基于S7-300的接触线拉丝机拉力控制的研究*

黄金霖，宣艳，张莉，刘太钢

(1.安徽机电职业技术学院电气工程学院，安徽 芜湖 241000;2.江西理工大学电气工程与自动化学院，江西 赣州 341000)

引言

随着铁路的快速发展，高速列车覆盖范围增大，电气化技术显得更加重要，而接触线是电气化的重要介质，它性能的优劣决定列车的运行.因此提高接触线的性能具有重要意义.接触线拉丝机是生产接触线的重要设备，在机械设计与制造、电网电缆、材料和有色冶金等行业广泛应用；其工艺水平的高低决定了接触线质量的优劣.

接触线拉丝机生产环节中拉力是重要参数，本文以拉力控制为主线，采用PLC S7-300作为核心，对接触线拉丝机进行研究控制，设计BP-PID控制器优化拉力值.

1 接触线拉丝机控制系统工艺流程

线材金属初制品首先进入放线环节，由放线装置放出，随后进入拉丝环节，由矫直机矫直，然后在鼓轮上固定，转动的鼓轮使铜杆进入相应模具进而减小直径，在计米器的作用下改变铜杆长度，最后是收线环节，由收线装置打卷，确定最终的形状和大小[1].如图1所示.

图1 拉丝机生产环节工艺图

在拉丝环节，线材穿过模具在拉丝轮上绕卷，通过卷取轮的拉力使线材从粗到细[2].恒定的拉力可以提高成品率，因此在拉丝机控制系统中拉力控制尤为重要.在拉丝过程中，线材从粗到细，卷曲半径不断变化使得系统不确定性大大增加[3].而拉力具有非线性、时变性和大滞后性等特点，传统的PID控制很难满足拉力……