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、數據處理能力強、通訊速率高等特點，實現了精確采樣與控制。

   關鍵詞：匯川H2U系列PLC、浮點計算、PID、通訊控制、滑差恒定、變頻調速；

   一、 前言
  
             
   超微線指生產的絲進線線徑0.1—0.5mm之間，出線線徑0.03—0.15mm之間。

   傳統超微拉絲機多為單變頻，系統通過檢測定速輪與導輪速度來調節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，磨損嚴重，損壞率很高；其次是運行速度受機械結構的限制無法提高，嚴重影響了生產效率的提高；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無接觸檢測和數據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節，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，因此它與傳統的水箱拉絲機比少了直接張力檢測的擺桿環節。HMI做為數據設定和運行參數的監控。

              

   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。由上圖可知通過導輪檢測線速度信號輸入給PLC的X0，導輪的回轉屬于自由狀態摩擦系數很小，所以線與導輪之間沒有打滑，導輪檢測到的線速度反應的是材料真實線速度及收線速度。定速輪通過X1檢測反應的是拉絲的速度，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絞絲一樣會斷絲，為此只有保證滑差在一定的偏差內才能實現正常開機和拉出合格的絲，滑差實際值與設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在拉絲機上應用的優勢

   a) 指令執行時間快

   整個程序3335步，內部使用了大量復雜指令如PID、SPD、浮點計算、浮點比較等，監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的快速的調節成為可能，而絕大多品牌小型機只到19200BPS。通訊編程簡單，用一條RS指令即可實現其余程序都由系統程序完成，無需客戶了解復雜的MODBUS協議和CRC校驗算法，輕松實現通訊控制。

   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RS422與RS485切換），無需客戶另購通訊模塊，為客戶節省了成本。同時H2U系列PLC還支持擴展RS232\RS422等通訊接口。

   d) 數據處理能力更強

  支持浮點計算、浮點數比較、PID計算、脈沖密度采集等復雜的數據處理使您輕松實現精確控制。

  e) 高速速脈沖輸入輸出

   匯川H2U系列PLC最多單相計數支持同時6路100K高速脈沖；雙相計數支持兩路50K高速脈沖，并且可設為4倍頻模式；5路100K輸出。實現多路高速脈沖采樣和多軸輸出，高密度的脈沖信號作為數據信號替代模擬量接口，使客戶節約更多成本。

   f) 支持與多品牌的HMI通訊

  一年多來的應用與開發部的努力，匯川H2U系列 PLC已經和絕大多數品牌的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慣，為此編程環境更加的人性化，讓您輕松實現編程和程序的轉換。

   h) 加密性好

   每個密碼都對應8個ASCII碼數據實現多種組合，所有加密處理都在主芯片內進行，保護你的知識產權永不受侵犯。

   k) 大程序容量

   程序容量最大到24K,無需擴展外部存儲，節約成本。

   五、結速語

   匯川H2U系列PLC在超微雙變頻無擺桿拉絲機上的成功應用，實現多種復雜指令應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，是您設備實現靈活精確控制的理想選擇。

   深圳市匯川技術股份有限公司專注于工業自動化控制產品的研發、生產和銷售，定位服務于中高端設備制造商，以擁有自主知識產權的工業自動化控制技術為基礎，以快速為客戶提供個性化的解決方案為主要經營模式，實現企業價值與客戶價值共同成長。匯川在全國擁有66個辦事處，236家授權代理商，90家全國聯保中心。欲進一步了解匯川，請訪問 www.inovance.cn。

  參考文獻

1、《匯川H2U系列可編程控制器編程手冊》 深圳市匯川控制技術有限公司；
2、《MD280變頻器用戶手冊》深圳市匯川技術股份有限公司；