张力控制原理介绍
张力控制
收放卷工艺要求恒张力控制。
张力的给定通过张力控制器。
张力控制器控制的原理是通过检测收卷的线速度计算卷径，负载转距=F*D/2（F为设定张力，D为当前卷径），因此当设定了张力的大小，因为当前卷径通过计算已得知，所以负载转矩就可以算出来了。
张力控制器能够输出标准的0~10V的模拟量信号，对应异步电机的额定转矩。
所以我们用该模拟量信号接入变频器，选择转矩给定。
这样在整个收卷的动态过程中，能够保证张力的恒定。
在变频器转矩模式下，对速度进行限制。
在张力控制模式下，不论直流电机、交流电机还是伺服电机都要进行速度的限制，否则当电机产生的转距能够克服负载转矩而运行时，会产生转动加速度，而使转速不断的增加，最终升速到最高速，就是所谓的飞车。
如图2中所示，收放卷的速度是通过主轴B系列变频器的模拟量输出AFM而进行限定的。
也就是将主轴B系列的变频器上3-05（模拟信号输出选择）参数设定为03（频率指令输出）,如图3所示。
将该信号分别接到收放卷变频器的模拟量输入端口上，作为频率给定和上限频率的设定信号。
零速张力控制要求。
当收放卷以0Hz运行时，电机的输出轴上有一定的张力输出，且可调。
该要求主要是防止当收放卷运转当中停车，再启动时能够保证收放卷的盘头不会松掉。
在该控制系统中，可以通过调整张力控制器上的初始张力设定而达到要求。
2.3分条机恒张力原理设计1.恒张力控制的原理。
对于收放卷过程中恒张力控制的实质是需要知道负载在运行当中卷径的变化，因为卷径的变化，导致为了维持负载的运行，需要电机的输出转矩要跟随着卷径的变化而变化。
对与V系列变频器而言，因为能够做转矩控制，因此能够完成收卷恒张力的控制。
V系列变频器提供了三路模拟量输入端口，AUI、AVI、ACI。
这三路模拟量输入口能够定义为多种功能，因此，可以任选一路作为转矩给定，另外一路作为速度限制。
0~10V对应变频器输出0~电机额定转矩，这样通过调整0~10V的电压就能够完成恒张力的控制。
张力控制原理介绍
第二章 张力控制原理介绍 2．1 典型收卷张力控制示意图22．2 张力控制方案介绍对张力的控制有两个途径，一是可控制电机的输出转矩，二是控制电机转速，对应这两个途径，MD330设计了两种张力控制模式。
1、开环转矩控制模式开环是指没有张力反馈信号，变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的，与开环矢量或闭环矢量无关。
转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩，而不是频率，输出频率是跟随材料的速度自动变化。
根据公式F=T/R（其中F为材料张力，T为收卷轴的扭矩，R为收卷的半径），可看出，如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，就可以控制材料上的张力，这就是开环转矩模式控制张力的根据，其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩，收卷轴的转矩主要作用于材料上。
MD系列变频器在闭环矢量（有速度传感器矢量控制）下可以准确地控制电机输出转矩，使用这种控制模式，必须加装编码器（变频器要配PG卡）。
2、与开环转矩模式有关的功能模块：1）张力设定部分：用以设定张力，实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应，需由使用者设定。
张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减，用于改善收卷成型的效果。
2）卷径计算部分：用于计算或获得卷径信息，如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分，如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。
3）转矩补偿部分：电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来克服收（放）卷辊的转动惯量，变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿，使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。
摩3擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。
3、闭环速度控制模式闭环是指需要张力（位置）检测反馈信号构成闭环调节，速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率，而达到控制目的，速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F控制三种方式中的任何一种。
张力控制原理
张力控制原理
张力控制原理是一种常用于控制系统中的原理，通过对控制对象的张力进行测量和调节，实现对系统的稳定控制。
张力控制原理广泛应用于纺织、印刷、包装、造纸等行业中的连续生产线中，以确保产品在生产过程中的牵引力、张力等参数控制在合适的范围内。
张力控制原理的基本思想是通过传感器对物体的张力进行实时测量，将测量结果反馈给控制器，再根据设定的控制算法进行调节，以实现对张力的精确控制。
其中的关键是如何准确地测量物体的张力。
常见的测量方法包括压力传感器、应变测量、光电传感器等。
在控制系统中，控制器根据测量到的张力数值与设定值之间的差异，通过控制执行机构的工作状态来调节张力，使其趋近或保持在设定值范围内。
控制器通常采用PID控制算法，即按照比例、积分、微分三个因素对误差进行调节。
这样可以快速响应、稳定控制系统，保证生产线的正常运行。
除了控制算法外，张力控制原理还需要配备合适的执行机构和传动装置。
常见的执行机构有电机、气缸等，通过调节工作状态来改变物体的张力。
而传动装置则用于将执行机构的动力传递给受控对象，主要包括传动带、链条、轮轴等。
在实际应用中，张力控制原理需要根据具体的控制对象和工作环境进行参数调整和优化。
同时，还需要考虑到系统的响应速度、稳定性、负载变化、环境扰动等因素，以保证控制效果和
系统性能的优良。
综上所述，张力控制原理是一种用于控制系统中的重要原理，通过测量和调节张力，实现对系统的稳定控制，并被广泛应用于众多行业中的连续生产线。
直接法张力控制原理
直接法张力控制原理间接法张力控制系统，是通过针对现场的各种干扰因数，改变电动机的电气参数来达到张力恒定的目的的。
然而实际运行环境中，张力控制的现场是十分恶劣的，各种干扰因数对系统的影响比较严重，因而就造成了间接法张力控制不能对这些干扰要素动态的做出补偿，调整输出力矩，从而使控制精度不高，系统构建也显得复杂，昂贵。
相比之下，采用直接法进行控制，能够取得比较好的控制效果。
应用到张力控制中，就是通过张力检测元件，将现场织物的张力转化与之相应的电信号，并作为反馈信号接入到输入端，与设定的张力信号进行比较，运算，调节张力执行部件，从而构成张力闭环的控制系统，这样能够对现场总的干扰因数做出电气上的补偿，因而这类张力控制系统能够运行稳定，控制精度高，能显著提高织物产品的质量，在现实的工业生产中，此类控制系统得到了广泛的应用。
下图是直接法张力控制系统的典型框架，该系统利用张力传感器直接测量现场织物的承受张力，输入到控制器中，进行运算，直接输出控制信号，控制磁粉制动器，调节转动力矩，从而实现张力的恒值控制。
系统总体的原理框图如下张力控制系统中张力的检测在目前的张力检测中，广泛应用的是一种三辊式的张力测量结构。
其中一个叫做测量辊，另外两个叫做辅助辊。
被测量的织物绕于三个辊上，如图所示。
图三辊张力测量结构图图中，为测量辊自重，为缠绕于测量辊上的织物张力，为施加于张力测量期间上的总的合力。
由图，我们可以得到其中测量辊的自重我们可以通过调节压力传感器的调零功能加以消除，因而当A=60的时候F=T。
图中，将张力转化为压力，因而我们可以想到，只要能够测量压力的传感器，一般都可以用来测量张力。
恒流供桥。
张力控制器工作原理
张力控制器工作原理
张力控制器是一种用于控制连续柔性物料（如纸、膜、钢带等）张力的设备，其工作原理主要包括张力传感器、控制系统和执行器三个部分。
1. 张力传感器：张力传感器通常安装在物料传送路径上，通过测量物料在传送过程中的张力变化来获取实时的张力信号。
常用的张力传感器有压力传感器、光电传感器等。
传感器将测量到的张力信号转换为电信号，输入给控制系统。
2. 控制系统：控制系统接收到张力传感器传来的电信号后，进行信号处理和计算，并根据设定的张力目标值进行比较。
根据比较结果，控制系统会通过补偿设计好的控制算法，调节执行器的输出，以实现对物料张力的控制。
常用的控制器有PID
控制器等。
3. 执行器：执行器根据控制系统的指令，调节张力控制设备的工作状态来实现对物料张力的调节。
常用的执行器有电机、气缸等。
执行器通过改变传送物料的速度、张力轮的压力等方式，调节张力控制设备的工作状态，从而实现对物料张力的控制。
通过不断调节执行器的输出，控制系统可以实时监控和调节物料的张力，保持其在一个可控的范围内。
这种张力控制器工作原理通过不断反馈和调节的方式，可以有效地保证连续柔性物料的拉伸、切割、卷取等工艺过程中的张力稳定性，提高生产质量和效率。
凹版印刷机张力控制的原理介绍
凹版印刷机张力控制的原理介绍食品、药品、服装、衣料、香烟等包装所使用纸、玻璃纸、塑料薄膜、铝箔等，其自身特点，多使用凹版轮转印刷机印刷。
近年来印刷多样化及印刷高速化，特别是下道工序设备对尺寸精度要求，以及为节约材料，提高成品率等。
张力控制方法被广泛利用。
当前国外对张力控制利用上已趋于成熟，使用非常普遍。
一、凹印特点目前，印刷主要应用版式有凸版、平版和凹版三种，凹版特点是图文部分凹下，把版面全部浸入墨盘，然后用刮刀将多余油墨刮掉，将残留凹下部分油墨转移到被印刷物上方法，就是凹版印刷。
凹版印刷特点：积版面凹部油墨能够转移出充足油墨，到有层次印刷品，印刷品浓淡是由版深浅表示，印刷物具有立体感，细小线条也能清晰印出来，能够自由广泛选择和使用各种版材。
二、凹版张力控制叙述这一问题之前，应对何为张力控制有所了解，目前，使用凹印机需要适用张力控制原理主要有两个部分：第一部分是从给料到给料牵引辊。
套印误差，即多色印刷各色间套印精度差。
印刷机机构位置关系正确，误差是材料伸长或缩短引起，容许范围内控制一定伸长量，张力控制是最有效。
第二部分是从收料牵引辊到收料后各部，应注意对收料卷松紧、齐整、可靠等因素进行张力控制。
给料轴到给料牵引辊之间张力控制作法：牵引辊动作把印刷材料以一定速度、张力从给料轴拉出并送入印刷部，这部分张力要大于印刷部张力，通常用连给纸轴上制动器来控制张力。
众所周知，作业同时卷径逐渐变小。
近年来高速化，使用材料多样化，卷径变化大。
过去所使用手动式机械式制动器不可能到高品质印品。
选用自动控制方式，特别是使用张力测量表用数据管理成为必要做法。
其检测方法有弹簧摇动辊式和微变位式检测。
机械式制动器从很早就被使用，价格便宜，但把握力矩值不准确。
逐渐有其它形式出现。
磁粉制动器是利用磁粉作为摩擦介质电流产生制动力，其转矩－－-电流特性直线性好。
被广泛使用。
气压制动器，有印刷机械使用较多，但力矩特性非线性及磨损大因素。
第二章张力控制原理介绍
第二章 张力控制原理介绍 2．1 典型收卷张力控制示意图22．2 张力控制方案介绍对张力的控制有两个途径，一是可控制电机的输出转矩，二是控制电机转速，对应这两个途径，MD330设计了两种张力控制模式。
1、开环转矩控制模式开环是指没有张力反馈信号，变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的，与开环矢量或闭环矢量无关。
转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩，而不是频率，输出频率是跟随材料的速度自动变化。
根据公式F=T/R（其中F为材料张力，T为收卷轴的扭矩，R为收卷的半径），可看出，如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，就可以控制材料上的张力，这就是开环转矩模式控制张力的根据，其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩，收卷轴的转矩主要作用于材料上。
MD系列变频器在闭环矢量（有速度传感器矢量控制）下可以准确地控制电机输出转矩，使用这种控制模式，必须加装编码器（变频器要配PG卡）。
2、与开环转矩模式有关的功能模块：1）张力设定部分：用以设定张力，实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应，需由使用者设定。
张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减，用于改善收卷成型的效果。
2）卷径计算部分：用于计算或获得卷径信息，如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分，如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。
3）转矩补偿部分：电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来克服收（放）卷辊的转动惯量，变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿，使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。
摩3擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。
3、闭环速度控制模式闭环是指需要张力（位置）检测反馈信号构成闭环调节，速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率，而达到控制目的，速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F控制三种方式中的任何一种。
张力控制器原理
张力控制器原理
张力控制器的原理是利用控制电动机的工作电流来实现对张力的精确控制。
其内部包含了传感器、控制电路和执行器三个主要部分。
首先，传感器用于测量被控制物体上的张力。
常用的传感器包括张力传感器和压力传感器。
张力传感器可以通过测量被控制物体或张力传送装置上的位移、应变或压力信号来间接测量张力的大小。
压力传感器则直接测量受力物体上的压力。
其次，控制电路负责处理传感器传递过来的信号，并根据预设的控制策略计算出控制电机需要的工作电流。
控制电路通常由微处理器或者专用的控制芯片组成，可以实现对张力的精确控制和调节。
最后，执行器通过控制电路输出的工作电流来驱动电动机，从而实现对被控制物体的张力调节。
电动机的运动会改变传送装置或张力装置的位置或形态，进而改变被控制物体上的张力。
张力控制器的工作原理可以简单归纳为：传感器测量张力信号→控制电路处理信号并计算出控制电机需要的工作电流→执行器根据工作电流驱动电动机调整被控制物体上的张力。
通过不断地采集和处理张力信号并输出相应的控制电流，控制器可以实现对张力的精确和稳定的控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章张力控制原理介绍
2．1 典型收卷张力控制示意图
浮动辊
F
牵引辊
收卷
图2 带浮动辊张力反馈
收卷
F
牵引辊
图1 无张力反馈
3
2．2 张力控制方案介绍
对张力的控制有两个途径，一是可控制电机的输出转矩，二是控制电机转速，对应这两个途径，MD330 设计了两种张力控制模式。
1、开环转矩控制模式
开环是指没有张力反馈信号，变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的，与开环矢量或闭环矢量无关。
转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩，而不是频率，输出频率是跟随材料的速度自动变化。
根据公式F=T/R（其中F 为材料张力，T 为收卷轴的扭矩，R 为收卷的半径），可看出，如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，就可以控制材料上的张力，这就是开环转矩模式控制张力的根据，其
可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩，收卷轴的转矩主要作用于材料上。
MD 系列变频器在闭环矢量（有速度传感器矢量控制）下可以准确地控制电机输出转矩，使用这种控制模式，必须加装编码器（变频器要配PG 卡）。
2、与开环转矩模式有关的功能模块：
1）张力设定部分：用以设定张力，实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应，需由使用者设定。
张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减，用于改善收卷成型的效果。
2）卷径计算部分：用于计算或获得卷径信息，如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分，如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。
3）转矩补偿部分：电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来克服收（放）卷辊的转动惯量，变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿，使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。
摩4擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。
3、闭环速度控制模式
闭环是指需要张力（位置）检测反馈信号构成闭环调节，速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率，而达到控制目的，速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F 控制三种方式中的任何一种。
该控制模式的原理是通过材料线速度与实际卷径计算一个匹配频率
设定值f1，再通过张力（位置）反馈信号进行PID 运算产生一个频率调整值f2，最终频率输出为f=f1+f2。
f1 可以基本使收（放）卷辊的线速度与材料线速度基本匹配，然后f2 部分只需稍微调整即可满足控制需求，很好地解决了闭环控制中响应快速性和控制稳定性地矛盾。
这种模式下，张力设定部分无效，在FA-00PID 给定源中设定系统控制的目标值，控制的结果是使张力（位置）的反馈信号稳定在PID 的给定值上。
特别注意，在用位置信号（如张力摆杆、浮动辊）做反馈时，改变设定值（PID 给定）不一定能够改变实际张力的大小，改变张力的大小需要更改机械上的配置如张力摆杆或浮动辊的配重。
4、与闭环速度模式有关的功能模块：
1）PID 部分：主要在FA 组设定，FH 组中第二组PID 参数可以起到辅助作用。
在其他部分都设定无误后，最终的控制效果需要调整PID 参数。
2）线速度输入部分：这部分比较重要，有两个作用，一是通过线速度计算变频器的匹配频率（见上面的描述），二是可通过线速度计算卷径。
3）卷径计算部分：计算实际卷径，变频器获取线速度和实际卷径后可以获取变频器的匹配频率。
当用线速度计算卷径时，若变频器算得的卷径与实际卷径有偏差，说明线速度输入有偏差，通过卷径计算结果可以修正线速度输入。