当艾默生工控产品在钢帘线中的应用

艾默生工控产品在钢帘线中的应用

摘要：中丝热处理作业线是子午线轮胎钢丝热处理生产工艺中重要的一环，对机电设备的性能和可靠性都有极高的要求。本文介绍了该生产工艺对变频器和PLC产品的要求以及艾默生公司针对该生产工艺提出的创新型解决方案。

一 概述

钢帘线主要用于汽车轮胎生产，随着汽车工业的迅速发展，钢帘线市场前景被看好。02年至今，江苏、山东、辽宁以及湖北等地一直在兴建和扩建钢帘线生产基地。通过对前期引进设备的消化和吸收以及国内机电技术水平的提升，目前钢帘线的生产设备如直线式拉丝机、中丝热处理设备、水箱拉丝机、合股成绳机以及外绕机都在逐渐国产化。为适应日益激烈的市场竞争，提升设备性能，降低设备成本，寻求创新型解决方案就成为设备商和最终生产厂家的重要关注点。

二 工艺要求及控制系统组成

中丝热处理是对半成品钢丝通过热处理正火,消除钢丝在拉拔过程中产生的加工硬化，它是一种连续加工工电动汽车是现今汽车工业的主要焦点艺，示意图如下：

工艺要求：

1、 对于一定直径（d）的半成品丝，牵引速度（V）要保持恒定，即d/V值恒定。

2、 牵引轮和收线轮之间的半成品丝的张力（F）要保持恒定。同时因为收线轮采用中心收卷方式，应该进行张力锥度控制。

厂家条件：

1、 为控制成本，4.拉伸实验（强度指标有：弹簧模量、规定非比例伸长应力、抗拉强（1）布氏硬度（HB）度、最大力等）厂家只提供时序逻辑控制信号，不提供如张力反馈、电机编码器等信号。

2、 供应商产品必须有在国内拉丝机龙头企业两年以上成熟应用经验并提供解决方案。

分析：如果不考虑上述限制条件，上述工艺通过一个非常普通的中心收卷方案就可以解决。因为艾默生有专门针对此类工艺的TD3300张力控制专用变频器，可是检查供电电源供电电压TD3300变频器三种张力控制方式所要求的条件（张力反馈信号或张力开环闭环矢量转矩模式）均不具备。为此，我们为厂家提供了如下的解决方案，并得到了厂家认可。

如上图，根据驱动轮稳速精度要求，选择了EV1000变频器。整个工艺的难点在于收线轮的张力控制。根据收卷轮运行频率范围（60Hz~5Hz）以及半成品丝的张力控制精度要求（±20%），决定采用TD3000变频器直接进行转矩控制，转矩设定指令由PLC根据用户的设定进行一系列计算之后给出。而根据工艺要求的PLC点数以及程序容量与计算速度，决定选用艾默生新推出的EC20-BRA2012 PLC。

三 控制原理

1、半成品钢丝收线速度控制

由于EV1000变频器运行稳速精度