卷筒纸印刷机张力控制研究
卷筒印刷机的纸张张力控制与印刷质量分析
卷筒印刷机的纸张张力控制与印刷质量分析一、引言随着印刷技术的不断发展和应用的广泛，卷筒印刷机作为一种常用的大型印刷设备，被广泛应用于各个行业。
在纸张卷取、输送、印刷和排版等过程中，纸张张力控制是确保印刷质量稳定性的关键因素之一。
本文将详细探讨卷筒印刷机中纸张张力的控制方法，以及其对印刷质量的影响。
二、纸张张力控制方法1. 传统张力控制方法传统的纸张张力控制方法主要通过卷筒印刷机的张力控制装置实现。
该装置通常由张力传感器、张力控制器和张力调节器组成。
张力传感器用于测量纸张的张力，通过传感器测得的张力数据传输给张力控制器，然后由张力控制器进行分析和处理，并与张力调节器进行信息交互，从而实现对纸张张力的调控。
2. 先进的张力控制方法随着科技的不断进步，一些先进的纸张张力控制方法也逐渐应用于卷筒印刷机中。
例如，采用张力预测算法进行控制，通过对纸张卷取、输送、印刷等过程的实时监测和数据分析，预测纸张的张力变化趋势，并及时对其进行调整。
此外，一些新型的张力控制装置，如电磁感应张力控制系统、气压控制系统等也逐渐被引入，以提高纸张张力的控制精度和稳定性。
三、纸张张力对印刷质量的影响纸张张力的控制与印刷质量直接相关，合理控制纸张张力可有效提升印刷质量和工作效率。
以下是几方面主要影响：1. 印刷精度适当的纸张张力可确保纸张在印刷过程中的平稳传输，减少纸张的拉伸和变形，使印刷图案、文字等细节更加清晰、准确。
2. 色彩准确性纸张张力的不均匀分布会导致纸张在印刷过程中的位移和扭曲，进而影响色彩的对位准确性。
恰当控制纸张张力有助于保证色彩的准确复现，提升印刷品的色彩饱满度和一致性。
3. 印刷速度纸张张力的过高或过低都会对印刷速度产生影响。
当纸张张力过高时，容易引起卷曲、碎边等问题，限制印刷速度的提升；而过低的纸张张力则容易导致纸张松弛，进而影响印刷品的精度和稳定性。
4. 印刷品尺寸稳定性恰当控制纸张张力可避免纸张在印刷过程中的伸缩变形，确保印刷品的尺寸稳定性。
印刷设备论文
卷筒纸印刷机张力控制装置探讨张力是印刷机使纸带前进时对纸带形成的拉力。
在卷筒纸印刷机上，纸带张力的恒定是保证连续料带不会发生断裂，能够顺利走纸印刷，保证套印精度的重要指标之一。
张张力目前卷筒纸印刷机张力控制系统,主要采用闭环的电磁式或气动式张力控制等。
由于闭环控制具有随机性强、控制精度高等特点,可以适应不同纸带和印刷速度状态下的张力要求。
闭环张力控制系统是通过检测装置对张力信号进行检测,并将检测的结果送回到系统中。
控制系统依据张力设定值和张力检测反馈值进行比较的结果进行处理。
对于张力控制进行张力大小调节时主要采用的有2种方法,即力(力拒)控制和速度控制方式。
1种是控通过纸卷制动装置的制动力大小调节实现张力控制;另外1种方法是改变制动装置的运行速度实现张力控制。
力调整方式主要是在给纸部分进行张力控制,通过采用各种不同的制动器对纸卷进行制动。
速度控制方式进行的张力控制,可以在给纸部分和印刷机各个功能单元部分进行。
张力控制系统主要包括纸卷制动装置、纸带减振装置、送纸辊机构、张力检测装置和张力自动控制器等几个部分。
（1）纸卷制动装置。
该装置通过制动力大小调整纸带张力的状态。
制动力大小要能在印刷过程中可靠和准确的调整。
避免纸带因为过载出现断纸和纸卷随意自由的打开状况的发生。
（2）纸带减振装置。
该装置用于吸收和减小纸带运行中由于机器和纸卷振动产生的的张力和速度的波动。
减振装置一般包括浮动辊机构和阻尼机构。
浮动辊机构设置在机器走纸张力第一次校正位置。
浮动辊可以消除纸卷不规则引起的张力变化，当纸带的两边松紧不一致时，可以通过浮动装置的弹簧压缩量的变化，调整这种不一致状态。
阻尼机构主要是对由于速度急剧变化所产生的走纸张力的急剧变化施加阻尼，使这种突然剧烈的张力变化变得平缓、连续的变化，稳定纸带的张力。
（3）送纸辊机构。
送纸辊又称为纸带驱动辊或续纸辊。
送纸辊是给纸机的最后一个部分，纸带离开送纸辊之后就进入到印刷单元进行印刷。
卷筒纸胶印机技术讲座 第九讲 张力控制系统
２） 给 纸 送 纸 辊 到 第 一 印 刷 机 组
由 于 送 纸 辊 和 印 刷 机 组 滚 筒 线 速 度 的 差 异 ，其
张 力大于给 纸张 力。
３） 印 刷 机 组
印 刷 机 组 之 间 的 张 力 控 制 ， 主 要 是 通 过 调 整 印
刷 滚 筒 包 衬 及 控 制 水 量 来 调 整 纸 带 张 力 。 一 般 ， 每
页 纸 带 数 多 少 调 整 传 页 滚 筒 直 径 ， 以 保 证 纸 带 张 力
４）最 后 印 刷 机 组 到 冷 却 辊
稳 定 。 在 纸 带被 裁 刀切 断 以 后 ， 纸 带 张 力 即 消 除 了 。
印刷 完 的 纸 带 经 过 烘 干 ，部 分 水 分 蒸 发 ， 纸 带
包 衬 ，从 而 改 变 了滚 筒 的 线 速 度 。 从 第 一 印 刷 机 组
到 最 后 一 个 印 刷 机 组 ，逐 渐 加 大 线 速 度 ， 如 将 最 后
一
７ 一第 三 印 刷 机 组
８ 第四 印刷机组 一
１ 一 却 装 置 １ 一 页 机 １ 一 单 张 纸 机 Ｏ 冷 １折 ２ 裁 图 ９２ － ０ 典 型 水 平 Ｂ型 卷 筒 纸 胶 印 机 的 张 力 控 制 系统
有 一 定 量 的 收 缩 ，增 加 了 纸 带 张 力 。 烘 干 温 度 对 纸 带 张 力 的 提 高 有 重 要 影 响 。 张 力 变 化 与 烘 干 水 分 蒸 发 量 、 纸 带 原 有 湿 度 、纸 张 性 能 有 关 。 除 烘 干 影 响 张 力 外 ，冷 却 辊 的 线 速 度 也 直 接 影 响 该 段 张 力 的 变 化 。 冷 却 辊 的 线 速度 可 以调 整 ， 其 线 速 度 高 于 印 刷 滚 筒 线 速 度 的 差 值 ， 烘 干 温 度 决 定 该 段 张 力 大 ／ 。 该 段 张 力 应 该 比最 后 两 个 印 刷 机 组 Ｊ 、
毕业设计(论文)-卷筒纸胶印机印刷技术研究[管理资料]
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1绪论 (2)课题研究的目的和意义 (2)卷筒纸印刷机的发明和发展趋势 (3)卷筒纸印刷机的发明 (3)卷筒纸印刷机的发展趋势 (3)国内外卷筒纸印刷机的特点 (4)卷筒纸印刷机科技成果 (5)卷筒纸印刷机的分类 (6)按用途分类 (6)按印刷部分结构分类 (7)按纸带宽度分类 (8)按裁切长度分类 (9)2 影响张力的因素 (10)纸速 (10)2. 2 主动辊表面速度 (10)2. 3 纸张性质 (11)纸的含水量 (12)印刷速度及操作水平 (12)3卷筒纸张力控制的研究 (14)卷筒纸纸印刷机张力控制的重要性 (14)卷筒纸张力的控制 (16)张力控制方法 (16)张力控制系统的数学模型 (16)气动张力控制 (17)磁粉制动器控制张力 (19)系统的构成 (19)磁粉制动器的特性及选择 (20)磁粉制动器张力调节原理 (20)3. 4 张力控制系统中的补偿技术 (21)张力控制系统的深入研究 (24)卷筒纸张力控制系统的原理 (24)张力控制系统 (24)影响控制系统精度印刷分析和结论 (26)参考文献 (27)1绪论课题研究的目的和意义首届中国(广东)国际印刷技术展览会(Print China 2007)于2007年4月10～14日在广东现代国际展览中心举办。
其中数国际印刷设备制造三巨头的产品最引人注目。
他们都带来了各自的新产品、新技术和适合不同客户、不同印刷的解决方案。
显而易见，单张纸胶印机正向着高速度、高度自动化、高精度印刷质量、高水平的维护性的方向发展[1]。
然而卷筒纸胶印机印刷技术也正处在高速发展的阶段，相对于单张纸胶印机，卷筒纸之所以能快速的发展，在市场上有着很多的占有率，主要原因是卷筒纸胶印机有着自己独特的优势。
例如：首先，它可以储存大量纸张，减少换纸和停机次数，提高其利用率；其次，卷筒纸比单张纸便宜，可降低5%～25%的纸张成本，若是涂覆的纸板或薄膜，用卷材还可获得更高的经济效益；第三，纸张裁切长度可无级调整，使用方便，不会产生单张纸印刷前天头等原因造成的纸张浪费；第四，可以使用单张纸胶印机不能使用的薄纸、薄塑料进行印刷；第五，彻底解决双张或多张进纸故障；第六，操作人员无需堆纸，降低劳动强度。
张力控制在卷烟机械中的应用技术研究
张力控制在卷烟机械中的应用技术研究随着人们对健康的关注不断增强，香烟竞争的激烈程度不断升级，卷烟机械的生产技术和科技含量也得到了极大的提高。
其中，张力控制技术是卷烟机械中应用最广泛，影响最为重要的一项技术。
本文将对张力控制在卷烟机械中的应用技术进行深入研究。
一、张力控制的概念张力指的是材料上的拉伸力量。
张力控制技术是指通过对纸张、烟丝等烟草卷制过程中的张力进行调控，从而保证卷烟质量的稳定性和一致性。
在卷烟制造过程中，张力控制技术的应用范围非常广泛。
如烟丝的加湿，烟草切片的切割，滚筒与刀轮间的张力控制等等，都需要进行张力的控制。
二、张力控制的方法张力控制的方法主要有两种：一是机械张力控制法，即通过机械系统对烟丝等物料进行张力调控，一般用于掌握材料的张力大小和稳定性；二是电子张力控制法，即采用电子系统对纸张和烟丝等材料进行调控，以保证拉伸力的均衡性和稳定性。
其中，机械张力控制法具有体积小、重量轻、自身阻力小等特点，但处理速度十分慢，适用范围也相对较小。
而电子张力控制法因为具有速度快、操作简便、控制范围广等优点，因此在卷烟机械中得到了更广泛的应用。
三、应用实例1.烟丝张力控制实例烟草制品的制作过程中，因为物料的质量、湿度、温度等特殊因素的原因，很容易使得烟丝的拉伸度量与拉伸力量之间发生不均衡，这样往往就会导致卷烟的各项性能出现问题。
为了保证各项物料经过加工后的拉伸均衡，制药工程师一般会在卷烟机械上设置张力感应系统，以检测物料的拉伸度量与拉伸力量之间的不均衡性，并通过电子系统进行自动调控。
这种方式对于卷烟品质的提高和改良效果是非常显著的。
2.烟膜张力控制实例卷烟制造过程中，烟膜的张力控制同样起到了至关重要的作用。
烟膜张力调控方式主要采用线性传感器进行检测，检测结果反馈到张力调控系统中，实现烟膜的均衡张力控制。
在生产过程中，如不同速度下张力随之自动调整，这样的处理方式可以保证烟膜的品质稳定性同时也能保持整体机械的稳定性，最终提高产品质量及制造效率。
印刷机张力控制原理
印刷机张力控制原理
印刷机张力控制原理是指在印刷过程中，通过控制印刷材料的张力，使其保持恒定的一种控制方法。
印刷机张力控制原理的关键是通过一系列的张力控制装置对印刷材料施加适当的张力，以达到控制张力稳定的目的。
通常包括以下几个方面的原理：
1. 张力感应原理：印刷机上装有张力感应装置，通过对印刷材料张力的感应，将其转换为电信号，用于监测和控制张力。
2. 张力调节原理：印刷机上的张力调节装置可以根据张力的变化，通过调整张力装置的工作状态，来改变印刷材料的张力。
3. 张力稳定原理：张力控制装置可以根据设定的要求，通过控制印刷材料的张力来保持其在一定范围内的稳定性，以保证印刷质量的稳定。
4. 张力传递原理：印刷机上的张力传递装置将张力从印刷机设备的张力感应点传递到印刷材料上，确保张力的传递和控制。
通过上述张力控制原理，可以实现对印刷材料张力的精确控制，保证印刷材料在印刷过程中的稳定性，从而保证印刷质量的稳定和提高生产效率。
卷筒纸印刷机张力控制系统
Ｂ ６ ５ Ｈ分类号下的卷筒纸印刷机 张力控制系统进行
了统计分析 ，简要地介绍 了卷筒纸印刷机张力控制 系统的起源与发展趋势 ，并对 Ｂ ６ ５ Ｈ领域相关专利
申请进行了数据统计与分析。
引言
张力控制系统是一种输入量按某种可调节的衰
减 规 律变 化 的特 殊 的 随动 系统 ，广 泛 应 用于 各 种滚
就像 人们 开 车爬坡 一 样 ，通过 在视 觉 上对坡 的 陡峭 程度 预 判 ，然后 控 制 和调 整 汽车 相应 的档位 从 而顺 利爬 坡 ，人 丁控 制 的 张 力系统 则 是 根据 卷绕 辊 的绕 卷直径 的变 化 ， 通 过人 为 的手动 调节 刹 车装 置 ，
从而 实现 恒 定 的张 力控 制 ，进 而顺 利 地实 现 收放 卷
低 ，动态补偿效果差，不能满足产品 日益增 长的高 精度要求。随着计算机技术的发展 ，特别是微处理 器技术 的不断成熟 ，很多企业将数字技术引入到张 力控制系统中，于是 出现了模拟 一数字混合张力控 制系统 ，采用 的控制方法都是外环 （ 位置环或张力 环） 结合速度环和电流环 ，对于要求不高的系统 ， 有时只需要外环即可。另外 ，随着控制理论 的不断
及 闭环控制这 三个 主要 阶段。 国内技术在卷筒纸 印刷机 闭环张力控制 系统领 域还存在较 大的发 展 空间，
需要关键性 的技术突破。 、
从机械结构 的角度对张力控制系统进行分类 ， 对各类 张力 控制系统 的特点作 了分析 比较。并对
为了保证生产 的品质、效率及可靠性 ，必需要有 一 套功能完备 的张力控制系统来引导产 品加工过程 。 因而 ，收放卷作业 的张力控制 ，便成为通用 的基础 技术。张力控制的作用就是在卷材处于动态处理过 程中时 ，使卷材保持恒定的张力 ，抑制外来干扰引
印刷设备张力控制系统常见故障及管理方法探究
印刷设备张力控制系统常见故障及管理方法探究摘要：张力控制为造纸厂确保生产工作按照要求进行的重要内容，确保张力在合理范围内高效推进生产工作，保证产品达到质量管控要求。
鉴于张力控制对造纸厂有重要的作用，当下围绕印刷设备张力控制进行深入探究，介绍印刷机工作原理与张力控制主要方式，总结张力控制系统在生产环节常出现的故障，并给出科学的管控策略。
关键词：印刷设备；工作原理；张力控制系统；操控措施张力控制系统为印刷设备的核心，直接关系的印刷成品质量，如果张力控制系统无法有效的调节张力，会在卷材收卷阶段因张力控制不足，使纸张出现变形或褶皱的问题。
传统印刷机和相关机组在动力源的驱动下运行，随着机械长轴传递工作的开展，会在后期受到较大干扰，降低纸张在张力控制方面的精准度。
由于转速过快、部件安装不当等问题，在后期使机械部件出现制动失灵或卡死的状况，导致产品张力与设定者出现较大的差距，由此产生很多不良品。
为了产出更多优质的产品，需要将重点投放在印刷设备张力控制系统，提高系统参数的合理性，让张力控制在不同生产环节自行调整，保证印刷产品质量。
一、印刷机工作的原理分析印刷机启动后，进行材料加工，主要通过印刷机卷料的方式，根据实际需求选择间接加工或直接加工的方法，在报纸、画册、图书等领域应用频繁。
张力控制为印刷机的核心内容，影响到印刷阶段张力的稳定性。
印刷机在工作阶段，纸带为极重要的内容，主动轴在电机驱动牵引下会自主动作，通过摆辊与滚筒将印刷材料传入印刷单元，通过该操作完成任务。
在纸张接收端，为保证成品收卷一直处于稳定的状态，需要做好该环节张力控制工作，将关注点集中在收料辊。
在收料摆辊卷曲过程中，必须保证张力一直在平衡区间内，做好角度控制工作。
卷径会根据需求随之增大提高，在该过程控制张力会逐渐减小，由此保证印刷产品品种达到出品要求[1]。
在印刷活动中纸带张力的控制较为关键，纸卷制动器会在设备运行中根据实际情况自动调节，确保纸带在印刷活动中处于平稳状态，可以将纸张平缓的放入印刷机，按照流程正常开展纸品印刷工作。
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收稿日期:2007210224基金项目:北京市教育委员会科技发展计划面上项目资助(K M200510015008)作者简介:孙玉秋(1963-),女,哈尔滨人,硕士,北京印刷学院副教授,主要从事印刷技术和印刷过程控制技术的教学和研究。
卷筒纸印刷机张力控制研究孙玉秋(北京印刷学院,北京102600)摘要:针对卷筒纸印刷生产的特点,阐述了张力控制的目的和影响张力的主要因素,分析和研究了纸带张力控制机理。
通过对罗兰卷筒纸印刷机纸带张力控制系统实例,详细剖析了张力控制系统的控制规律和控制回路。
说明了张力控制系统中采用的P I D 控制规律的优点,并得出纸带张力控制系统的影响因素和控制中需要解决的相应问题。
关键词:卷筒纸印刷机;纸带;张力;控制算法中图分类号:TTS803.6 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2008)03-0090-03R e se a rch of W e b P re ss T e n s ion C on t ro lSUN Yu 2qiu(Beijing I nstitute of Graphic Communicati on,Beijing 102600,China )A b s t ra c t:The pur pose of tensi on contr ol and main fact ors influence tensi on were exp lained accordingt o the characteristic of web p ress .The mechanis m of tensi on contr ol was analyzed and researched .The ten 2si on contr ol rule and l oop were analyzed with instance of Roland web p ress .The advantages of P I D contr ol in tensi on contr ol syste m were exp lained .The influencing fact ors and p r oble m s needed t o be s olved in tape ten 2si on contr ol syste m were put f or ward .K e y w o rd s:web p ress;tape;tensi on;contr ol arith metic 张力控制系统主要是为了使纸带展开过程中张力保持恒定,通过对纸卷设置制动器并对这个制动器进行必要的控制实现。
张力控制系统的制动器大都采用磁粉制动器,通过对其激磁电流的控制就可以做到:在机器的印刷速度恒定时,保证料带张力稳定在设定的数值上;在机器启动和刹车期间(就是在加速和减速时)可以防止料带过载和随意松开;在机器的印刷速度恒定期间,随着纸卷尺寸不断地减小,为了保持料带的张力恒定需使制动力矩相应地变化。
本文主要针对卷筒纸印刷机给纸张力的控制进行详细探讨。
1 卷筒纸印刷机张力控制目的和影响因素卷筒纸印刷机是以卷料形式供应承印材料的印刷机。
卷筒纸印刷机已经非常广泛的应用在报纸、书刊、精美产品的印刷中卷筒纸印刷生产主要是应用在报纸、画册、图书等印刷工作中。
中国目前使用的卷筒纸印刷设备大多数是进口产品,无论是商业卷筒纸还是报纸卷筒纸的印刷生产一般都是采用各种品牌的国外先进印刷机实现。
其中主要有瑞士维发(W I 2F AG )、德国曼・罗兰(MAN ・ROLAND )、高宝(K BA )、海德堡(HE I D E LBERG )、美国高斯(G OSS )等产品。
为了实现卷筒纸印刷工作,纸带在进入印刷装置之前必须保持平整、蹦紧程度适中,就是要保持一定的走纸张力。
纸卷在输送纸带的过程中,使纸带处于拉紧状态的力称为张力。
在印刷过程中假如纸带处于无约束状态自由展开,则纸带就不能完成印刷工作。
纸带张力的大小直接关系到卷筒纸胶印机图像转移的状态。
在印刷过程中纸带的张力需要恒定不变和大小适当。
如果张力大小不合适,就会造成一系列工艺故障。
如纸带飘移、起皱褶、破口或撕裂、套印不准、天头、地脚位置不准等,从而造成纸带浪费,影响机器运转效率,增加劳动强度,而最终影响生产质量。
当纸带张力过大时,印刷网点会产生一定的变形,纸带在纵向会打皱、甚至发生横向断裂;当纸带张力过小时,会造成印迹模糊、套印不准、横向皱褶;当纸带张力不稳时,也会造成套印不准、重影、纵向皱褶等印刷故障,影响印刷生产。
因此卷筒纸印刷机在印刷过程中,纸带必须具有一定的张力,以便控制纸带的运动,并保证纸带在印刷过程中张力大小恒定不变[1-2]。
影响纸带张力变化的原因很多,各种因素的影响结果也不尽相同。
纸卷在制造、运输和使用过程中形状的变化会引起纸9包装工程 P ACK AGI N G E NGI N EER I N G Vol .29No .32008.03卷在工作中的抖动、偏斜等。
纸卷在制造过程中纸带缠绕的不均、歪斜;纸卷在运输和储存中受到挤压都会导致纸卷形状的变化、产生偏心、外圆不规则等状况。
另外,纸卷在使用过程中,直径尺寸会越来越小。
同样的纸带驱动力,当纸卷直径尺寸不同时,纸带上的张力就会不同。
当纸卷的直径减小时,纸带的张力将随之变大。
为了保证纸带在印刷过程中张力大小的恒定、满足印刷工作要求,纸卷制动器必须能够根据纸带张力波动的情况自动进行调整,以保证纸带匀速、平稳地进入印刷装置。
纸卷制动器在机器稳定运转期间,应保证纸带张力稳定在给定值上,在启动和刹车期间防止纸带过载和随意松卷。
在生产过程中,随着纸卷尺寸的不断减小,为保持纸带的张力恒定,需对制动力矩进行相应地调整。
2 卷筒纸张力控制系统的原理目前卷筒纸印刷机张力控制系统,主要采用闭环的电磁式或气动式张力控制等。
由于闭环控制具有随机性强、控制精度高等特点,可以适应不同纸带和印刷速度状态下的张力要求。
闭环张力控制系统是通过检测装置对张力信号进行检测,并将检测的结果送回到系统中。
控制系统依据张力设定值和张力检测反馈值进行比较的结果进行处理[3]。
对于张力控制进行张力大小调节时主要采用的有2种方法,即力(力拒)控制和速度控制方式[4]。
1种是控通过纸卷制动装置的制动力大小调节实现张力控制;另外1种方法是改变制动装置的运行速度实现张力控制。
力调整方式主要是在给纸部分进行张力控制,通过采用各种不同的制动器对纸卷进行制动。
速度控制方式进行的张力控制,可以在给纸部分和印刷机各个功能单元部分进行。
张力控制系统主要包括纸卷制动装置、纸带减振装置、送纸辊机构、张力检测装置和张力自动控制器等几个部分。
张力自动控制器。
张力自动控制器主要是对张力进行检测并将信号进行处理,将处理后的信号送到张力调节机构中,实现张力大小的调整的装置。
它是张力控制系统的核心部分,决定张力控制系统的控制品质和控制效果[5]。
控制器主要是接收由变送器送来的表示生产过程被调变量变化的信号,并与设定的被调参数的给定信号比较得到差值[6];经过控制器一定的调节规律的运算处理后,发出控制信号[7]。
张力控制系统主要采用P I D控制。
比例积分微分调节规律就是按偏差的比例、积分和微分进行控制的控制器简称为P I D(Pr oporti onal I ntegral D ifferential)调节器。
P I D控制应用最广泛的一种控制规律[8]。
微分作用使控制器的输出与偏差变化的速度成比例。
它可以克服对象的滞后。
在比例的基础上加入微分作用可以增加系统的稳定性,再加上积分作用可以消除余差。
这种控制器适用于负荷变化大、容量滞后大、控制质量要求高的系统。
P I D调节迅速、无余差、超调量小、调节时间短、调节质量高等,不需要被控对象的数学模型,这种控制算法,可以适用在卷筒纸印刷纸带张力的控制场合。
3 张力控制系统以罗兰卷筒纸印刷机张力控制系统为例对张力控制进行剖析。
罗兰UN I P ASER给纸机张力控制系统,采用制动带式的圆周制动方法对纸带进行制动。
浮动辊处滑动变阻器检测纸带张力信号。
制动皮带由一个电机驱动运转,皮带轮旋转使皮带运动,从而驱动纸卷运转,将纸带输送到印刷单元。
制动力的产生,主要是通过纸卷圆周线速度低于印刷单元或驱动辊线速度,由于速差的存在,使纸带绷紧并产生张力。
见图1。
1—张力控制器;2—加速皮带;3—纸卷;4—皮带驱动电机;5—导纸辊;6—纸带;7—张力设定气缸;8—张力检测辊;9—张力检测器图1 罗兰UN I P ASER给纸机张力控制系统Fig.1The tensi on contr ol syste m of Roland UN I P ASER machine在纸卷半径尺寸发生变化或各种干扰造成纸带张力大小偏离张力的设定值时,张力控制系统便通过改变皮带轮电机的运行速度实现张力大小的调整。
张力的控制实际上就是对皮带轮速度的控制。
对于皮带轮电机速度的控制,是由E AE张力控制器进行速度控制的。
检测装置将印刷机运行的速度信号送到给纸机的控制系统,控制系统依据张力设定的数值和印刷速度大小,发出适当的电压信号,驱动皮带轮电机按照一定的速度大小运行。
皮带轮电机的运行速度,通过检测速度的装置-编码器进行测量,并将这个速度信号送回到控制系统形成闭环的控制。
系统张力设定值对应的电压为0～10V。
这个设定值是根据工艺和实际生产状态设定的。
通过电气转换器E/ P输出一个0～0.7M Pa的气压信号给浮动辊的驱动气缸,使浮动辊具有一个初始的位置。
检测张力的传感器是旋转方式的,它的量程为1kΩ电位计,被安置在浮动辊的回转轴上。
电位计输出的电压为0～10V。
当系统工作时,浮动辊检测纸带的张力大小,并将张力大小对应的电压值送入E AE张力控制器中。
E AE根据这个信号和张力设定的数值信号进行控制。
系统控制回路框图见图2。
罗兰UN I P ASER给纸机张力控制系统是一个双闭环的串级系统。
内环控制系统对皮带轮电机速度进行检测,调整电机的运行速度;外环控制系统通过纸带张力的检测送回到张力控19孙玉秋 卷筒纸印刷机张力控制研究图2 张力控制系统框图Fig.2The bl ock diagra m of tensi on contr ol system制器中通过内环速度调节实现张力的调整。
串级控制系统是一种常用的复杂控制系统。
当被控对象滞后较大时就可以采用串级控制系统。
串级控制具有很多优点,对副回路中的干扰有很强的克服能力;改善了对象的动态特性,时间常数减小;提高了工作频率;有一定自适应能力(由于副回路的随动特性)。
4 影响控制系统精度因素分析和结论有很多因素影响张力控制系统的控制质量。