本发明涉及一种化学镀铜生产线的全变频恒张力电气控制系统，适用于机械领域。
背景技术：
化学镀铜生产线是在拉丝机拉拔焊丝半成品之后，对钢丝进行电解碱洗、电解酸洗、化学镀铜、定径抛光拉拔、收线，生产出符合国家标准的气保焊丝产品的成套设备。化学镀铜生产线一般采用展开式多丝化镀工艺，由于产量大、效率高、产品质量优异而占据了焊丝市场的主导地位。
化学镀铜生产线由收放线机组、工艺槽体系统、电气系统、辅助转向轮组4部分组成。半成品焊丝放置于放线机组上，经过放线张力架、转向辊等引入槽体，在槽体中完成置换镀铜等工序，再由槽体通过转向辊引入拉丝机，最终成品焊丝绕上收线机。放线机为被动放线，收线机部分的拉丝机与收线机均采用交流变频调速，由2台独立的变频器驱动，通过PLC控制启停，并由控制面板上的电位器调节速度。收线机排线通常采用光杆排线(由一对轴承通过拨叉左右改变轴承在光杆的角度，光杆高速旋转，从而实现排线器的往复直线运动)，这种排线方式因简单方便易操纵得到广泛应用。排线也可采用由排线电机以及相应变频器、接近开关的方式来实现。
技术实现要素：
本发明提出了一种化学镀铜生产线的全变频恒张力电气控制系统，主要由西门子S7-200型PLC、汇川MD320变频器、张力传感器、操作系统等组成，通过变频器的接线以及参数设定，阐述变频器在系统中的控制作用，通过张力传感器调节实现生产线调速过程中的张力恒定，从而使其稳定运行。
本发明所采用的技术方案是：
所述控制系统主要由西门子S7-200PLC及其相应扩展模块、收线变频器及拉丝机变频器MD320、位移传感器LE40XZSNISLIUM-D、接近开关、电位器、继电器等组成。
所述控制系统采用GP系列光杆排线器的机械排线方式，并且采用MD300A变频器以及相应电机的电气排线方式。
所述GP系列光杆排线器主要由光杆、行程开关、换向器及内置于T形板上的3对滚动轴承环构成，使用时只需在收线电机部分增加机械传动，使得光杆跟随收线机速度转动，进而带动排线器做直线运动，到达工字轮两侧时，只需增加挡片，使得活动臂轮撞到，就可改变排线器运动方向，从而实现换向。
本发明的有益效果是：该电气控制系统实现了收线机速度调节过程中张力的恒定，以及生产线的稳定运行，整个生产线操作简便可靠，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明的PLC控制系统框图。
图2是本发明的PLC控制流程图。
图3是本发明的拉丝机与收线机变频器接线图。
图中：1.电位器；2.拉丝机；3.传感器；4.收线机；5.制动电阻。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，控制系统主要由西门子S7-200PLC及其相应扩展模块、收线变频器及拉丝机变频器MD320、位移传感器LE40XZSNISLIUM-D、接近开关、电位器、继电器等组成。
如图2，当系统通电后按复位启动，也可同时启动：踩下拉丝机脚踏，拉丝机单独运行，松开脚踏拉丝机停止；长按收线启动按钮收线机可单独运行，松开按钮收线机停止;按整机启动按钮，并由电位器给定拉丝机、收线机速度，则生产线可全部运行，按停止按钮或放线机侧的停车按钮，整机停车。由于生产线较长，为了安全，收线机停止按钮与放线机停车按钮连续按下超过3次后，下一次整机启动之前需要放线机操作台给出联动信号才能正常启动，否则整机启动无效；若生产过程中出现断线情况，则放线机的接近开关给出断线信号，整机停止，收线机紧急制动，再次启动时需放线机操作台给出联动信号。
PLC通过I0.0、I0.I、I0.2、I0.3端口读取启动信号的状态，I0.4端口读取停止信号的状态，I0.6端口读取联动信号状态，I0.7端口读取断线信号的状态，由此控制Q2.0、Q2.1、Q2.2、Q2.3输出端口的状态，再将4个输出端口接入变频器的控制面板，从而控制拉丝、收线电机的启动与停止。程序中端口Q0.0、Q0.1与Q0.4状态由I0.4的停车信号、I0.5的复位信号以及I0.7的断线信号、I0.6的联动信号决定，可实现收线抱闸、警灯动作与速度显示。位移传感器则主要是通过检测收线活套的位置，而将其转换为电压信号传输至收线变频器中。
如图3，对化学镀铜生产线的PLC控制系统来说，PLC与变频器之间的连接以及变频器的参数设定是十分重要的。尤其是要使收线机自动跟随拉丝机的速度运行，并保持整个收线过程中张力恒定，参数设置显得特别重要。
采用所示的接线与参数设置，使PLC通过变频器实现对电机的控制。在收线过程中，变频器通过活套处位移传感器的反馈，使用PID调节方式，完成对收线机速度的调节，从而使其维持整个过程中张力的恒定。相比较而言，拉丝变频器参数的设置较为简单，通过电位器给定来调节线速度大小，拉丝变频器由DI1、D12端子分别控制正转与点动运行。其中收线与拉丝变频器中的F8-00点动运行频率以及收线的FA组PID参数可根据实际情况进行相应的调整。
GP系列光杆排线器主要由光杆、行程开关、换向器及内置于T形板上的3对滚动轴承环构成。使用时只需在收线电机部分增加机械传动，使得光杆跟随收线机速度转动，进而带动排线器做直线运动；到达工字轮两侧时，只需增加挡片，使得活动臂轮撞到，就可改变排线器运动方向，从而实现换向。这种靠机械传动的方法实现收线机工字轮的排线，不需对电气控制系统进行设计，实现起来比较简单。
若采用电气排线式，增加 MD300A变频器以及相应电机则对机械部分的改动较小，只进行控制系统的设计。在PLC中需要增加2个输入点以及2个输出点，通过输出点控制变频器DI1、DI2端子，从而实现排线电机的正转与反转；通过接近开关将排线器在两侧的位置信号传给2个输入点，经过PLC实现排线器的换向；通过在变频器上连接电位器，从而调节电位器来实现排线速度的调节。