发布日期：2021-08-17
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ETD AC800变频器在线缆行业分电机框绞机中的应用技术可谓是很成熟，ETD自主研发了以西门子S7-1500 PLC与AC800变频器通过PROFINET通讯为主要控制方式，重点应用了AC800矢量变频器的闭环矢量功能。
框型绞线机生产线一般由放线装置、各段框型绞体、牵引装置（轮式）、收线装置组成。其作用是当牵引装置带动电缆以一定的速度行进时，各段绞体按各自需要的速度旋转，使得绞体上放出的若干根金属丝按照需要的节距（电缆行进的速度与绞体转速之比值）缠绕在芯线上，合股后的导体再作为下一段绞体绞合的芯线，以此类推从而形成我们需要的截面。它的主要控制要求是保证在整个绞合过程中各段绞体绞合节距的稳定。
据分电机框绞机设备特点以及它的控制要求，经过认证思考以及同客户的沟通，我们选择以S7-1500PLC为主要控制器，ETD AC800变频器为驱动器，控制器与驱动器之间采用PROFINET通讯，重点应用AC800内部闭环矢量功能的控制方案。
框型绞线机完成的主要功能是把多跟金属线按照用户设定的节距绞合成圆形或扇形导体，而且要求在整个绞合过程保证节距无变化，因此实现的重点在于速度的完全同步。
用户在人机界面TP1200上设定整机线速度（即电缆行进的速度），以及1#绞体~5#绞体的节距。PLC程序根据设定的线速度、牵引装置的传动速度比、牵引轮的直径计算出牵引电机的运行速度，再根据1#绞体~5#绞体的节距、1#绞体~5#绞体的传动速比计算出1#绞体~5#绞体电机的运行速度。S7-1500PLC把牵引电机、1#绞体~5#绞体电机的控制字、速度给定值通过PROFINET总线传输给牵引变频器、1#绞体~5#绞体的变频器，同时牵引变频器、1#绞体~5#绞体的变频器反馈给S7-1500PLC状态字、实时速度、实时电流等数据。
分电机框绞机电控系统网络构成，如图所示
ETD AC800是一款高性能通用矢量变频器，其采用的矢量控制策略实现了真正意义上的高精度磁通矢量控制，无论是开环矢量还是闭环矢量，性能均达到业界领先水平，适用于要求严格的应用场合。人机界面使用TP1200，TP1200触摸屏为1600万色。SIMATIC S7-1500是一种通用型PLC，具有模块化、易于实现分布式配置以及用户易于掌握等特点。它处理速度高，指令集功能强大，集成有PROFINET接口，易于组态PROFINET网路。
此应用方案较以前常用的机械轴联动的方案相比较最大的优越之处在于，它使得设备的机械机构变得简单，从而用户安装和维护更为容易，绞体的绞合节距实现了无级调节且可调节范围加大，调节更容易、方便。
此应用方案在系统配置方面，分电机框绞机的主要控制要求是保证整个绞合过程中各段绞体绞合节距稳定，当负载不平衡或负载有变化时，绞合节距也不能产生变化。另外绞体的负载非常重，因此就要求执行机构的负载特性必须足够硬。我们选用的ETD800变频器，采用的是闭环VC矢量控制模式，它能提供高精度的转速，而且速度、转矩的动态响应都比较好。每台装置上我们都配置了制动单元、制动电阻，用来消耗电机处于发电状态时产生的能量，从而保证装置在降速或停车时都有比较快的响应。
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