拉丝机拖动控制系统的设计

基于PLC的拉丝机控制系统设计分析

基于PLC的拉丝机控制系统设计分析摘要：通过在原本的拉丝机工艺操作原理的前提之下，将PLC技术应用到控制系统中去，再通过使用其他的辅助工具，使得拉丝机的工作能够实现机电一体化的工作方式，从而达到现阶段社会发展对于拉丝机控制系统的需求标准，并将拉丝机的工作效益进行提升，使得其具备更加完善的自动化功能。

本文针对PLC技术应用到拉丝机控制系统设计当中的具体构思以及实际设计方向进行深入论述。

关键词：PLC；拉丝机；控制系统；设计；分析引言拉丝机通常情况下也会叫做扯丝机、拉线机，是我国现阶段的工业生产企业中使用较为普遍的机械工具，其最为主要的特性就是，通过对直径较大的金属材料进行一系列的操作将其转变为具备各个规格直径的金属材料。

而通过将PLC技术应用到拉丝机的控制系统当中，并辅以变频器，就能够实现拉丝机的多种实用性功能，诸如掌控拉丝机的工作速度、拉丝机操作系统的智能化、生产可控化等。

1 控制系统的相关工艺概念现阶段我国所应用到生产生活中的拉丝机种类较为繁杂、多样，在拉丝机的选取上，通常也需要对所要加工的材料进行较为深入系统的研究分析，以其结构特征、尺寸规格为主要对象，选择与实际工作搭配较为适合的拉丝机。

拉丝机的基本工作流程可以大概划分为放出线、进行拉丝操作、收线三个阶段，在金属材料类的拉丝过程中，放线阶段属于专业控制要求较少的过程，而对线进行处理的过程是其中最为关键重要的操作过程，每一种原材料，以及其所需要的线质量水平，在这个过程中都有着极大的差异。

而收线的环节则与具体的工作效率有着十分重要的联系，这其中的控制技术较为常见的是同步控制。

2 PLC系统应用于拉丝机系统的相关概述基于PLC控制的拉丝机的操作系统，是现阶段较为前沿的控制方式，频率速度变换在PLC控制系统的监管之下，能够使得电机之间的速度转化不会出现晦涩的情况，从而将拉丝机的工作流程进行精简化，以达到将其多种功能展现到具体的生产生活中去的目的。

拉丝机的动力提供系统通常是由放线电机以及收线电机和线处理电机三部分共同组成的，其具体构成方式可通过观察构造图可得。

电力拖动系统的设计与调试

电力拖动系统的设计与调试一、引言电力拖动系统是一种将电能转化为机械能的装置，被广泛应用于工业设备、交通运输工具等领域。

本文将探讨电力拖动系统的设计与调试，介绍其相关原理、设计要点以及调试过程。

二、电力拖动系统设计要点1. 系统构成电力拖动系统主要由电机、变频器、传动机构和控制系统等组成。

设计时需根据实际需求确定各个组成部分的参数和选型，确保系统运行稳定可靠。

2. 电机选型电力拖动系统的电动机选型是关键步骤。

需考虑负载特性、转速要求、功率需求等因素，选择适合的电机类型和规格。

3. 变频器设计变频器用于调节电机转速，实现系统对负载的精确控制。

在设计变频器时，需根据负载特性和运行要求确定变频器的额定功率、频率范围和响应时间等参数。

4. 传动机构设计传动机构用于将电机的旋转运动转化为有效的机械输出。

设计传动机构时，需考虑负载特性、传动效率、传动比等因素，选择合适的传动方式（如皮带传动、齿轮传动等）。

5. 控制系统设计控制系统是电力拖动系统的核心，负责对电机和变频器进行控制。

设计控制系统时，需考虑实际应用场景和控制要求，选择合适的控制策略和硬件配置。

三、电力拖动系统调试过程1. 硬件连接首先，将电机、变频器和控制系统按照设计连接好，确保各个组成部分之间的电气和机械连接正常可靠。

2. 参数设置根据电机、变频器和控制系统的参数要求，设置相应的参数。

其中包括电机的额定功率、转速和控制系统的工作模式等。

3. 调试电机按照设计要求，逐步调试电机。

可通过手动控制或自动化控制，检验电机的转速、负载承载能力和运行稳定性等。

4. 调试变频器在电机调试合格后，对变频器进行调试。

通过调整变频器的输出频率和电压等参数，实现对电机速度和扭矩的精确控制。

5. 整体系统调试将电机和变频器连接为一个整体系统，进行整体调试。

测试系统在不同负载情况下的工作效果，优化控制策略，确保系统运行稳定、高效。

四、总结电力拖动系统的设计与调试是一个复杂而重要的过程。

基于模糊PID的直进式拉丝机控制系统设计

模、卷筒、张力杆以及排线和收线设备等部分组
成。金属条通过放线设备进入第一道拉丝模，然后缠绕在第一个卷筒上，再经过张力杆上的滑轮，进入第二道拉丝模和第二个拉拔卷筒，以此
结构、表面光洁度和矫直度都达到标准件等金属
拉丝机在拉丝的过程中遵循的基本原则是金属丝经过拉丝模后体积保持不变，根据这一原则
放线设备
收线装置
图ｌ拉丝机工艺流程
收稿日期：２０１２－１０－２９作者简介：陈林（１９８２一），男，江苏连云港人，助教，研究方向为工业设备自动化。
陈林
ＣＨＥＮＬｉｎ
（无锡职业技术学院机电技术学院，无锡２１４１２１）
摘
要：针对国内拉丝机设备出现的拉丝过程中张力不稳定、容易断丝的现象，本文设计了一种基于模糊ＰＩＤ算法的控制系统，该控制系统由ＰＬＯ、触摸屏、变频器等主要电气部件组成。首先解决了前后道工序之间张力杆波动引起的断丝控制问题，其次采用模糊控制算法整定ＰＩＤ参数，解决了直进式拉丝机出现的经常变动ＰＩＤ参数的问题。该系统经试运行证明，该控制系统运行良好，拉丝产量有显著的提高。关键词：ＰＬＣ；触摸屏；模糊ＰＩＤ；拉丝机中圈分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ｂ文章编号；１００９－０１３４（２０１３）０３（上）－ｏｉ１６－０４

拉丝机电控系统设计改造方法解析

拉丝机电控系统设计改造方法解析发布时间：2021-05-07T10:31:21.527Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：袁文龙[导读] 摘要：本文以本单位16号拉丝机改造方法进行解析。

天津市新天钢中兴盛达有限公司天津静海 301600摘要：本文以本单位16号拉丝机改造方法进行解析。

本设备是2001年FRIGERIO引进的设备，本设备运行时间19年，电气故障率较高，备件难采购。

结合现场实际情况实施技术改造，与机械人员结合，根据拉丝机的机械结构功能特点和恒张力调控过程，前后机架速度跟随补偿，本着提速，降低故障率做设计改造方案。

关键词：速度跟随补偿；恒张力控制；拉丝机一、设备状态电气方面：EEI变频器（8V62331）六台、触发板A44D七块，调速板卡EEI G050一块，EEI操作屏等损坏，机械方面：缺少放线架一套及气缸调压阀等，部分管路老化需要更换。

对老旧拉丝机原理不变，利用传感器完成恒张力，实现张力速度控制，更换主PLC和变频器完成改造方案，实现拉丝速度6.5米/分。

二、改造特点对原有拉丝机电控模拟控制改造设计开发周期短，调试简单，运行可靠，而改造后速度控制精度高，故障率降低，张力恒定；实际生产中金属丝表面光洁度、尺寸控制都有提高、单位拉丝模耗降低。

实际拉拔性能达到目前市面 PLC 恒张力PID 控制直进式拉丝机性能，而改造成本、设计调试难度低，适于对原有拉丝机或少量拉丝机改造，自主开发出符合自己生产的直进式拉丝机。

改造基本思路：电控系统升级改造，保留设备现有各类型电动机，保留现有动力、控制电缆。

拆除更新配电柜、操作台。

1、设备控制柜、操作台制作要求材质为优质钢板，厚度为：2.5mm。

2、柜内变频器采用ACS880系列变频器，功率选型比电动机功率高一档。

3、PLC采用西门子S7系列。

4、操作台触摸屏采用西门子12寸彩色系列。

5、排线电机改为变频电机。

6、控制柜门带电源监测、柜内温度显示和监测、开关控制和可锁把手、电源、运行、急停指示灯、柜内照明等。

拉丝机自动控制系统的设计

拉丝机自动控制系统的设计
成晓谊
【期刊名称】《木工机床》
【年(卷),期】2005(000)001
【摘要】@@ 1概述rn本设计为专门针对利恒公司拉丝生产系统的自动控制改造而设计的.本系统设计充分考虑到拉丝生产工艺的技术要求和工艺特点、现场设备的实际运行情况以及用户提出的具体要求而设计的.
【总页数】3页(P5-7)
【作者】成晓谊
【作者单位】福建省机械科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TH12
【相关文献】
1.基于ARM的拉丝机自动控制系统的研究 [J], 黄立权;曾春年
2.拉丝机自动控制系统的设计 [J], 成晓谊
3.S7-1200 PROFINET拉丝机自动控制系统 [J], 罗加利
4.超细线拉丝机自动控制系统 [J], 傅雯
5.S7-1200 PROFINET拉丝机自动控制系统 [J], 罗加利;
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滑轮拉丝机控制系统的PLC改造设计

滑轮拉丝机控制系统的PLC改造设计摘要：文章介绍了lw-5/600滑轮拉丝机控制系统plc改造设计，阐述了plc、触摸屏、变频器控制系统的设计方法和思路，对硬件选型、传动方式和modbus通讯做了详细的介绍，给出了变频器参数值的设置方法。

实践证明，拉丝机控制系统改造达到较好效果，已在各子公司广泛运用。

关键词：滑轮拉丝机改造；plc控制设计；触摸屏；abb变频；modbus通讯中图分类号：tg355 文献标识码：a 文章编号：1009-2374（2013）02-0032-03焊条拉丝生产设备为老式滑轮式拉丝机，电控采用传统接触器控制，机械调速，速度最高250m/min。

且只能配多台小切丝机切棒丝，效率极其低下，且安全性差，调速极其不方便。

随着公司的发展，该机型越来越不能满足生产需要。

因此在公司进行板仓基地扩能工程时提出改进该设备，将传统控制模式改成plc、触摸屏控制，变频器调速。

新拉丝机命名为lw-5/600 5头滑轮拉丝机，无收卷机，直接在线与高速切丝机联机使用，省了收卷与放线的中间环节，提高使用效率。

由此开发设计的电气控制的拉丝机设备具有灵活性高、稳定性强、操作简单、维护方便等优点。

1 控制系统构成改造后的滑轮拉丝机由变频调速系统、主控制器plc系统、检测与报警、触摸屏监控等部分组成。

控制思路：plc为主站，tp177a 为人机界面，采用modbus（485）通讯方式与acs550变频器通讯，各变频器通过modbus实现运行。

系统结构和组成框图如图1所示：图1 系统结构和组成框图2 控制方式采用plc加触摸屏的智能控制模式，通过触摸屏修改各参数，经plc处理后控制各个变频器运行。

拉丝机的输入、输出、启动、停车、点动、速度控制以及其他相应的逻辑控制关系均由plc可编程控制器完成。

plc将运算结果通过modbus总线发送给各个变频器，采用485通讯接口接受指令，各个变频器根据plc的指令运行。

触摸屏监控电机的运行状态和故障报警。

基于PROFIBUS-DP的直进式拉丝机控制系统设计

基于PROFIBUS-DP的直进式拉丝机控制系统设计摘要：本文设计了一种采用PROFIBUS-DP现场总线构成主从结构的直进式拉丝机交流变频同步调速控制系统，论述了其硬件结构和控制过程，详细介绍了PROFIBUS-DP总线通信接口的实现方法。

关键词：变频器；同步调速；PROFIBUS-DP；直进式拉丝机；C200HW-PRM21 直进式拉丝机是生产钢联线的主要设备。

随着国内加工工艺和自动化技术的提高，拉丝设备的生产正逐步实现国产化。

对多头拉丝设备进行变频同步调速的控制方式，正逐步由采用模拟量控制转向采用现场总线技术控制。

某钢丝厂当前使用的直进式拉丝设备，变频同步调速的控制方式采用模拟量控制，本文针对原系统现场布线复杂、模拟量控制模块故障率高、维护成本高、控制精度低，提出了基于PROFIBUS-DP的拉丝机交流同步调速系统。

1 系统组成结构与控制原理控制系统以OMRON公司制造的C200HG型PLC系统作为主控单元、汇川公司MD320系列矢量变频调速装置控制交流电机作为系统的主传动装置来构成拉丝机控制系统，完成系统的各项控制任务。

1.1 系统的硬件配置控制系统硬件配置如图1所示。

该系统由PROFIBUS-DP现场总线构成主从结构，OMRON C200HG型PLC系统作为主站，13个汇川MD320系列矢量变频器作为从站。

图 1系统硬件配置图Fig.1 Hardware configuration of the system系统主站的主要部件包括一块提供系统总线和模块插槽的母板、C200HW-PA204S型电源模块、OMRON C200HG型CPU、C200HW-PRM21型PROFIBUS-DP主站单元，以及5个直流输入模块、1个直流输出模块。

系统主站的控制对象为13台变频器，它负责在预定的周期循环内通过PROFIBUS-DP网络与从站进行信息交换，将控制数据传送到各从站，实现系统的复杂过程及逻辑控制。

细丝拉丝机张力控制系统设计与仿真

ｅｔｂｉｈｄｔｏｓｐｅｅｔｄｔｅｓｎｃｎｒｌｓｓｅｏｒｗｉｇｍａｈｎａｅｎＰＣｈｅｓｏｏｔｌｓｓｍｆｄａｎｓａｌｅ．ＡｍｅｈｄｗａｒｓｎｅｏｔｎｉｏｔｙｔｍｆｄａｎｃｉｅｂｓｄｏＬ．Ｔｅｔｎｉｎｃｎｒｙｔｏｒｗｉｇｓｏｏｏｅ
ｍａｈｎｓｅａｕｔｄａｄｔｓｄｏｈｔｂＳｍｕｉｋｈｘｅｉｎａｅｕｔｈｗｈｔｔｅｔｎｉｎｃｎｒｌｓｓｅｏｒｗｉｇｃｉｅｗａｖｌａｅｎｅｔｎｔｅＭａｌｉｌ．Ｔｅｅｐｒｍｅｔｌｒｓｌｓｏｔａｈｅｓｏｏｔｏｙｔｍｆｄａｎｅａｎｓｍａｈｎａｃｉｖｏｄｅｆｃ．ｔａａｔｒｓｏｓ，ｍａｌｏｅｓｏｔｈｇｃｕａｙａｄｓａｉｔ．ｃｉｅｃｎａｈｅｅｇｏｆｔＩｈｓｆｓｅｐｎｅｓｌｖｒｈｏ，ｉｈａｃｒｃｎｔｂｌｙｅｉ
ＡｂｔａｔＴｅｗｎｉｇｔｎｉｎｏｈｒｒｗｉｇｍａｈｎｉａｉｏｔｎａｔｒｉｈｐｏｅｓｏｒｗｎ．ｏｄｒｔｓｌｅｔｅｓｒｃ：ｈｉｄｎｅｓｏｆｔｅｗｉｄａｎｃｉｅｓｎｍｐｒｔｆｃｏｎｔｅｒｃｓｆｄａｉｇＩｒｅｏｏｖｈｅａｎｐｏｌｍｓｏｏｔｌｎｅｓｏｆｄａｉｇｍａｈｎ，ｈｅｓｏｏｔｌｓｓｅｏｒｗｉｇｍａｈｎａｅｎＰＣａｄＰＤｃｎｒｌｒｂｅｆｃｎｒｌｇｔｎｉｎｏｒｗｎｃｉｅｔｅｔｎｉｎｃｎｒｙｔｍｆｄａｎｃｉｅｂｓｄ０ＬｎＩｏｔｏｉｏｏａｇｒｈｓｉｖｓｉａｅ．Ａｆｒｔｅａａｙｉｏｅｓｏａｓｓａｄｃｎｒｌｔｅｒｌｔｎｈｐｂｔｅｈｎｉｇｓｅｄａｄｔｎｉｎｗｓｌｏｔｍｓｗａｎｅｔｔｄｉｇｔｈｎｌｓｓｆｔｎｉｎｃｕｅｎｏｔ，ｈｅａｉｓｉｅｗｅｎｔｅｗｉｄｎｐｅｎｅｓｏａｅｏｏ

基于变频器的拉丝机控制系统设计1

第一章绪论1．1 课题的背景]。

在国内初期金属制品行业的发展中，对于盘条的拉拔主要是应用滑轮式拉丝机及活套式拉丝机，这种拉丝机拉拔的速度慢，拉拔道次少，主要是拉拔一次，收卷一次，再拉拔一次，再收卷一次，以此循环。

这种拉拔设备，速度慢，钢丝变形大，效率非常低下。

后来从国外引进了直进式拉丝机,这种直进式拉丝设备拉拔速度快，多道次连续拉拔，各个道次速度张力协调工作，保证了高速高质高效率。

后来随着交流传动技术的成熟和广泛的应用，直进式拉丝机过度到了交流电气传动控制系统[2]。

随着这些年金属制品行业突飞猛进的发展，各个金属制品细分行业对直进式拉丝机有着巨大的需求，市场增长非常快。

在引进国外的直进式拉丝机设备后，国内的金属制品设备企业对其进行了艰苦的国产化过程，经过十多年的技术发展，对直进式拉丝机的机械和电控已经完全消化，现在国产的直进式拉丝机完全达到了进口的各项工艺数据，完全实现了进口替代，现在在这个行业中，已经很少再进口国外的直进式拉丝机设备。

1．2 直进式拉丝机介绍图1-1：直进式拉丝机实例图直进式拉丝机应用于金属制品行业中前道工艺里对粗口径的钢丝（直径大于3mm）进行直接多道次的拉拔处理成细口径的钢丝（直径小于3mm）的拉拔设备。

如图1 展示了一个完整的直进式拉丝机现场图片。

首先盘条从放线设备一圈一圈的顺序绕出然后进入主要拉拔设备,拉拔设备主要是拉丝模具和卷筒构成，盘条穿过第一道拉丝模具然后再缠绕在第一道卷筒上，经过第一道卷筒拉拔钢丝穿过第一道拉丝模具后较粗的钢丝的直径就变成了与拉丝模具孔径直径一样的钢丝，然后穿过第二道拉丝模具后在缠绕在第二道卷筒上，第二道拉丝模具的孔径直径比第一道孔径直径小，金属丝经过第二道卷筒后从第二道拉丝模具出来的丝又会变细成与第二道拉丝模孔径直径一样的金属丝，这样连续不断的经过多道次的拉拔，粗口径的盘条就会变成细口径的金属丝了。

然后最后一道的成品钢丝经过排线设备后进入工字轮收线设备。

直进式拉丝机控制系统的设计与研究

直进式拉丝机控制系统的设计与研究发布时间：2023-04-27T01:55:35.797Z 来源：《新型城镇化》2023年7期作者：张召兵[导读] 在金属线材的生产中，拉丝机是最重要的一种机器，它又名拉线机、牵伸机。

简单描述：天津六0九电缆有限公司天津市 301700摘要：拉丝工艺是冶金生产中的重要环节之一，拉丝机是实现拉丝过程的主要设备。

传统的拉丝机控制方式通常采用直流调速与模拟量控制方式。

但是这种控制方式存在着抗干扰性差，动态性能不理想，多电机协调性不足等缺点，特别是当超调量过大的时候很难进行自我调节，从而导致丝线粗细不均，甚至断丝。

调谐辊式拉丝机是近代拉丝设备中较先进的一种，本文介绍了由人机界面、S7-400PLC、变频器构成的拉丝机控制系统的构成及设计，采用辅助给定限幅跟随实际需要限幅值同步变化的限幅方式，克服了系统运行的稳定性与自适应性相互矛盾的难题。

上位机与PLC及变频器之间采用PROFIBUS网通讯方式，减少了接线增加了灵活性。

实践证明，运用变频调速技术升级改造的拉丝机，操作更方便，自动化控制水平更高，可靠性更强。

关键词：调谐辊式拉丝机；S7-400PLC；变频器；PROFIBUS1拉丝机概述在金属线材的生产中，拉丝机是最重要的一种机器，它又名拉线机、牵伸机。

简单描述：将不同直径的原始金属盘条，如钢丝、不锈钢丝等通过拉丝模的层层逐步拉拔后，强制形变成直径较小的指定规格线材成品，然后将成品卷绕在特定工字轮上。

一般由送线部分、拉拔部分、接线部分构成^。

拉丝机由于特殊的工艺属性被广泛应用在金属网、工地建材、电缆电线等金属制品的生产加工过程中。

比如，单次拉丝机该种拉丝机主要用于拉制异型丝和粗丝，只经过一次拉拔过程，成本低廉，结构简单。

其设备结构主要分为立式、卧式两种。

目前立式单次拉丝机主要有以下几种类型：直立式单次拉丝机、直立式双层卷筒拉丝机、倒卷筒单次拉丝机、差动式双卷筒拉丝机等。

又如，滑轮式拉丝机滑轮式拉丝机，属于上文提到的非滑动式拉丝机，是目前国内使用最为广泛的一类拉丝设备。