包钢镀锌开卷机张力控制系统的研究
镀锌线入口张力控制
入口速度 # .’ 0 , 0;<； 6） 当活套位置 *’’: . &’ . () ， 且工艺速度 # ’ 和张力2’ 时，
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入口速度 # 超速。 !" %$ 张紧辊 入口张紧装置由 6 个辊组成， 每个辊由 * 台 带制动器的 交 流 电 机 驱 动。在 作 业 线 工 作 过 程 中， 入口张紧辊起到入口设备速度引导作用， 并允 许在开卷和活套之间保持不同的张力。在带钢穿 带过程中， 经过切断剪切之后， 入口张紧辊还将使 带钢保持一定的张力， 直至焊接过程结束为止。 张紧辊张力 ! " 为开卷机出口张力 ! 2= 减去活 套入口张力 ! 28 再加上钢卷在张紧辊上的弯曲应 力 ! "" ， 公式如下： ! " # ! 2= + ! 28 5 ! "" （>） 开卷机出口张力 ! 2= 为开卷机张力设定值 ! !3 加上钢卷从开卷机到张紧辊这一段距离内考虑到 摩擦力等因素的张力补偿值 ! 2? ， 公式如下： ! 2= # ! !3 5 ! 2? （(） 活套入口张力 ! 28 为活套张力设定值 ! 23 减去 钢卷在活套部分的弯曲应力 ! 2" 和钢卷在活套的 摩擦力等因素的张力补偿 ! 27 ， 公式如下： ! 28 # ! 23 + ’% > （ ! 2" 5 ! 27 ） （@） 因为活套很长， 活套张力设定值 ! 23 确切的说 指的是活套中间位置的张力值。考虑了整个活套 的弯曲应力和张力补偿后， 平均分配到整个活套， 因此计算活套入口张力 ! 28 时， 就需要减去一半的 弯曲应力 ! 2" 和张力补偿 ! 27 。 张紧辊弯曲应力 ! "" 的计算同公式 （*） ， （.） ， （$） 。张紧辊包括 6 个辊， 将张紧辊张力 ! " 按照 一定的比例分配到 6 个辊子， 就得到了每个辊子 的张力。具体的分配比例可以根据现场的实际情 况调整， 但应注意电机有发电和电动两种工作状 态。
开卷机张力控制方法的探讨
开卷机张力控制方法的探讨一、摘要：介绍了开卷生产线上开卷机的开卷张力控制方法，比较了电机控制和制动器控制的优缺点，指出电机控制适用于大卷料、高速度开卷。
关键词：机械制造；张力；开卷机；开卷生产线二、前言1、开卷机是开卷生产线中必不可少的一台重要设备，通过本公司多年来生产开卷线的实践，以及对国内外多台开卷机的调研分析，我们就开卷机设计中最重要的张力控制问题进行了初步探讨。
2、通常，开卷机应具有的功能有：卷料装在卷筒上，卷筒胀开将卷料内径撑紧；卷筒旋转将卷料料头低速送进；产生恒定的开卷张力，以防止带材运行过程中产生跑偏；开卷线全线紧急停车时，开卷机能迅速制动，防止在开卷机与后续设备之间出现带材堆积而损伤带材。
3、近年来，开卷线的生产率有了很大的提高，带材运行速度在横剪线上已达120m／min，纵剪线上已达200m／min。
带材运行速度的提高要求严格防止带材的跑偏，因此，要求开卷机不但能够产生一定的开卷张力，而且在整个开卷过程中保持开卷张力的恒定不变。
由于卷料的最大重量已超过30t，最大外径超过2000mm，因此，开卷机在启动加速和快速制动时。
应避免冲击式的施加张力或改变张力，并将张力维持在一定的限度之内。
三、开卷机负载的机械特性：开卷机在工作过程中，卷料的外径由大变小，而开卷线在正常运行过程中应保持带材运行速度稳定不变，因此，开卷机卷筒的转速应随之由低变高，电机转速也由低变高，由于开卷过程中带材的张力要保持恒定不变，随着卷料外径由大变小，电机轴上的张力转矩也由大变小，因此，开卷机的转矩与转速成反比。
四、电机与开卷机张力控制：1、轧钢车间的开卷机多年来都是由直流电动，产生开卷张力，并实现张力的自动恒定控制流电机驱动控制性能好，技术成熟，动态和静态精度高，迄今仍在大量使用。
近年来，交流变频拖动发展迅速，应用已日趋广泛，大有逐渐取代调速拖动的趋势。
这里仅就直流电机的开卷张力控制作一简介。
2、这种张力控制方式与卷取机的卷取张力控制方式十分相似，只是开卷张力形成的张力转矩和直流电机的旋转方向相反。
冷轧连续镀锌机组带钢张力控制算法研究
冷轧连续镀锌机组带钢张力控制算法研究摘要：张力是工业生产过程中的重要参数。
在带钢连续镀锌过程中，带钢张力的波动是造成带钢产品质量下降及制约连续镀锌机组高速运行的重要原因。
关键词：冷轧，张力控制。
Strip Tension Control in Continuous Galvanizing Process Abstract: Tension is the importance parameter for the industrial production. In continuous galvanizing process, strip tension is an important factor that decides whether the continuous galvanizing line works steadily and promptly or not.Key words: cold-rolling, tension control引言连续镀锌机组是生产高质量冷轧带钢的关键设备，带钢在该机组中进行再结晶退火处理，以完善带钢的微观组织，提高带钢的塑性和冲压成形性。
经过镀锌的带钢防腐性能大大提高。
带钢具有合适的张力是带钢高速运行及防止带钢跑偏和热瓢曲，获得良好带钢板形的重要条件之一。
张力的波动不仅会影响带钢产品的质量，严重时会导致带钢断带，造成连续镀锌机组停产。
镀锌机组一旦停产，将会产生废品和协议品。
因此，掌握带钢张力的动态特性，保证带钢在连续镀锌过程中具有合适、稳定的张力，是提高带钢产品质量和产量的重要手段。
连续镀锌机组工艺过程十分复杂，设备众多，自动化控制系统所涉及的范围非常广泛，但控制方法和应用的理论并不像冷连轧机那样复杂。
各个工艺段存在共同的自动化控制功能，分别为：物料跟踪功能，带钢速度控制，带钢张力控制，设备的顺序动作控制，急停连锁控制；数据采集与处理，二级数据库管理，炉区数学模型控制，气刀测厚镀层控制。
试析金属带材压力加工中张力控制系统
（ ２ ） 当卷取机工作正常 ， 张力构建 ， 速度调节 器被裁剪 ， 开环速 度环的等效 ， 速度环路解除 ， 只有 目前 的单圈工作 ， 因为紧张电路的 紧 张 构 成 一 个 闭环 系统 ， 在这种 情况下 ， 在 操 作 中 的张 力 卷取机的移动速度与磨机相一致 ，从而消除所带来的振荡体系 ， 确 输入端 ， 保 产 品 质 量 的张 力 。 环， 该系统工作在间接张力控制状态 ， 用最大转矩控制方法。 实现恒 在加工的过程中 ， 卷径与负载质量会有一定程度 的增加 ， 而且 张力 控 制 。 即超 过基 本 速度 ， 对 于 反 电动 势 Ｅ项 的 闭环 调 节恒 定 的 电机绕 组 励 磁 系统 ； 还会有外界 的众多因素造成系统模型的参数变化 ， 在工作 当中一定 状态 下 ， 要对这一点加 以重视 ， 一旦发现情况要立 即进行高效处理 ， 以维持 （ ３ ） 如果在加工 中发现张力 不足的时候 ， 就要通过调节设备将 张力的稳定 。 为了对上面所提到的这些会对系统张力造成干扰的因 张力 调 高 ， 满 足 加 工 的需 要 ， 这 个 系统 的控 制 就 需 要 双 向调 节 的实 素进行有效的解决 ， 应将间接法与直接法进行有机 的结合 ， 综合二 时 跟踪 的 自适 应 系 统来 完 成 。 者 的优点 ， 对 系统 当中的张力加 以控 制 ， 使其始终保持 在相对稳定 ４ 结束 语 综上所述 ， 我 们 可 以清楚 地看 到 ， 在 加 工 机 械 牛 金 属 条 的过 程 的范 围 之 内 。 除 进程 的加 速 和 减 速 在 轧 机 速 度恒 定 的状 态 变化 的 张 力进 行 中 ， 张力 控 制 系统 是 非 常重 要 ， 张 力 控 制 过程 中 ， 我 们 习 惯 于采 取 的 调整 ， 还要 考 虑 变 化将 产 生滚 动 ， 避 免振 荡 。 方式是最大扭矩 ， 也可以采取恒功率控制的方式 。 但是 ， 需要这两种 精度控 制 ， 包括动态和静态两种情 在加工 中， 轧 辊直 径 的负 荷 和 质 量 将 被 提 高 到 一 定 程 度 ， 但 会 方法来考虑如何加强控制精度 ， 有 许 多 外 部 因 素 引起 的 系统 模 型 参 数 ， 这些参数必须注意 ， 如果 在 况 ，所 以我 们 可 以 引入 自适 应 控 制 技术 或 更 先 进 的智 能 控 制 技术 ， 发 现 的情 况 下 的工 作 立 即有 效 地 处理 ， 以保 持 一 个 稳定 的张 力 。对 保证精确度 。 参 考 文 献 于那些对上述系统有效的解决方案， 直接法和间接法所造成 的干扰 １ １ 桑广斌． 卧 式 有 心 卷取 机 的 制 造 安 装 难 点 浅析 【 Ｊ １ ． 装备制造 ． ２ ０ ０ ９ 因素的张力应有机地结合这两种集成在其 中的张力控制 ， 以始终保 【 持 在一 个 相 对稳 定 的 范 围 内 ， 保 持 系统 上 的优 势 。 （ ０ ８ ） ． ２ ］ 曹钜 荣． 浅谈 西 门 子 ６ Ｒ Ａ ７ ０在 重卷 机 组 中 的 应 用 ［ Ｊ ］ ． 中小 企 业 管 （ １ ） 为了保障建张与消张阶段张力的稳定性与安全性 ， 可采用 ［ 下 旬刊 ） ． ２ ０ １ Ｉ （ Ｏ ７ ） ． 间接张力控制法 ， 有针对性 的在这个过程 中， 有效地补偿动态 张力 理 与科技 （ 的变化 。 （ ３ １ 宋晓云， 陈文涛， 臧元 国， 黄立 国， 李坤． 可逆冷轧机组 的卷径计算 （ ２ ） 与 所述 相 对 的间接 张力 控 制方 法 ， 以及 直 接 张力 控 制 方 法 ， ｆ Ｊ １ ． 中 国高新技 术 企业 ． ２ ０ ０ ９ （ ０ ７ ） ． 由于其相对高精确度的方法 ， 它通 常被施加到稳定轧制阶段 。 ｆ ４ １ 史琳芸． 带钢 纵 剪 自动化 控 制 系 统 改造 方 案［ Ｊ Ｊ ． 科技促进发展（ 应 ２ 工艺 要 求 用版 １ ． ￣ ｏ ｍ（ ｏ ８ ） ． 作者简介 ： 张忠 东（ １ ９ ６ ８ 一 ） ， 男， 湖北省黄梅县人 ， 华南理工 大学 在这个工艺加工过程中 ， 要求我们 必须 做好 准备工作 ， 了解每 本科 ， 现任职于中冶南方武汉中冶易新科技有限公 司， 个过程 的关键点要求 ， 以保证加工精度。 在进行过程 中， 开卷机首先 机械 系毕业， 进行工作 ， 这个环节要 观察前夹送辊工作是否正常 ， 运行状态是不 工程 师 ． 研究方向： 压 力加 工 。 是正常 ，才能保障加工的顺利进行。 具体的参数要求： 开卷机 的卷简直径为 Ｏ ． ５ ｍ， 最大开卷直径为 １ ． ３ ｍ。 卷取机的卷取速度为 １ ． ５ １ ５ ｍ ／ ｓ ， 轧制速度 ５ ． Ｏ ｍ ／ ｓ 。 卷取张力范 围为 Ａ ： ８ ０ ０ ０ — ８ ０ ０ ０ ０ Ｎ 。采用 恒张力卷取 ，卷筒部分 的飞轮转矩为 ４ ０ ｋ ｇ ・ ｍ 。卷 筒 的宽 度 ４
热镀锌线炉区张力控制研究
热镀锌线炉区张力控制研究热镀锌是一种重要的生产过程，主要用于金属材料的表面处理和保护。
然而，热镀锌过程中会产生极大的热量，可能导致设备的热应力损坏，而且巨大的热量会导致区域的张力增大。
为了保证设备的安全，开发热镀锌线炉区张力控制的研究就显得十分必要。
张力控制的原理主要是采用热镀锌线炉的钢结构件的受力特性，通过减少热镀锌线炉的热应力，从而解决区域张力过大的问题。
为了提高控制的精确度，优化张力控制系统的设计，需要进行有效的仿真分析。
为了使仿真分析更加准确，首先需要研究热镀锌线炉区的物理结构特性。
针对热镀锌线炉的区域张力，可以建立一个三维模型，模拟实际工作场景。
建立完成模型后，可以将热镀锌线炉分成多个小区域，分别计算每个小区域的温度分布。
然后根据温度分布计算热应力，以及每个小区域的热应力，从而确定整个热镀锌线炉区域的张力分布情况。
在计算完热镀锌线炉区域的张力分布情况后，需要建立一个张力控制的仿真模型，以确定热镀锌线炉不同区域的最佳张力控制参数。
首先应该建立一个初步的数学模型，该模型反映了热镀锌线炉热量源、热传导、热损失及热应力之间的关系。
然后针对不同区域，设计出不同张力控制系统，并确定各控制系统的参数，从而获得合理的最佳张力控制参数。
最后，需要在评估仿真模型的准确性和稳定性的基础上，进行实际的热镀锌线炉区域张力控制实验，以验证张力控制系统的性能。
实验结果表明，在实际的生产过程中，通过这一张力控制系统能够有效地控制钢结构部件的热应力，从而确保热镀锌线炉的安全和可靠性。
综上所述，热镀锌线炉区张力控制研究是一项十分重要的研究课题，需要结合多方面的相关技术进行系统研究。
建立了完善的模型，确定了最佳的控制系统参数，该研究将有助于提高生产安全性和稳定性，为金属表面处理和保护提供可靠的保障。
镀锌线炉区张力速度控制
镀锌线炉区张力速度控制摘要:本文介绍了镀锌线炉区张力速度的控制原理,具体阐述了镀锌线炉区张力速度控制系统的实现设计流程,详细讨论了相关参数对镀锌线炉区张力的影响,并给出了详细的实验数据,为镀锌线的生产操作提供了借鉴意义。
关键词:张力控制速度控制ATR 立式退火炉炉区张力控制是镀锌线生产的一个重点难点。
酒钢镀锌线自投产以来,炉区张力控制成为制约镀锌线产品质量提升、产量提高以及全厂生产组织的重要因素。
本文对炉区张力与速度控制进行系统梳理,并提出自己的主张和见解。
1 张力速度控制原理酒钢镀锌机组采用新日铁设计的立式退火炉,炉区的传动电机均为变频电机。
电机采用了速度转矩双环控制,电机的转速和转矩通过减速箱后转化为传动辊的转速和转矩,使各个区段的带钢按照一定的速度、张力运行。
对于生产线上某一张力区域,区域内所有参与张力调整的传动辊提供的总张力值等于该区域的张力设定值减去后一张力区域的张力设定值。
具体到该张力区域的某一参与张力控制的传动辊,在按照特定算法进行张力分配后,把张力转换为转矩值,传送到变频器控制电机转矩。
此外,实际生产运行时还需要进行转矩补偿。
转矩补偿包括空载转矩和加减速时的动态力矩(Forcing)。
在调整生产线速度时,就需要给出一个加减速补偿转矩。
机械损耗作为一个固定参数在变频器中设定,PLC程序中不进行机械损耗计算。
为保证退火炉区域内带钢张力的稳定性,在电机的速度转矩双环控制系统基础上,增加了张力闭环控制。
张力计作为检测带钢实际张力的检测仪器,实时地将张力实际值反馈到控制系统中,与张力设定值进行比较。
它们的差值信号输入到张力调节器中。
张力调节器的输出量经过变化转换为电机的附近速度值,与主速度设定值相加后传送到变频器控制电机转速。
各区域可提供张力段差如表1所示。
2 关键参数计算PLC计算出的设定值通过接口送到变频器执行,从而实现对生产线速度和张力的控制。
主要设定数据有速度设定值(N)、加减速补偿转矩τH、张力转矩τS。
热镀锌生产线的张力控制
热镀锌生产线的张力控制摘要在镀锌生产线上，不同的工序张力的产生和作用也各不相同。
设计了张力辊，就能把各个区域段的张力隔开，在不同的区域段设置不同大小的张力，以保证镀锌线的连续生产。
关键词镀锌生产；张力控制在连续生产线中，张力最基本作用是保证钢带的正常运行，使钢带尽可能沿着生产中心线运行而不致因走偏造成边部刮伤或出现断带。
同时，纠偏辊也只有在张力足够的情况下才能起到纠偏的作用。
1 镀锌线的网络组成主要分三个段，每个段有单独的PLC控制采用Profibus—DP总线把每个段的设备连在一起进行通讯，每个设备都有它的站地址，PLC周期的访问它们控制它们，每个段就组成了DP网络。
再将三个段用交换机连在一起组成了以太网。
2 工艺流程流程顺序：开卷机→液压剪→焊机→1#张力辊→碱喷碱刷洗→电解清洗→水清洗烘干→2#张力辊→1#纠偏→入口活套→2#纠偏→3#纠偏→3#张力辊→4#纠偏→5#纠偏→退火炉→6#纠偏→热涨辊→锌锅→冷却塔→7#纠偏→风冷系统→8#纠偏→水淬→烘干机→4#张力辊→拉矫机→5#张力辊→钝化→烘干→9#纠偏→出口活套→10#纠偏→6#张力辊→液压剪→EPC（错边控制）→卷取机3 全线张力辊与速度辊控制方式3.1 开卷、清洗段采用恒张力控制F﹦T/r，r值是变化的，要想保证恒张力，就得调T值。
开卷张力。
开卷张力主要是防止冷轧板在开卷机轴上发生横向偏移，影响带钢进入生产线的中心方向。
开卷机采用基于最大力矩原则的间接张力控制。
清洗段张力。
避免生产线运行方向不一致的现象导致的钢带表面向侧向滑行，防止被箱体内的机件刮伤，造成断带事故。
3.2 1#张力辊、4#张力辊、5#张力辊、拉矫机3#4#辊、活套辊采用间接张力控制方式，速度环饱和（主给定多或少于速度辊5 %左右，从而产生张力方向），张力给定信号做为速度调节器输出的力矩限幅，电动机的输出电流间接反映钢带的张力。
3.3 2#张力辊、6#张力辊、拉矫机1#2#辊采用基准速度控制系统，速度调节器为比例积分，速度无静差。
热镀锌张力控制方法
热镀锌张力控制方法热镀锌是一种常用的防腐方法，通过将金属制品浸入熔融的锌中，形成一层坚硬、有着很好的耐候性和防腐性的锌层。
热镀锌后的产品具有优异的耐候性和耐腐蚀性能，广泛应用于建筑、汽车、电气、机械、交通等领域。
控制热镀锌过程中的张力是确保产品质量稳定和防止出现内应力的重要因素之一、本文将介绍热镀锌张力的控制方法。
针对热膨胀引起的张力，可以通过以下控制方法进行调节：1.控制浸镀时间：延长浸镀时间可以减缓金属的热膨胀速度，减少张力的产生。
但是过长的浸镀时间会降低生产效率，需要在生产过程中进行平衡考虑。
2.加入合适的合金元素：通过合适的合金添加可以改善金属表面的热膨胀性能，减缓张力的产生。
例如，添加微量的镍、铝、锰等元素可以提高合金的延性，减少热膨胀的程度。
3.控制熔融锌的温度：合理的锌液温度可以在一定程度上影响热膨胀速度。
选择适当的锌液温度能够减缓金属的升温过程，降低张力的产生。
针对冷却收缩引起的张力，可以通过以下控制方法进行调节：1.预处理金属：在热镀锌前，对金属制品进行预处理，如拉拔、旋转、表面处理等，能够有效地减少冷却收缩所产生的应力。
预处理可以将金属表面的内部应力释放一部分，减少在镀锌过程中的应力集中。
2.控制冷却速度：冷却速度是影响冷却收缩的重要因素之一、合理的冷却速度能够减少冷却收缩程度，降低张力的产生。
可以通过调整冷却水的温度和流速等参数来控制冷却速度。
3.改变镀锌工艺：通过改变镀锌工艺，如控制镀锌温度、镀锌速度等，可以对冷却收缩产生的张力进行调控。
合适的镀锌工艺能够减少冷却收缩所产生的影响，降低金属内部的应力。
除了上述控制方法外，还有一些常用的方法能够帮助控制热镀锌张力，如在金属制品表面施加临时应力、合理设计镀锌工艺参数、采用先进的控制装置等。
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Research and Exploration |研究与探索.探讨与创新
包钢镀锌开卷机张力控制系统的研究
李东明
(包钢集团公司薄板坯连铸连轧厂自动化部，内蒙古包头014010)
摘要：本文主要介绍了包钢薄板厂镀锌线开卷机的工艺技术特点，开卷机的机械配置及开卷机张力控制技术的研究。
着重介绍了开卷机的控制系统组成，详细介绍了开卷机卷经计算、速度计算、静阻转矩的计算、动态转矩的计算，以及开卷机张力设定转换为转矩的计算，并结合以上数据的计算，详细分析了开卷机的间接张力控制过程。
最后分析开卷机张力 在实际生产中存在的问题和处理方法。
关键词：张力控制；开卷机；转矩计算；张力转化
中图分类号：TG335 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 01 (下）-0176-02
包钢薄板厂热镀锌生产线是包钢第一条镀锌生 产线，由奥钢联公司设计，产品主要应用于建筑和 家电行业。
其中开卷机是镀锌生产线中的关键设备，按工艺顺序也是第一个设备。
主要功能是把钢卷打 开，提供人口区域的张力，为入口区域的顺利运行 起关键作用。
在开卷过程中，机组速度恒定，随着 钢卷卷径不断减小，开卷机电机的转速不断增大，同时保证开卷机和1#张紧辊直接的张力始终保持 不变。
由于开卷机动态惯性比较大，在加减速过程 中必须保证带钢张力相对平稳。
如果发现张力波动，如张力过小，会造成钢卷松卷以及层间窜动，损坏 带钢；如张力过大，就会把带钢拉断或损坏设备。
因此对于开卷机而言，张力控制是核心技术，也是 难点。
包钢薄板厂镀锌线开卷机的张力控制采用间 接恒张力控制的方式。
1开卷机区域设备及工艺介绍
镀锌的原料卷通过运卷小车上到开卷机上，2 个开卷机交替运行，例如1#开卷机开卷，将带钢 运到剪子处，切完带头后，再将带运到并线夹送辊 处等待，这时是2#开卷机在正常运行，当2#开卷 机的卷运行完后，2#开卷机的带尾运到焊机处，1# 开卷机的带头也运到焊机，焊机将两卷焊接上后，开卷机先建立静张力，在起线人口区域运行。
2开卷机张力控制的设计
开卷机有两种运行模式：第一种为点动模式的 速度控制，用于设备正反转点动或者传动操作时几 个设备的联合点动；第二种为入口区域焊接完成后 运行的张力控制模式，以适当的张力保证人口区域 机组的平稳运行，入口运行启动时从速度控制模式 转为张力控制模式。
开卷机间接张力控制系统，采用检查开卷机电 机速度方法，计算开卷机的卷径，通过开卷机的卷 直径和张力设定值计算开卷机电机的转矩，进而通 过变频器调速装置控制电动机的电枢电流，以达到 控制张力的目的。
系统由卷径计算、转速给定计算、转矩给定计算、转矩补偿计算、速度调节器、电枢 电流调节器等模块组成。
2.1卷径计算
在间接恒张力控制系统中。
卷径■〇是一个非常 重要的参数，直接影晌着对张力的控制。
在开卷的 整个过程中卷径一直在减小，所以需要在线实时地 对其进行计算，计算公式如下：
D=v / (P iX n)
式中：n为开卷机实际转速，可根据电动机上 增量编码器的测得信号换算和减速箱的速比算出，n 作为变频器转速反馈输入；v为带钢运行的线速度，取自1#张紧辊1#辊电机的速度(人口机组的速度）。
为保证计算结果正确，系统内部设有卷径限幅最小 卷径为508m m,最大卷径为1900m m。
在机组速度为〇或未加载张力时，是无法用以 上原理计算卷径的。
为确保系统正常工作，就需设 定卷径初始值。
此初始值由系统内部设定为带钢的 最大卷径限幅£> = 1900m m,第一用于建立静张力 (机组速度为〇)时计算n和M,第二用于穿带时，开卷机与夹送辊（或卷取机)联合点动(未加载张力）计算n。
2.2速度给定计算
开卷机的给定是通过入口区域主线速度给定计 算的，人口区域主线速度是通过整个线的速度给定 根据炉区延伸率计算得出的。
通过入口区域主线速 度给定、开卷机卷径和减速机齿轮比计算出开卷机 的角速度，给到变频器上。
计算公式为：
A n g S p=(L in S p x GearR X1000)/(D ia m x P I)
A n g S p:开卷机电机角速度(rpm)
176 中囯设备工程2017.〇1(下）
备C^l Engineering 工程
LinSp:入口区域线速度设定值（m/m i n)
D i a m:开卷机的实际卷径（m m)
PI:圆周率
从公式也可以看出，随着卷运行卷径越来越小，电机的角速度就越来越大。
2.3开卷机转矩相关的计算
2.3.1静阻转矩的计算
开卷机在匀速运行时所有机械必然存在滑动摩 擦力，同时旋转也会形成风的阻力。
其中滑动摩擦 力主要包括电枢和钢卷等旋转所产生的阻力。
在程 序中静阻转矩叫“losstorque”计算公式为：Loss_Tq=Ppro X N土PFix
p pr〇:开卷机的摩擦系数
N:开卷机的转速
PFix:转矩摩擦补偿值
其中开卷机的摩擦系数和转矩摩擦补偿值是在调试时测量出来的，都为常数。
当速度为正值 时，加上转矩摩擦补偿值；当速度为负值时，减去 转矩摩擦补偿值。
1#开卷机的转矩摩擦补偿值为 44.537。
从公式可以看出，速度越高，静阻转矩越大。
2.3.2动态转矩的计算
开卷机处于加速运行时，整个系统都会沿着电 机旋转方向运动并产生角加速度，角加速度与旋转 体的转动惯量的乘积就是所需的动态转矩，也叫转 动惯量。
程序中转动惯量（inertiatorque)的计算公 式是：
In e rtia_T q=[ (P I X D X W X(D_E- D_I)) + (32x G)+P d2]x(2X G X A C C) x E f f+D_E W:圆周率
D_£:开卷机的卷的外径
D_/:开卷机的卷的内径
Pd2:转动惯量系数
G.•开卷机减速机齿轮比
A c c:加速度（m/s2)
开卷机的机械效率
通过公式可以看出，开卷机的加速度越大，所 需的动态转矩就越大，开卷机的内径是不变的，开 卷机卷的外径越大，所需的动态转矩就越大。
2.3.3开卷区张力值转化为电机转矩
开卷区张力设定值一般是通过二级计算后设定 的，也可以手动输入。
张力设定值通过转化变为开 卷机电机的转矩，通过电机的转矩控制张力。
张力 转化为电机转矩的公式：
TensT=(TensR x1〇)x D i a m/ (1000 x GearR)
T e n s R:张力设定值（D a N)
D i a m:开卷机卷径（m m)
G e a r R:开卷机电机齿轮比2.4开卷机张力控制分析
开卷机运行分为两种模式，一种是点动或联动
时的速度控制，另外一种是正常运行的间接张力控
制。
2.4.1点动和联动时速度的控制
点动和联动时，开卷机区域不产生张力，此时
只是一个速度控制。
不过除了速度的主给定，还有
一个附件转矩给定，主要是平衡摩擦和加减速时的
动态损耗，就是将前面计算的静阻转矩和动态转矩
两个的和赋值给附件转矩，给到变频器上，保证开
卷机速度稳定。
2.4.2开卷机间接张力的控制
开卷机间接张力主要是通过负转矩限幅实现的。
变频器通过速度给定与速度反馈比较给到速度调节
器上，速度设定就为人口区域的主设定，跟入口区
域主的速度辊1#张紧辊1#辊的速度设定一样，速
度调节器计算完成后给到转矩调节器上。
由于没有
给附件转矩，这时就相对于没有给定摩擦和加减速
时的补偿，转矩调节器就是一个饱和状态，转矩调
节器之后是转矩限幅。
由于开卷机产生的张力是向
后的，跟开卷机速度方向相反，所有对张力的控制
只是对负转矩限幅作限制，正转矩不限制为1〇〇%。
负转矩限幅包括两个部分，一部分为通过张力设定
计算出的转矩值，另一部分为开卷运行时损耗的补
偿转矩即附件转矩，将两部分的值相加就为负转矩
限幅，通过负转矩限幅后经过转矩调节控制变频器
输出，从而控制开卷机的张力。
因为只是通过张力
设定值去控制电机的转矩，没有采用张力反馈，所
有这种控制不是闭环控制，即为间接张力控制。
参考文献：
[1] 张启富，刘邦津.黄建中.现代钢^连续热镀梓[M].冶金工业
出版社，2007.846-869.
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中国设备工程2017.01
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