艾默生非标 EV-1000 变频器在电线电缆行业中的特殊应用
在电线电缆行来中，许多工艺流程都是从放线开始到收线结束，其中放线环节中，怎样
克服放线过程中的放线张力不均匀的现象，是许多设备设计工程师与产品控制工程师所迫切
解决的问题。在以往的电气设计过程中，电气设计工程师常采用 PLC 的 A/D、D/A 模块、张
力控制工艺 PCB 板，通过读起张力摆杆电位器的电位来获得所需求的放线快慢程度，这种保
持张力恒定的方法，由于一般情况下采取张力摆杆电位器的信号线及从 D/A 模块发出的控制
变频器速度的模拟信号线过长容易造成信号的失真，再加上不同轴径的收线轮对应着不同的
PLC 的 PID 内部调节参数，如 PID 设定不合适，容易让电气控制下的放线轮处于不稳定状态，
最终让张力处于难于恒定的状态，从而影响产品的品质。
2 艾默生非标 EV-1000 变频器在倒轴机中控制放线轮的运行原理
相关的参数通过人机界面来设定。人机界面如图一：
倒轴机的电气控制整体如图二：
倒轴机开机的工作流程：
1）调整张力摆杆在平衡位，保障张力摆杆没有在上下限位位置；
2）在人机界面的“品质异常画面”中，将“上次计米”，“不良计米”，“不良计米次数”清零；
3）查看人机界面的“异常报警画面”是否有报警信息，如有，请按“报警复位”按纽复位，
或排除相关故障；
4）在“数据显示画面”中，按工作的需要设定“卷取计米”“放线计米”“到米停机”这些必要
的工艺参数，其中“到米停机”要根据现场的实际情况来设定；
5）在“运转画面”中，按工艺要求选择接头仪、凹凸仪的开与关，以及设备的“自动”和“手
动”状态，在“手动”状态，接头仪等不报警；
6）在“运转画面”中，选择按下“放线启/停”面板开关，让放线马达处在放线状态；
7）启动控制面板上的“启动”按纽，启动整个控制系统，在控制面板上旋转电位器设定收
线速度，收线机自动加速到设定线速范围，设备稳定运行；
8）当计米到达设定到米停机，收线马达减速停机至计米数刹车，系统停机；
当装入新的收线轮，请重复上述工作流程。
2．1 放线轮与收线轮的控制
放线轮的放线速度取决于收线轮的收线速度，由于收线轮总是有一个起始与减速停止的
过程，这样给放线轮一个不恒定的速度，同时由于电线电缆在线轮上的变化，在转速一定的
情况下，线速也是不断变化的。收线张力的大不小直接影响到产品的品质。张力过大，收线
过紧，对于小径线易变形或拉断内蕊；张力过小，收线轮在收线时会在卷芯上产生轴向滑动
而错位，形成收线不整齐。所有这些，这就要求放线轮能根据张力摆杆的平衡位置对自己的
速度作出修正。
2．2 PLC 的输入输出控制电气原理图如图三、图四
从图三图四看出，PLC 输入输出的只是简单的控制信号，很是简便。
2．3 放线变频器（采用非标艾默生 EV-1000 系列）的电气原理图如图五：
依上图将张力摆杆电位器接入 EV-1000 的相应接线端子， 调整变频器参数中的相关参
数如下：
2．4 收线变频器（采用普通艾默生 EV-1000 系列）的电气原理图如图六：
参数设置情况如下：
F7。00 X1=12
F7。01 X2=13
F7。02 X3=35
F7。03 X4=25
X1、X2 的加速与减速是通过人机界面来调整的。
2．5 断线检测的处理：断线检测是根据张力摆杆的下限位置来检测的。当张力摆杆下降
到下限位置，下限位置感应器作出断线的判断，从而让系统停下来，同样方式，当张力摆杆
升到摆杆上限位置，系统作出收线过速的判断，从面让系统作出调整。
在正常情况下，收线电机只作收线的正转运动，当火花机与结头仪检测到异常时，电气
系统的报警器会报警提醒操作人员，同时收线电机会自动马上减速并以 R2 设定的转速反转，
直到将已卷入的含故障部分的电线电缆倒入到放线轮为止，在这一过程中，由于张力摆杆的
平衡作用，放线轮也会反转而收回放出的全部含异常点的电线电缆，从而达到检测的目。
3 艾默生非标 EV-1000 变频器在自动打饼机中控制收线轮的运行原理
一般情况下，押合机的收线轮常是很大轮径的，因为押合机的押出速度比较的快，故轮
径大有转速慢的优点。随着工艺的不断提高，以及电气技术的更新进步，自动打饼机愈来愈
多地出现在押合机的收线连续工作的场合。
本人将艾默生非标 EV-1000 变频器应用在自动打饼机的收线轮上，取得了很好的性价比
效果，原理如下：将张力锤的电位器如图五方法并联引入控制二个收线轮的变频器中，收线
轮的收线速度由押合机的押出速度来控制，押合机的押出速度由控制面板来设定。当一个收
线轮达到预定收线的米数，则 PLC 启动另一个收线轮，并按张力锤的电位器反应出的张力要
求来运行到将达到预定米数的那个收线轮的速度，用来实现平滑的自动换轮。到了设定收线
米数，由机械导入到空的收线轮上，达到收线米数的收线轮减速停止，以让工作人员更换上
另一个空的收线轮。
上述艾默生非标的 EV-1000 变频器的应用，实际上很好地解决了电线电缆行来中电动放
线架及收线轮的电气控制问题。由于接线简单，变频器内自带的 PID 与闭环控制功能，省去
了以前必须由 A/D、D/A 模块来转换的工作及 PLC 的编程工作。这一切，让一个普通的电气
维修人员都可以做到。因此，艾默生非标的 EV-1000 变频器是改造现有电线电缆行业中原来
机械式的放线架的一个首选，当然也是新添置电气控制下的放线架与收线轮的一个很好方案。
艾默生非标 EV-1000 变频器在电线电缆行业中的应用，对设备制造的供应商来讲，由于
该变频器集成了 PLC 范畴的 D/A 模块、A/D 模块及 PID，故在成本上有一定的降低，而在设
计上的难度也相应下降；对生产电线电缆的厂家来讲，减少了因自动化硬件与软件所带来的
故障，降低了对设备供应商在设备维护技术上的依赖性，同时由于技术门槛的降低，令电线
电缆生产的厂家利用自身能力改造设备的能力得到显著提高。再加上艾默生遍布的服务网点
及免费的技术支持热线，相信这一款非标的变频器能得到广泛的推广应用。
