.03=7，故障复位；

12）P5.04=6，自由停车；

13）P5.15=3.25V，汽缸摆臂低点电压（PID反馈）；

14）P5.17=7.50V，汽缸摆臂高点电压（PID反馈）；

15）P5.19=0.05V，滤波时间；

16）P6.04=3，故障输出；

17）P6.05=6，频率检测FDT输出（控制排线）；

18）P8.25=2Hz，启动排线频率点；

19）P8.26=0.0%，无滞后检测；

20）P9.01=50.0%，PID给定；

21）P9.04=0.30，比例系数；

22）P9.05=5.00，积分系数；

23）P9.07=0.10s，采用周期。

（2）CHF100变频器的参数设置

1）P0.03=1，端子指令通道；

2）P0.04=60Hz，最大频率为60Hz；

3）P0.05=60Hz，频率上限为60Hz；

4）P0.07=20s，加速时间；

5）P0.08=50s，减速时间；

6）P3.01=1，模拟量AI1设定；

7）P5.01=1，正转启动；

8）P5.02=7，故障复位；

9）P5.03=6，自由停车；

10）P6.02=4，故障输出。

变频器调试

该倒丝机控制系统，最为核心的调试是在CHV100所控制的恒线速度收线部分，为保证在启动的时候，不能因为PID调节过弱，造成钢丝松弛，同时，也不能因为PID调节过强造成钢丝断线，因此，寻找合适的PID系数，是调试该系统的关键。

系统在开机运行前，汽缸摆臂一般处于最低位置，这样，就造成在启动的瞬间，PID的反馈为最小，由于摆臂存丝较多缘故，在启动瞬间摆臂很快拉起，高于中心位置，再加上放卷的响应，汽缸摆臂轻微震荡几下就趋于了平稳，这里可以看出主频率的作用，使得PID的调节只是做了一个补充，为系统的快速趋于平稳起到重要的作用，同时，还要注意空卷启动与满卷启动的一些差异，可以通过调节放线变频器的加、减速时间来满足控制要求。

节选自《就是要轻松：看图学PLC和变频器》