恒张力控制

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恒张力控制系统在卷取机改造应用

恒张力控制系统在卷取机改造应用
5调试恒张 力控制系 统 第一步:把张力控制器置“手动一力矩”方式,先接其中一只张 力传感器,并调整传感器顶部的零位螺丝,尽量使张力表在静态时指向 零位置 ,并用螺母锁 紧螺丝。最后 调节张力控制 器内W1、W2微 调电 阻,使张力表准确回零:第二步:把张力控制器置“自动一张力”方 式,在张力检出辊上悬挂适当重量的物体,调节张力控制器内“较准电 位器”,使张力表指示值与实际值相符:第三步:对磁粉离合器进行首 次跑合,目的是消除在运输搬运后磁粉过分集中在夹磁环一侧的现象。 在“手动一力矩”方式,调节张力设定旋钮,使输出力矩百分表指在 1 5%一25%之间,运转几十秒断电几秒,如此反复十余次或更多次数, 使磁粉逐步均匀地分布于工作面,以达到额定力矩为止;第四步:在 “手动一力矩”方式,调节张力设定旋钮使输出力矩百分表指向8 0% 处:设定变频器在“PU”模式下正转,一边上下调节变频器输出频率, 一边 用速度 计测量 F胶 面辊的 线速度 ,分别 设定出 RH、RM、RL三 段 频率,使此三殴频率值略高于对应的三档线速度所须的频率,以保证卷 取击凡在离合器滑差运行时的张力和速度。之后再设定变频器上下限频率 和电子热保护值等等参数;第五步:进行整机带料试车,置张力控制器 于“自动一张力”档,调节张力设定旋钮至需要值,把张力控制器内部 比例运算( P值) 调节电位器缓慢调大,直至机器出现不稳定现象时, 再往回 调小一点( 因ZK一5B控 制器无数字 显示功能) 。调节基本 传动
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廿"坩 。蹦, Nhomakorabea2) 张力传感器选择。张力传感器是采用应变片电桥测试原理,能

卷取机恒张力控制策略

卷取机恒张力控制策略

武汉 4 0 8 ) 30 1
要 :结合太钢六轧硅钢生产线 的连续退火及涂层机组的 自动控制系统 , 分析 了张力控制原理 , 出了最 大力矩控制 法的间接恒 张 提 力控制模式。同时运用西 门子 T 0 4 0工艺板来实现恒 张力控制系统 。系统 中还加入 了动态 补偿环节 , 使机组达 到了更好 的稳
t n in c n rlmo e e so o to d .At h a i ,i u e i me s T 0 rf b a d t e lz o s n e so o t ls s m.T e d n mi e s me t t me t s sS e n 4 0 c at o r o r a i c n t tt n i n c n r y t e a o e h ya c c mp n a in l k as sa d d i e s se ,w ih c u e e u i t e mo e sa l . o e s t i o i d e t y tm o n l n h h c a s st n t o b r tb e h Ke wo d C n t n e so o t l Ma i m o q e c n r l t o T 0 r tb a d Dy a c c mp n a in y r s: o sa t n i n c nr t o x mu t r u o to h d me 4 0 ca o r f n mi o e s t o
式 中 : 为电机 输 出转矩 ; M 为 建立 张力所 需 之张 力力 矩 ; M, 为加、 减速时所需之动力力矩 ; 为空载力矩 … 。 在卷取机稳定工作 时 , 和 较 小 , 以不 予考 虑 , 式 可 则
a d Tcn l y W h nH bi 3 0 1 C ia n ehoo , u a u e 4 0 8 , hn ) g

薄膜卷取恒线速度及恒张力控制系统

薄膜卷取恒线速度及恒张力控制系统

薄膜卷取恒线速度及恒张力控制系统荣获“2004年度工控及自动化领域优秀论文”有奖评选三等奖【专家点评】:由于吹塑薄膜挤出机生产线上的牵引电机和卷从而可实现薄膜正常卷取。

论文作者找出了形的闭环控制并以卷取电机转速和张力作为校正度不同步造成薄膜厚度不均的弊端。

该系统对【作者心得】:中国工控网和中国自动化学会主办的这次征文国自动化学会表示由衷的感谢!同时非常感谢《薄膜牵引和卷取同步控制研究》的部分总结制”,因而这篇投稿取名为《薄膜卷取恒线速继续深入研究和进一步开展工作。

1 引言在吹塑薄膜挤出机生产线上,薄膜卷取是一道非常重要的工序。

收卷质量对塑料薄膜的二次加工至关重要常卷取和翻转架翻转过程中,要实现薄膜牵引和卷取的恒线速度及恒张力控制。

一种较好的解决方案是,在建的基础上,构成由计算机、可编程控制器、变频器等组成的硬件系统,并进行相应的软件设计,以实现计算机卷取的恒线速度及恒张力控制。

2 方案设计生产线中的薄膜线速度和张力的调节可以通过牵引电机、卷取电机和翻转架电机的转速和转矩的调节来反映1.1 正常卷取过程分析对不同的卷绕过程,薄膜的张力和线速度v随薄膜的材质、规格、厚度、冷却温度及卷径比等因素的不同绕直径D的逐渐增大要求卷轴转速成反比例地减少;另一方面,又要求薄膜的张力恒定[1]。

因此,作用在卷恒线速度、恒张力传动即恒功率传动。

由于卷取辊在卷取薄膜时,其卷绕直径D是逐渐增大的,在牵引速度恒定不变的情况下,要维持卷取张力取线速度不变[2]。

1.2 翻转过程中卷取电机的调速规律翻转架翻转时,薄膜的线速度是膜卷切入处的卷取切向速度和翻转切向速度的矢量和,如图1所示。

也就不对卷取线速度加以修正,势必影响薄膜线速度控制的稳定性和准确性,进而造成卷取初始时刻出现较大的超要。

根据图1可知,卷取电机此时的期望转速(r/s )应为:式中:为与的相角差。

可见,除了随卷径D变化而变化外,还随翻转线速度和变化而变化。

设翻转引起的卷取线速度变化量为,则化的曲线如图2所示。

恒张力解决方案

恒张力解决方案

恒张力解决方案——收放卷设备应用BWS伺服驱动器一、标准伺服驱动器与收放卷伺服驱动器型号介绍收放卷行业伺服驱动器,可以进行卷径计算。

BWS-BBH仅仅支持速度控制模式与转矩控制模式,BWS-BBR不仅支持速度控制模式,转矩控制模式还支持电子兜轮功能。

二、速度控制与转矩控制各种方案比较方案1:复合控制模式我们在速度控制应用场合,在系统中有个张力摆杆或者气动浮辊,这是个很典型的信息,可以用我们的复合控制模式,在速度控制模式下做卷径计算,实现恒定线速度控制。

那么进行复合控制实现跟随前级速度且线速度恒定,我们可以通过一个简单的应用来做解释。

首先复合控制是过程开环和模拟量反馈闭环控制,在调试指导里我们有个拉丝机速度控制方案,前级有个主拉伸伺服驱动器,收卷伺服驱动器跟随前级速度,有张力摆杆做PID调节,收线变频器采用V5-T变频器做卷径计算。

过程开环频率由AI1输入前级速度,必须设置P0.04=1,设置P0.03=3或7为复合控制模式,P1.05=2模拟量反馈闭环控制主反馈为AI2输入浮辊信号模拟量。

浮辊在收卷过程中的平衡位置有个目标模拟量,设置P8.00=目标模拟量,如果浮辊实际位置在目标量左右时,PID就进行调节,在开环频率给定基础上叠加一个反馈量,这样基本上已经可以实现生产过程中的恒定线速度控制.但是由于有些设备,收放卷过程中卷径变化很大,我们要进行卷径计算,伺服驱动器随着卷径计算变大,会自动降低运行频率,更好的达到线速度同步。

这里我们说说速度控制的卷径计算问题:收卷伺服驱动器张力控制专用说明书HO 组功能码是卷径计算的关键功能码。

首先要有个前级速度模拟量进入A收放卷行业伺服驱动器AI模拟通道,作为跟随前级速度。

H0.00=1为收卷模式,H2.00为放卷模式。

从H0.01到H0.10这些功能码一定要设置正确,卷径计算与这些参数有关系。

当设置好这些参数后,可以先运行设备,观察D2.21卷径计算实际值,然后目测收卷材料实际收卷径是多少,如果D2.21偏大则修改H0.04最大线速度小点,反之则反,当计算卷径D2.21与实际目测基本一致时,则卷径计算正确,H0.11是伺服驱动器执行内部计算调节频率的参数,D2.21到H0.11有个卷径检出时间H0.16,可以适当调节H0.16的大小,使H0.11卷径跟随D2.21稳定且响应时间适当。

宽带卷取负荷平衡及恒张力控制

宽带卷取负荷平衡及恒张力控制
第3 卷第 2期 0 2 1 年 4 月 00

西


Vo. 0 ,No 2 13 . Ap i r l 2 1 00
JAN I GXI T L ME AL URGY
文章编 号 :0 62 7 (0 0 0 - 3 -3 10 -7 7 2 1 ) 20 0 0 0
宽带卷 取 负荷平衡 及恒 张力控 制


词 : 卷 取机 ; 负荷平 衡 ; 张力控制 ; 恒 开发 完善
文献标识 码 : B
中图分类 号 : T 3 3 2 ;P 7 . G 3 . 4 T 2 1 4
Co to fL a aa c n n t n n in f rBr a b n ii g n r lo o d B ln ea d Co sa tTe so o o d a d Coln i
周 东
( 莱钢银山型钢板带厂 , 山东 莱芜 2 10 7 14)

要 : 介绍莱钢 1 0 m宽带生产线卷取机夹送辊和卷筒电机负荷平衡控制模型的建立, 0 5 m 利用直
流传动系统 自由功能块 , 开发完善通讯功能 、 夹送辊负荷平衡控制功能和卷取机张力控制功能 , 取得 良好效果。
第3 0卷第 2期

东: 宽带卷取负荷平衡及恒张力控制
・3 l・
可 靠性 直接 影 响到 带 钢成 品 品质 和成 材率 , 整 个 是 轧 制流程 中非常重 要 的环节 。该 套 系统 目前存在 的 主要 问题 如 下 : 1 由于控 制部 分 采 用西 门子小 功 率 控 制 系 统 , )
2 卷筒和夹送辊传动机构分别 由 2台 电动机 ) 拖 动 , 际运 行过 程 中因 负荷 失衡 造成 过 电流跳 电。 实

两种恒张力卷绕控制系统的实现方式

两种恒张力卷绕控制系统的实现方式

Two I mplm e tW a s o r ne nso Con o uto nt o se e n y f Pe ma ntTe i n v l i n Co r lSy t m
GUO i— q a HUANG n, U n Za u n. Li W Yo g
和 小 型 P C组 成 的恒 张 力 控 制 系 统 成 为 了 可 能 。本 文 从 L
动 机 恒 张力 控 制 系 统 的 实 现 方 式 。
1 卷 绕张力控制策略
图1 所示 为典 型卷 绕 系 统 的框 图 。 由于 卷绕 辊 的卷 绕 直 径 、 量 、 动 惯 量 在卷 绕 过 程 中是 随卷 装 直 径 不 断 变化 质 转 的, 因此 在 确 定 控 制方 案 前 应 先 建立 相 应 的数 学模 型 。
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() 2 变频 器 实 现 卷 绕 恒 张 力 控 制 2
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随着变频器技术 的发展 , 电编码 器实现的高精度速 光
() 4 () 5
度 闭环控制 、 可直接控制 异步 电动机输 出转 矩的转矩矢量 控制等高性能控制 功能在 高性能 通用变频 器 中已基本普 及, 因此完全有可能采用高性能通用变频器结合 P C实现 L 卷绕 的恒张力控制。从 实现方式来看 , 有直 接张力 闭环 控
两 种 恒 张 力 卷 绕 控 制 系 统 的 实 现 方 式
郭再 泉 , 黄 麟, 吴 勇
24 2 ) 1 1 1
( 无锡 职业技 术学 院 , 苏 无锡 江

要: 文章从恒张 力卷绕 系统 的数 学模 型 出发 , 出 了采 用变频器、 L 提 P C实现的两种控制方式 , 具有较 高的实用价

基于模糊控制理论的同步带恒张力控制系统

基于模糊控制理论的同步带恒张力控制系统

t i i a d tblyb aheig i atr fc o t i nrlytm e scn a it y c i n a a s oy fet e o c t s . r t s i v s f t c e f n n o os e s
Ke r s Co sa t n i n CO t O ; z y Co t o h o y M a l b S mu a i n y wo d : n t n Te so n r lFu z n r l e r ; ta i l t T o
An e s se i smua e n e e Mal b w ih t r u a e ag r h i g o y a c c a a - d t y t m i l d u d rt t , h c u n o t h t o i m o d i d n mi h c h s t h a s tt h l t s n r
具有非线性、 时变性、 复杂性 , 及模型的不确定性等特点, 传统的开闭环控制不能达到很好的效果, 而模
糊控制不需要被控 系统的精确的数学模型, 同时可以有效且便捷的融合人的控制策略和经验 , 于模 基 糊控 制理 论 的 自适应 恒 张力控 制 系统 , 用模 糊 系统 的优 点 来解 决控 制 系统 的 非线 性 、 变性 , 利 时 并在
( c ol f c aia E gn eig Suh et i tn nvr t, h n d 10 1C ia S h o o h nc l n ier ,o tw s J oo gU i sy C e g u6 0 3 , hn ) Me n a ei
【 摘
要】 在工业的生产过程 中, 经常遇到收卷或放卷过程中的张力控制问题, 由于收放卷张力系统

变频器的应用—卷染机恒张力恒线速度控制

变频器的应用—卷染机恒张力恒线速度控制

变频器的应用—卷染机恒张力恒线速度控制2010-01-21来源:工控商务网浏览:41一、前言卷染机适合目前市场对多品种小批量织物的染色需求,可间歇式生产,发展前景看好应用越来越广泛。

卷染机控制方面要求具备自动记道、自动计数、自动换向、自动掉头、自动停车、防坠液等功能,在整个工艺过程中,要求保证布匹的张力和线速度恒定,因此对系统的自控控制水平要求较高。

国内较为传统的卷染机大部分采用双直流电机控制,只能达到近似的恒张力控制效果,也有采用单变频器的卷染机,放卷采用异步电机直流制动的方式,收放卷用接触器在变频器和直流制动之间进行切换,以上这些方案,分析其原理,都是在较大误差情况下的一种近似结果,因此控制效果不尽如人意。

进口的高档卷染机,有的采用伺服控制,有的是用价格昂贵的工程型变频器来实现,效果较为理想,但是对于国内的用户来说,成本压力很大。

本文以一个工程实例来说明采用汇川张力控制专用变频器精确并巧妙的完成卷染机的工艺要求。

CLM158巨型卷染机技术指标:◆门幅:1800--3600mm;◆最大卷径:1500mm;◆车速:20--150m/min;◆最高温度:98℃;◆张力调整范围:300~1000N;图一图一是卷染机工作的示意图,这是一个典型的中心卷曲控制系统。

未染色的布匹首先通过上布电机卷曲到其中的一个辊筒上,在辊筒的传动轴上安装有计数用的接近开关,此时控制系统计下整卷布的道次,上卷完毕,采用人工的方式把布匹的一头卷到另外一个辊筒上面,待包覆紧密即可正常开始工作。

此时两个辊筒朝着同一个方向运转,控制的要求是保持布匹上的张力恒定,保持布匹在染液经过的时间一致,也就是线速度恒定。

这是个没有线速度反馈的驱动系统,但线速度又实实在在的随着辊筒的半径的变化在变化。

因此,控制系统需要适应这种独特的要求。

汇川MD330变频器为卷染机的高性能控制提供了理想的驱动平台。

在江苏地区各个卷卷机厂家以及最终用户处的实际使用情况表明,采用MD330控制的卷染机,兼顾了控制性能和成本之间的要求,为该行业的产品升级换代提供了优秀的解决方案。

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控制原理图—速度模式
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控制原理图—速度模式
控制方法:速度值=理论计算值+PID修正值
F F理论+F
相关信息: 卷径 线速度 张力反馈PID 机械齿轮比 电机级数
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控制原理图—转矩模式
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T=(F*D)/(2*G);
张力控制方案
1张力闭环速度控制(BW/VE) 2张力开环转矩控制(VE) 3张力闭环转矩控制(VE)
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张力闭环速度控制
BW/VE系列支持
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张力开环转矩模式
VE系列支持
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张力闭环转矩模式
VE系列支持
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张力控制功能模块
1线速度检测模块 2卷径计算模块 3PID模块 4张力锥度控制 5断带检测 6智能启动
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1线速度检测
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在张力控制系统中,准确的测量线速度是很重要的,只有一种方案 可以不用线速度信号:即选用直接控制电机的转矩且卷径来源不 选线速度计算法。
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08-42卷径来源选择(线速度/AVI/ACI/AUI/485 /厚度积分 (编码器在收卷轴/编码器在马达侧)) 08-43最大卷径 08-44空卷卷径 08-45初始卷径设定选择( AVI/ACI/AUI/485 ) 08-46初始卷径设定值0 08-47初始卷径设定值1 08-48初始卷径设定值2
08-29/08-30/08-31 P1/I1/D1 (对应空卷卷径/低频)
08-32/08-33/08-34 P2/I2/D2 (对应满卷卷径/最高操作频 率)
08-35张力控制回授方式(正回授/负回授)
08-36张力控制PID输出限制
4张力锥度控制
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有的卷曲控制,需要材料张力随着卷径增大而相应降低,以防止损 伤卷轴和提高产品卷曲质量。
10-35张力控制回授方式(正回授/负回授)
10-36张力控制PID输出限制
VE相关参数
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08-25张力控制PID目标来源选择(08-26 /AVI/ACI/AUI/485 )
08-26张力控制PID设定值
08-27张力控制D回授来源选择(AVI/ACI/AUI/脉冲 )
08-28张力PID参数调变方式选择(PID参数是否随外部变量变化 )
10-38最大线速度 10-39最小线速度 10-40每米脉冲数 10-41当前线速度
VE相关参数
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08-37线速度来源选择(无/AVI/ACI/AUI/485/脉冲) 08-38最大线速度 08-39最小线速度 08-40每米脉冲数 08-41当前线速度
2卷径计算
所有方案都需要计算卷筒的卷径。
10-26张力控制PID设定值
10-27张力控制PID回授来源选择(AVI/ACI/AUI/脉冲)
10-28张力PID参数调变方式选择(PID参数是否随外部变量变化 )
10-29/10-30/10-31 P1/I1/D1(对应空卷卷径/低频)
10-32/10-33/10-34 P2/I2/D2 (对应满卷卷径/最高操作频 率)
张力锥度公式:F=F0*(1-K(1-D0/D))
F实际输出张力,F0设定张力,K张力锥度系数,D0最小卷径,D当前卷径
VE相关参数
谷城县人民医院
08-71 张力锥度系数选择(AVI/ACI/AUI/485) 08-72 张力锥度系数
VE相关参数
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08-49每圈脉冲数(厚度积分法-编码器在收卷轴,接入 PG2端子)
08-50每层圈数(厚度积分法)
08-51材料厚度(厚度积分法)
08-52卷径滤波时间
08-54当前卷径
10-00PG脉冲范围设定(厚度积分法-编码器在电机侧,接 入PG1端子)
10-01PG输入设定(厚度积分法-编码器在电机侧,接入 PG1端子)
α线速度计算法 D = ( G * V ) / (π* n ), D卷径,G机械传动比,V线速度,n电机转速
β厚度积分法
γ模拟量输入法
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BW相关参数
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10-42卷径来源选择(线速度/AVI/ACI/AUI/485/厚度积分( 编码器在收卷轴/编码器在马达侧)) 10-43最大卷径 10-44空卷卷径 10-45初始卷径设定选择( AVI/ACI/AUI/485 ) 10-46初始卷径设定值0 10-47初始卷径设定值1 10-48初始卷径设定值2
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恒张力控制介绍
AMD产品处
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张力控制系统的目的就是保持线材或者带材上的张力恒定, 通常可以通过两种途径来达到这个目的:
一是通过控制电机转速来实现; 二是通过控制电机输出转矩来实现;
控制原理图—速度模式
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v = π * D1 * n1 / G1, n1 = F1 * 60 * (1-s) / p v = π * D1 * F1 * 60 * (1-s) / (G1 * p) F1 = G1 * p * v / (60 * π * D1 * (1-s))
α模拟量输入(缺点:低频时容易被干扰)
β脉冲检测法(缺点:增加成本)
γ通讯设定
BW相关参数
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10-37线速度来源选择(无/AVI/ACI/AUI/485/脉冲/DFM) DFM频率=输出频率(H)*数字输出频率倍数(03-07) 最大线速度对应的最大接受频率(PG卡) =最高操作频率(1-00)*数字输出频率倍数(03-07)
10-15脉冲输入形式设定(厚度积分法-编码器在收卷轴, 接入PG2端子)
3PID模块
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张力闭环情况下使用
一般都会提供两组PID参数,针对卷径相差很大的情况下使用;两 套PID参数可以选择随卷径,频率调整,使工作全过程取得比较 好的控制效果。
BW相关参数
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10-25张力控制PID目标来源选择(10-26 /AVI/ACI/AUI/485 )
BW相关参数
谷城县人民医院
10-49每圈脉冲数(厚度积分法-编码器在收卷轴) 10-50每层圈数(厚度积分法) 10-51材料厚度(厚度积分法) 10-52卷径滤波时间 10-54当前卷径 10-10PG脉冲范围设定(厚度积分法-编码器在电机侧) 10-11PG输入设定(厚度积分法)
VE相关参数
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