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收放卷張力控制定義及應(yīng)用
張力控制是指能夠持久地控制原料在設(shè)備上輸送時(shí)的張力的能力。這種控制對(duì)機(jī)器的任何運(yùn)行速度都必須保持有效，包括機(jī)器的加速、減速和勻速。即使在緊急停車情況下，也應(yīng)有能力保證被分切物不破損。張力控制的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到分切產(chǎn)品的質(zhì)量。若張力不足,原料在運(yùn)行中產(chǎn)生漂移,會(huì)出現(xiàn)分切復(fù)卷后成品紙起皺現(xiàn)象;若張力過大,原料又易被拉斷,使分切復(fù)卷后成品紙斷頭增多。
張力控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于對(duì)帶材和線材生產(chǎn)線中的卷取機(jī)和開卷機(jī)的控制。例如，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，使所卷帶材表面平整、厚度均勻和帶卷緊而且齊，必須對(duì)卷取機(jī)（或開卷機(jī)）和壓延機(jī)之間的張力進(jìn)行控制，使之恒定。控制張力的方法分為間接法和直接法兩類。間接法又可采用兩種方式：一種是在保持驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電樞電流恒定的條件下，通過調(diào)節(jié)使電動(dòng)機(jī)的磁通量隨帶卷（或線卷）直徑成比例地變化，維持張力的恒定；另一種方式是調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電樞電壓，使電樞電流隨帶卷直徑成比例變化來保持張力恒定。直接法是對(duì)張力的直接反饋控制。用張力計(jì)測(cè)量實(shí)際的張力值,作為反饋信號(hào),以控制張力恒定。直接法的優(yōu)點(diǎn)是控制系統(tǒng)簡單，可避免卷徑變化、速度變化和空載轉(zhuǎn)矩等對(duì)張力的影響，精度較高。缺點(diǎn)是張力計(jì)的響應(yīng)速度較慢。在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，間接法遠(yuǎn)比直接法應(yīng)用為廣。
所謂的張力控制，通俗點(diǎn)講就是要能控制電機(jī)輸出多大的力，即輸出多少牛頓。反應(yīng)到電機(jī)軸即能控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)距。真正的張力控制不同于靠前后兩個(gè)動(dòng)力點(diǎn)的速度差形成張力的系統(tǒng)，靠速度差來調(diào)節(jié)張力的實(shí)質(zhì)是對(duì)張力的PID控制，要加張力傳感器。而且在大小卷啟動(dòng)、停止、加速、減速、停車時(shí)的調(diào)節(jié)不可能做到象真正的張力控制的效果，張力不是很穩(wěn)定�？隙〞�(huì)影響生產(chǎn)出產(chǎn)品的質(zhì)量。
閉環(huán)式全自動(dòng)張力控制是由張力傳感器直接測(cè)定料帶的實(shí)際張力值，然后把張力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成張力信號(hào)反饋回張力控制器，通過此信號(hào)與控制器預(yù)先設(shè)定的張力值對(duì)比，計(jì)算出控制信號(hào)，自動(dòng)控制執(zhí)行單元?jiǎng)t使實(shí)際張力值與預(yù)設(shè)張力值相等，以達(dá)到張力穩(wěn)定目的。它是目前較為先進(jìn)的張力控制方法。
開環(huán)式半自動(dòng)張力控制又稱卷徑檢測(cè)式張力控制，它是用安裝在卷軸處的接近開關(guān)、檢測(cè)出卷軸的轉(zhuǎn)速，并通過所設(shè)定的卷軸直徑初始值和材料厚度，累積計(jì)算求得收卷或放卷筒當(dāng)前的直徑，相應(yīng)卷徑的變化輸出控制信號(hào)，以控制收卷轉(zhuǎn)矩或放卷制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而調(diào)整料帶的張力。此種張力控制不受外界剌激的影響，能實(shí)行穩(wěn)定的張力控制。但是，由于受傳動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)矩變化、線性變化和機(jī)械損耗等因素影響，這種張力控制的絕對(duì)精度較差。
用變頻器做恒張力控制的實(shí)質(zhì)是死循環(huán)矢量控制，即加編碼器反饋。對(duì)收卷來說，收卷的卷經(jīng)是由小到大變化的，為了保證恒張力，所以要求電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)距要由小到大變化。同時(shí)在不同的操作過程，要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)距補(bǔ)償。即小卷啟動(dòng)的瞬間，加速，減速，停車，大卷啟動(dòng)時(shí)，要在不同卷經(jīng)時(shí)進(jìn)行不同的轉(zhuǎn)距補(bǔ)償，這樣就能使得收卷的整個(gè)過程很穩(wěn)定，避免小卷時(shí)張力過大；大卷啟動(dòng)時(shí)松紗的現(xiàn)象。
市場(chǎng)上能進(jìn)行張力控制變頻收卷的變頻器主要有: 安川,艾默生,倫次等.臺(tái)達(dá)V系列的變頻器是矢量型變頻器,能夠完成張力控制,但因?yàn)椴粚儆谑辗啪韺Ｓ眯妥冾l器,所以要配合外部其它接口設(shè)備才能完成收放卷的功能.艾默生TD3300就是一款收放卷專用的變頻器
使用V系列的矢量型變頻器做張力控制變頻收卷時(shí)，只要能對(duì)上述收卷的整個(gè)動(dòng)態(tài)過程有比較清晰的認(rèn)識(shí)，能在不同的過程中將轉(zhuǎn)距補(bǔ)償?shù)牧空业揭粋�(gè)合適的數(shù)值，一定能保證恒張力的控制,滿足客戶的要求，但這種控制方式也有一定的局限性，雖然實(shí)現(xiàn)了恒張力的控制要求，但如果控制張力的范圍很小，比如：張力范圍在0-200/300牛頓時(shí)，這種控制方式是不適用的。
張力控制主要應(yīng)用于可以應(yīng)用于造紙、鋼鐵、紡織、涂布、印刷包裝、橡膠和金屬箔等卷取控制設(shè)備和生產(chǎn)線
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