CN213915507U - 一种拉丝机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种拉丝机，该拉丝机包括：变频器、电机、可编程逻辑控制器以及控制电路；变频器用于接收供电信号，并对供电信号进行处理，生成驱动信号；电机通过第一线缆与变频器连接，用于在接收到驱动信号后运行，其中，第一线缆的长度小于第一预设长度；可编程逻辑控制器通过第二线缆与变频器连接，用于输出第一控制信号至变频器，以对变频器进行控制；控制电路通过第三线缆与变频器连接，用于输出第二控制信号至变频器；其中，第三线缆的长度大于第一预设长度且小于第二预设长度，控制电路包括输入输出电路，用于输出第二控制信号至变频器，以对变频器进行控制。通过上述方式，本申请能够减少接线线缆，降低成本，同时提高设备的稳定性。

Description

一种拉丝机

技术领域

本申请涉及拉丝机技术领域，具体涉及一种拉丝机。

背景技术

目前的拉丝机采用变频器柜与电机柜分开的封装方式，这种方式需要很多的连接线缆来将各个变频器连接到对应的电机处，采用可编程逻辑控制器(PLC，ProgrammableLogic Controller)来实现设备系统的通讯所需要的连接线缆也会比较长，从而使得设备系统的布线繁杂凌乱，而且连接线缆的成本也比较高；同时拉丝机设备在运行过程中需要进行采样以及收发信号，繁杂的连接线缆会对这些信号的传输造成干扰，可能会造成拉丝机无法正常工作。

实用新型内容

本申请提供一种拉丝机，能够减少接线线缆，降低成本，同时提高设备的稳定性。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种拉丝机，该拉丝机包括：变频器、电机、可编程逻辑控制器以及控制电路；变频器用于接收供电信号，并对供电信号进行处理，生成驱动信号；电机通过第一线缆与变频器连接，用于在接收到驱动信号后运行，其中，第一线缆的长度小于第一预设长度；可编程逻辑控制器通过第二线缆与变频器连接，用于输出第一控制信号至变频器，以对变频器进行控制；控制电路通过第三线缆与变频器连接，用于输出第二控制信号至变频器；其中，第三线缆的长度大于第一预设长度且小于第二预设长度，控制电路包括输入输出电路，输入输出电路与变频器连接，用于输出第二控制信号至变频器，以对变频器进行控制。

通过上述方案，本申请的有益效果是：电机通过第一线缆与变频器连接，可在接收到变频器输出的驱动信号后运行；可编程逻辑控制器通过第二线缆可输出第一控制信号至变频器，对变频器进行控制；同时，控制电路通过第三线缆与变频器连接，其包括输入输出电路，该输入输出电路可输出第二控制信号至变频器，以调整变频器的参数；本申请中控制电路与电机均与变频器就近放置，使得第一线缆的长度小于第一预设长度，第三线缆的长度大于第一线缆的长度且小于第二预设长度，减少了连接线缆的长度，同时设置输入输出电路与变频器连接，减少了可编程逻辑控制器中原有的输入输出模块的数量，可编程逻辑控制器只需通过第二线缆与变频器连接，来实现对变频器的控制，减少了拉丝机中连接线缆的数量，降低了成本，进而降低了连接线缆对信号传输的影响，提高了设备的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请提供的拉丝机一实施例的结构示意图；

图2是图1中的变频器与配电盒、电机以及可编程逻辑控制器的连接示意图；

图3是本申请提供的拉丝机另一实施例的结构示意图；

图4是图3中的变频器与可编程逻辑控制器的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1是本申请提供的拉丝机一实施例的结构示意图，该拉丝机包括：变频器11、电机12、可编程逻辑控制器13以及控制电路14。

变频器11用于接收供电信号VDD，并对供电信号VDD进行处理，生成驱动信号DO；具体地，该供电信号VDD可以为交流信号，如图2所示，变频器11接收的供电信号VDD可为配电盒20提供的三相电交流电，变频器11与配电盒20通过三条相线RST连接，接收配电盒20提供的三相电交流电，再对接收到的三相交流电进行处理，输出驱动信号DO。进一步地，变频器11可对接收到的供电信号VDD进行整流处理、滤波处理以及逆变处理，得到驱动信号DO。

电机12通过第一线缆与变频器11连接，其用于在接收到驱动信号DO后运行，该第一线缆的长度小于第一预设长度。具体地，连接电机12与变频器11的第一线缆可为三条相线UVW，电机12通过三条相线UVW接收变频器11输出的驱动信号DO，并在接收到驱动信号DO后运行。

进一步地，第一预设长度可为20厘米，即连接电机12与变频器11的第一线缆的长度小于20厘米。可以理解地，第一预设长度也可为15厘米，具体的长度数值可根据实际应用场景来选择，而本实施例为了保证变频器11与电机12就近安装，减少连接线缆的长度，第一预设长度设置得较短，一般不超过35厘米。

可编程逻辑控制器13通过第二线缆与变频器11连接，其用于输出第一控制信号CO1至变频器11，从而对变频器11进行控制。具体地，连接可编程逻辑控制器13与变频器11的第二线缆可为通讯线缆，以实现将可编程逻辑控制器13产生的第一控制信号CO1传输至变频器11，从而实现对变频器11的控制。

控制电路14通过第三线缆与变频器11连接，其用于输出第二控制信号CO2至变频器11，以对变频器11的工作状态进行调整。进一步地，第三线缆的长度大于第一预设长度且小于第二预设长度，即连接控制电路14与变频器11的第三线缆的长度比连接电机12与变频器11的第一线缆的长度长，通过较长的第三线缆能够使得控制电路14对变频器11进行远程控制；同时，第三线缆的长度还小于第二预设长度，第二预设长度可设置为40厘米，即第三线缆的长度在40厘米之内，同时如果第一预设长度设置为30厘米，此时第三线缆的长度就在30厘米～40厘米范围之间；第二预设长度的设置与第一预设长度的设置类似，可根据实际应用场景来选择，通常可将第二预设长度设置为不少于35厘米。

控制电路14包括输入输出电路141，输入输出电路141与变频器11连接，其用于输出第二控制信号CO2至变频器11，以对变频器11进行控制，还可实现对变频器11远程的控制。同时，输入输出电路141的设置能够实现可编程逻辑控制器13中原有的输入输出(IO，Input Output)模块所发挥的作用，从而能够减少可编程逻辑控制器13中IO模块的数量，进而可编程逻辑控制器13中IO模块与变频器11之间的信号传输减少，进一步减少可编程逻辑控制器13与变频器11进行信号交互所需连接的线缆数量。

本实施例中的拉丝机包括变频器、电机、可编程逻辑控制器以及控制电路，电机通过第一线缆与变频器连接，可在接收到变频器输出的驱动信号后运行；控制电路与电机均与变频器就近放置，使得第一线缆的长度小于第一预设长度，而且变频器与控制电路连接的第三线缆的长度大于第一线缆的长度且小于第二预设长度，减少了连接线缆的长度，降低了线缆对信号传输的干扰；同时控制电路包括输入输出电路，该输入输出电路与变频器连接，输出第二控制信号至变频器，实现对变频器的远程控制；输入输出电路可实现可编程逻辑控制器中的IO模块的作用，减少可编程逻辑控制器中的相应IO模块的数量，分担了可编程逻辑控制器的工作量，提高了工作效率；而且变频器与可编程逻辑控制器也只需通过第二线缆连接来对变频器进行控制，减少了拉丝机中连接线缆的数量，节约了成本，也进一步降低了连接线缆对信号传输的影响，提高了设备的稳定性。

请参阅图3，图3是本申请提供的拉丝机另一实施例的结构示意图，该拉丝机包括：变频器11、电机12、可编程逻辑控制器13、控制电路14以及编码器15。

变频器11用于接收供电信号VDD，并对供电信号VDD进行处理，生成驱动信号DO。具体地，变频器11可为液冷变频器，液冷变频器可借用设备本身冷却水，不需要增加额外的水循环措施，热量可通过冷却水流失，并随着冷却水排出，从而使得散热更加彻底，提高了设备的可靠性。

电机12通过第一线缆与变频器11连接，其用于在接收到驱动信号DO后运行，该第一线缆的长度小于第一预设长度。

在一具体的实施例中，如图2所示，第一线缆可为三条与变频器11连接的相线UVW，第一线缆的长度可小于35厘米，从而使得电机12与变频器11的位置靠近，减少了电机12与变频器11之间的连接线缆的长度，降低了成本，同时也减少了连接线缆对信号传输造成的干扰，增加了信号传输的质量，具体地，传输的信号可为在拉丝机调试或者运行过程中产生的信号。

可编程逻辑控制器13通过第二线缆与变频器11连接，其用于输出第一控制信号CO1至变频器11，以对变频器11进行控制。具体地，可编程逻辑控制器13可为可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA，FieldProgrammable Gate Array)或者可编程阵列逻辑(PAL，Programmable Array Logic)等。

进一步地，第二线缆可为控制器局域网(CAN，Controller Area Network)总线、PN(Profinet)总线、RS485总线、CANopen总线或者Profibus-DP(Decentralized Periphery)总线等通讯线缆，实现可编程逻辑控制器13与变频器11之间通讯信号的传输，可编程逻辑控制器13通过该通讯线缆输出第一控制信号CO1至变频器11，以实现对变频器11的控制。

在一具体的实施例中，变频器11包括第二接口(图中未示出)，第二接口通过第二线缆与可编程逻辑控制器13连接。进一步地，第二线缆可为CAN总线，CAN总线的数量可为两条，变频器11与可编程逻辑控制器13通过两条CAN总线来连接，此时变频器11包括两个第二接口，两个第二接口分别连接两条CAN总线，从而与可编程逻辑控制器13进行连接，实现信号的传输。

在另一具体的实施例中，变频器11包括第三接口(图中未示出)，第三接口通过第二线缆与可编程逻辑控制器13连接。进一步地，第二线缆可为PN总线，PN总线的数量可为一条，此时变频器11与可编程逻辑控制器13通过一条PN总线来连接，变频器11通过一个第三接口与可编程逻辑控制器13连接，实现通讯。

具体地，可编程逻辑控制器13可通过输出高电平或者低电平的第一控制信号CO1来控制变频器11的工作状态；例如，在第一控制信号CO1为高电平时，变频器11处于工作状态，输出驱动信号DO使得电机12运行；在第一控制信号CO1为低电平时，变频器11处于非工作状态，不输出驱动信号DO，电机12处于停止运行的状态。可以理解地，变频器11也可在第一控制信号CO1为低电平时处于工作状态，在第一控制信号CO1为高电平时处于非工作状态。

进一步地，可设置高电平为2.5V～5V，低电平为0V～0.3V，例如，在第一控制信号CO1的电压为3V时，第一控制信号CO1为高电平；在第一控制信号CO1的电压为0V时，第一控制信号CO1为低电平。可以理解地，高电平的电压范围也可设为3V～5V，低电平的电压范围也可设为0.3V～0.6V，高电平以及低电平的设置可根据实际情况来进行设置。

可以理解地，可编程逻辑控制器13也可通过调整第一控制信号CO1的幅度来调整变频器11运行，控制变频器11运行时的频率、电压或者电流等参数，从而进一步控制电机12的运行参数，例如，可编程逻辑控制器13可输出幅度较大的第一控制信号CO1至变频器11，使得变频器11输出较大幅度的驱动信号DO，进而控制电机12的转速变大。

在一具体的实施例中，拉丝机中可设置至少一个变频器11，即变频器11的数量可为一个，也可为两个或多个。具体地，在变频器11为多个的情况下，每个变频器11都需要与可编程逻辑控制器13通过第二线缆连接，采用两个变频器11之间通过第二线缆连接、变频器11与可编程逻辑控制器13通过第二线缆连接的方式来进行连接，如图4所示，图4以三个变频器11a-11c为例，这种连接方式下变频器11b-11c的接口41的数量增加，除距离可编程逻辑控制器13最远的第一变频器11a外，第二变频器11b以及第三变频器11c的接口41的数量增加至两个；可以理解地，在第二线缆为CAN总线时，第一变频器11a的接口41的数量可增加至两个，第二变频器11b以及第三变频器11c的接口41的数量可分别增加至四个。

进一步地，可编程逻辑控制器13可在具有多个变频器11的情况下，对多个变频器11进行联动控制，即在拉丝机运行时，能够同时控制多个变频器11，使得每个变频器11都在同一控制下同步运行，从而使得多个变频器11达到联动状态。

控制电路14通过第三线缆与变频器11连接，其用于输出第二控制信号CO2至变频器11。具体地，第三线缆的长度大于第一预设长度且小于第二预设长度，控制电路14用于对变频器11的参数进行调整，以调整电机12的运行参数，电机12的运行参数包括启动、停止、运行速度或运行方向等。

在一具体的实施例中，变频器11还包括第一接口(图中未示出)，第一接口通过第三线缆与输入输出电路141连接，从而接收输入输出电路141输出的第二控制信号CO2。优选地，第三线缆可为CAN总线，CAN总线的数量可为两条，此时控制电路14与变频器11通过两条CAN总线来连接，变频器11包括两个第一接口，两个第一接口分别连接两条CAN总线，从而与可编程逻辑控制器13连接，实现通讯；可以理解地，在第二线缆和第三线缆都为CAN总线时，第一接口和第二接口的接口类型相同。可以理解地，第三线缆还可为PN总线、RS485总线、CANopen总线或者Profibus-DP总线等通讯线缆。

在一具体的实施例中，控制电路14包括输入输出电路141，输入输出电路141与变频器11连接，其用于输出第二控制信号CO2至变频器11，以对变频器11进行控制。具体地，变频器11在接收到第二控制信号CO2后，生成相应的驱动信号DO，并将该驱动信号DO发送至电机12，从而对电机12进行控制。

进一步地，变频器11还用于输出电源信号SO至输入输出电路141，以向输入输出电路141供电。具体地，变频器11还可通过第四线缆与输入输出电路141连接，第四线缆可为两条用于供电的电线，分别连接在变频器11的两条正负母线上，从而使得变频器11向输入输出电路141供电，变频器11输出的供电电压可为24V。

具体地，变频器11可基于接收到的控制信号(包括第一控制信号CO1以及第二控制信号CO2)对供电信号VDD进行处理，以生成驱动信号DO。例如，在变频器11在接收到降低电机12的转速的控制信号时，变频器11相应降低输出的驱动信号DO的幅度，进而实现降低电机12的转速。

进一步地，输入输出电路141也可通过输出高电平或者低电平的第二控制信号CO2来控制变频器11的工作状态；例如，在第二控制信号CO2为高电平时，控制变频器11处于工作状态，输出驱动信号DO使得电机12运行；在第二控制信号CO2为低电平时，变频器11处于非工作状态，不输出驱动信号DO，此时电机12处于停止运行的状态。可以理解地，变频器11也可在第二控制信号CO2为低电平时处于工作状态，在第二控制信号CO2为高电平时处于非工作状态。具体地，高电平以及低电平的设置与第一控制信号CO1的高电平以及低电平的设置相同，可根据实际情况来进行设置，在此不再赘述。同样地，输入输出电路141也可通过调整第二控制信号CO2的幅度来进一步控制变频器11的运行状态，从而控制电机12的运行参数。

继续参阅图3，拉丝机还包括编码器15，编码器15与变频器11以及电机12连接，其用于检测电机12的运行参数，输出编码器信号PG至变频器11，以使得变频器11基于编码器信号PG控制电机12运行；具体地，该编码器信号PG包括电机12的运行参数，编码器15与电机12以及变频器11之间的距离较短。

可以理解地，编码器15与电机12连接，在检测到电机12的运行参数后，生成包括该运行参数的编码器信号PG，并输出编码器信号PG至变频器11，变频器11在接收到编码器信号PG后获得电机12的运行参数，根据电机12的运行参数来输出相应的驱动信号DO，以控制电机12的运行；具体地，变频器11可通过调整输出的驱动信号DO的幅度来对电机12的运行参数进行控制。

例如，变频器11在接收到编码器15反馈的编码器信号PG后，获得电机12的当前转速为3500转/分，而变频器11接收的控制信号是将电机12的转速提高到3600转/分，则此时变频器11根据获取到的电机12的当前转速，输出相应幅度的驱动信号DO，从而使得电机12的转速提高100转/分，增加到3600转/分。类似地，在电机12的转速比控制信号所要求的转速高时，也可相应减小驱动信号DO的幅度，以对电机12进行降速调整。

继续参阅图3，控制电路14还包括交互面板142，交互面板142与输入输出电路141连接，其用于产生控制指令至输入输出电路141，输入输出电路141再基于控制指令生成相应的第二控制信号CO2至变频器11，以对变频器11进行远程控制。

在一具体的实施例中，交互面板142可包括按键(图中未示出)以及显示屏(图中未示出)，通过按键接收用户的操作，生成控制指令并发送至输入输出电路141，从而使得输入输出电路141输出相应的第二控制信号CO2至变频器11，对变频器11进行控制，通过按键以及输入输出电路141的设置能够实现对变频器11的远程操作；显示屏与输入输出电路141连接，变频器11可将接收到的编码器15输出的编码器信号PG转发给输入输出电路141，显示屏可通过输入输出电路141接收到包含有电机12运行参数的编码器信号PG，显示出电机12的运行参数，从而方便用户查看当前电机12的运行状况，进而执行后续有效的控制操作。例如，显示屏显示出电机12当前的转速为零，用户按下按键中的开启按钮，交互面板142输出开启的控制指令至输入输出电路141，输入输出电路141对该控制指令进行处理，生成第二控制信号CO2并发送至变频器11，使得变频器11进入工作状态，输出驱动信号DO至电机12，使得电机12运行，从而完成开启电机12的控制。可以理解地，按键种类可为开启、停止或降速等，相应地，控制指令可为开启、停止或者降低转速等调整电机12运行参数的指令。

在一具体的实施例中，交互面板142还包括传感器1421，传感器1421与输入输出电路141连接，其用于采集外部信息以生成采样信号SA，并将采样信号SA通过输入输出电路141转发至变频器11，以使得变频器11转发采样信号SA至可编程逻辑控制器13，可编程逻辑控制器13再基于采样信号SA输出第三控制信号CO3至变频器11，以对变频器11的参数进行调整，进而控制电机12的运行参数。例如，传感器1421采集到外部设备的温度过高时，可编程逻辑控制器13可根据该采样信号SA发送第三控制信号CO3控制变频器11的参数，从而使得电机12的转速变小或者是电机12停止运行，进而保护电路。具体地，可编程逻辑控制器13可控制第三控制信号CO3的高/低电平以及幅度来实现控制。

在另一具体的实施例中，交互面板142可与蓝牙模块(图中未示出)连接，外部设备可通过蓝牙模块与交互面板142进行信息交互，以便调整电机12的运行参数，进一步实现对变频器11的远程控制。具体地，外部设备可为手机或电脑等可与交互面板142通过蓝牙模块连接的设备。

在本实施例中，编码器与电机以及变频器连接，可提供电机运行参数给变频器，以便变频器能够根据电机的运行参数对电机进行调整。交互面板能够输出控制指令至输入输出电路，同时交互面板还可通过蓝牙与外部设备连接，能够实现对变频器进行远程控制；而且交互面板中还包含传感器，传感器可将采集到的信号传输到可编程逻辑控制器，以便可编程逻辑控制器根据采样信号输出相应的控制信号至变频器，进而对电机的运行参数进行控制，能够在外部出现状况时及时对电机进行相应调整，以保证电机运行的安全；而且可编程逻辑控制器还可在具有多个变频器的情况下对变频器进行联动控制，实现变频器的统一控制。另外，采用液冷变频器可解决散热不彻底问题，同时提高了设备运作的可靠性。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种拉丝机，其特征在于，包括：

变频器，用于接收供电信号，并对所述供电信号进行处理，生成驱动信号；

电机，通过第一线缆与所述变频器连接，用于在接收到所述驱动信号后运行，其中，所述第一线缆的长度小于第一预设长度；

可编程逻辑控制器，通过第二线缆与所述变频器连接，用于输出第一控制信号至所述变频器，以对所述变频器进行控制；

控制电路，通过第三线缆与所述变频器连接，用于输出第二控制信号至所述变频器；其中，所述第三线缆的长度大于所述第一预设长度且小于第二预设长度，所述控制电路包括输入输出电路，所述输入输出电路与所述变频器连接，用于输出第二控制信号至所述变频器，以对所述变频器进行控制。

2.根据权利要求1所述的拉丝机，其特征在于，

所述控制电路用于对所述变频器的参数进行调整，以调整所述电机的运行参数；其中，所述电机的运行参数包括启动、停止、运行速度或运行方向。

3.根据权利要求2所述的拉丝机，其特征在于，

所述拉丝机还包括编码器，所述编码器与所述变频器以及所述电机连接，用于检测所述电机的运行参数，输出编码器信号至所述变频器，以使得所述变频器基于所述编码器信号控制所述电机运行，其中，所述编码器信号包括所述电机的运行参数。

4.根据权利要求2所述的拉丝机，其特征在于，

所述变频器还用于输出电源信号至所述输入输出电路，以向所述输入输出电路供电。

5.根据权利要求4所述的拉丝机，其特征在于，

所述控制电路还包括交互面板，所述交互面板与所述输入输出电路连接，用于产生控制指令至所述输入输出电路，所述输入输出电路基于所述控制指令生成相应的所述第二控制信号至所述变频器，以对所述变频器进行远程控制。

6.根据权利要求5所述的拉丝机，其特征在于，

所述交互面板包括传感器，所述传感器与所述输入输出电路连接，用于采集外部信息以生成采样信号，并将所述采样信号通过所述输入输出电路与所述变频器输入至所述可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器基于所述采样信号输出第三控制信号至所述变频器，以对所述变频器的参数进行调整。

7.根据权利要求4所述的拉丝机，其特征在于，

所述变频器包括第一接口，所述第一接口通过所述第三线缆与所述输入输出电路连接，以接收所述输入输出电路输出的所述第二控制信号。

8.根据权利要求1所述的拉丝机，其特征在于，

所述变频器还包括第二接口，所述第二接口通过所述第二线缆与所述可编程逻辑控制器连接。

9.根据权利要求1所述的拉丝机，其特征在于，

所述变频器包括第三接口，所述第三接口通过所述第二线缆与所述可编程逻辑控制器连接。

10.根据权利要求1所述的拉丝机，其特征在于，

所述变频器为液冷变频器。

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