微张力控制及活套控制原理与应用资料共66页文档
张力控制器的原理及应用
张力控制器的原理及应用张力控制器简介张力控制器是一种用于测量和控制物体表面或物体内部受力情况的装置。
它通过传感器和控制系统的配合，实时监测和调整物体的张力，以保证物体在运动或操作过程中保持稳定的受力状态。
张力控制器广泛应用于各个工业领域，包括纺织、造纸、印刷、包装等行业。
张力控制器的原理张力控制器的原理主要基于力学和电子技术。
在使用过程中，张力控制器通常由以下几个部分组成：1.传感器：用于实时检测物体的张力。
传感器常常采用应变片或扭簧等装置，通过测量变形量来间接测量物体的张力。
2.信号处理器：传感器检测到的信号会经过信号处理器进行放大和滤波，以确保信号的准确性和稳定性。
信号处理器通常由模拟电路或数字电路组成。
3.控制系统：根据传感器检测到的张力信号，控制系统会采取相应的控制策略来调整物体的张力。
控制系统通常由微处理器、PLC或其他类似的设备组成。
4.执行机构：根据控制系统的指令，执行机构会对物体施加或减小相应的张力，以达到预期的受力状态。
执行机构可以是电机、液压或气动系统等。
张力控制器的应用张力控制器在工业生产中的应用非常广泛，具有如下几个主要的应用领域：1. 纺织行业在纺织行业中，张力控制器能够实时监测和控制纱线或织带的张力，确保纱线在整个生产过程中保持稳定的状态。
通过精确地控制纱线的张力，可以避免纱线断裂、搭绞和团结等问题的发生，提高纺织品的质量。
2. 造纸行业在造纸行业中，张力控制器可以控制纸张或纸卷的张力，以确保纸张在运输和印刷过程中保持平整。
通过有效地控制纸张的张力，可以减少纸张因张力不均匀而产生的起皱、起翘等问题，提高纸张的质量。
3. 印刷行业在印刷行业中，张力控制器能够监测和控制印刷网或印刷版的张力，以确保印刷过程中的精确和一致性。
通过精确地控制印刷网或印刷版的张力，可以避免印刷品因张力不均匀而产生的色差、印刷模糊等问题，提高印刷品的质量。
4. 包装行业在包装行业中，张力控制器能够监测和控制包装材料或包装带的张力，确保包装过程中的稳定性和安全性。
完整版张力控制详解
MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION
利用张力检测器进行扭矩控制
Ｍ
速度
INV
设定
+
CMP
-
INV
Ｍ
张力 设定
?张力控制精度较高
?保持一定速度运转， 则张力也会稳定
?加减速时，需要进行 控制补偿
?通过长度较长时，不 利于控制
MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION
优。 品质 ? 产品价值 ?收卷时经常出现因材料卷紧引起“菊花花纹”
等问题。 ?胶片、薄膜等薄的材料。
MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION
恒定张力、锥度张力和恒定扭矩
?因张力控制方式不同而引起的差异
张力
恒定张力控制
一定
锥度张力控制 恒定扭矩控制
卷径
递减 反比例
MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION
MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION
保护层的结构
PET PET 镀膜
防静电剂
胶粘剂
处理剂 ?防腐剂 ?抗擦伤剂
胶粘剂 防静电剂
PET(基材) 处理层
PET(剥离膜) 胶粘剂
防静电剂 PET(基材)
处理层
一次加工
腹膜
涂层
二次加工
裁切
MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION
?
制器的张力控制更理想？
? ６. 对绕线机及捻线机进行张力控制时，使用三菱的哪种张力控制器产品比较好。
?
现在只使用磁粉产品对绕线机和捻线机进行张力控制，三菱张力控制器一台也没使用，该如何使用呢？
微张力轧制的控制与研究
微张力轧制的控制与研究赵逸云（宝武股份武钢有限湖北武汉430000）摘要：微张力轧制是不用活套支撑器，而用主电机的传动力矩随张力变化直接控制轧件在机架间张力的一种轧制方法。
关键字：棒材、微张力、转矩、速降补偿1.前言微张力轧制是基于在轧制过程中利用软件自动测量、分析电机转矩变化及相邻轧机间张力，适时修正以实现轧机间的张力控制最佳化。
微张力轧制对高速棒材生产线安全稳定运行极其重要，常用在粗、中轧区域，可以大减少轧制过程中两机架间堆拉关系不匹配造成的产品质量问题以及导卫件损坏、堵钢等生产事故，有利于提高生产率，降低成本消耗。
2.问题描述高速棒材生产线自2022年1月试生产以来，轧机导卫件损坏频繁，并且在一、二号剪区域偶尔会因为粗、中轧堆拉关系不匹配而产生异常的浪形波动。
图一是一次较严重异常浪形偶发事件，极其容易导致堵钢，影响生产效率。
3.原因分析A．微张力的测量图二是微张力的测量示意图，当轧件通过N架轧机时，N架轧机咬钢时，计算机对N架轧机的电机转矩进行检测和储存，作为无张力转矩值；当N+1架轧机咬钢后，再检测和储存N架轧机的电机转矩。
B．微张力轧制的实现高速棒材生产线粗、中轧的各组机架间一般都由微张力控制来完成轧件的轧制，其大多是通过主传动电机转矩比较法来实现的。
具体实现原理如下：在轧件进入相邻下一个轧机之前和之后，在轧机主传动电机达到稳定运行状态的前提下，分别对本架电机的转矩值进行测量并储存，并通过比较的差值来反映堆钢、拉钢以及堆拉钢的程度，然后再由对本机架速度的调整来使转矩的差值达到允许范围以内，这个调节过程只能在轧件于各机架间的穿料过程中才能进行。
调节过程中还要对原速度设定值进行修正，然后将修正后的值储存起来，作为下一根轧件的初始设定。
C．微张力的影响因素微张力的计算容易受到电机转矩波动影响，导致其计算不准确。
轧机在轧件咬入瞬间会受到冲击使得电机的转速有一个动态降低过程，此过程会导致轧件头部产生不规则形变，轧件头部粗细不均又会导致电机转矩不合理波动。
微张力控制介绍
2 工艺设备介绍2.1 工艺设备承钢棒材厂生产线轧机为全连续式大型轧钢机，共18架，呈平立交替式布置。
主轧线的主要设备有:冷坯上料设备、步进梁式加热炉、高压水除磷系统、轧机、切头及事故飞剪、控温水冷系统、水冷淬火装置、在线测径仪、组合式分段飞剪、步进齿条式冷床、摆动式冷剪、计数、打捆、称重和收集装置、液压润滑系统。
上述所述设备的主要部分引进世界上著名的冶金设备设计制造公司—达涅利公司，其余部分为国外设计国内制造。
在这条生产线上还预留了钢坯无头焊接机、减定径机组、大盘卷等设备的空间。
加热炉为步进式加热炉，冷料的额定小时产量为150t/h，装出料方式为侧进侧出，可单排和双排装料，燃料为高炉煤气，加热炉采用气化冷却、煤气空气双蓄热燃烧技术。
全生产线18架轧机分为粗、中、精轧三个机组，粗轧机组6架轧机，中轧机组8架轧机，精轧机组为4架轧机。
其中，在第13～14架轧机具备快速换辊功能，16#、18#架轧机为平、立可转换轧机，全线轧机为短应力线轧机。
轧线上设有两台切头和事故碎段剪，一台倍尺飞剪。
在中精轧机组间的两组和精轧机后的一组水箱用于某些需控温轧制的产品的生产，需控温的规格为Φ18～40mm。
在精轧机组后设置淬火加回火处理(QTB)装置，用来对Φ12～40mm的螺纹钢进行控制冷却。
该装置由四条水冷线加一条辊道运输线组成，其中有三条水冷线是用于2～3线切分的螺纹钢的冷却，有一条水冷线是用于线轧制螺纹钢时的冷却，辊道运输线是用来运送不需QTB处理的规格。
冷床为步进齿条式，宽120m，长14m。
冷床在输入侧设有矫直板，在输出侧设有齐头辊道、编组链和平移装置。
定尺摆剪位于冷床输出辊道之后用于下冷床之后的轧件的定尺剪切。
在冷剪之后设有加速辊道和双辊道，用来将切成定尺的钢材移送到链式运输机上。
在链式运输机后部设有钢材的计数装置，自动完成成品钢材的定支包装。
在链式运输机后为钢材的堆垛装置，自动打捆机，称重装置等。
车间电气传动采用了当今较流行的变频调速技术以及先进的自动化控制系统。
张力系统的原理及应用
张力系统的原理及应用1. 引言张力系统是一种通过施加拉力或压力来保持物体的平衡或稳定的系统。
在各个行业中，张力系统被广泛应用于维持物体形状、控制运动和传输力量等关键任务中。
本文将介绍张力系统的基本原理和常见应用领域。
2. 张力系统的原理张力系统的工作原理基于平衡力的原理。
当物体受到外部力或负荷作用时，张力系统通过调节拉力或压力来实现平衡。
以下是张力系统的基本原理：2.1 张力的定义张力是指绳线或其他类似结构中作用于某一截面上的拉力。
根据牛顿第三定律，张力在相反方向同时作用于相邻的两个截面上，使得整个结构保持平衡。
2.2 张力系统的要素张力系统包括以下要素： - 张力元件：通常是绳、链或带状物等。
- 支撑点：用于支撑、固定张力元件的点。
- 外部力：通过张力元件传输给物体的力。
- 物体负荷：施加在物体上的外力。
2.3 平衡条件张力系统的平衡取决于以下条件： - 任何两个支撑点之间的张力力量相等。
-外部力和物体负荷的合力为零。
- 张力元件维持恒定的长度。
2.4 张力系统的调节当外部力或物体负荷发生变化时，张力系统会通过自身的调节机制来保持平衡。
该调节机制可以通过改变张力元件的长度或调整支撑点的位置来实现。
3. 张力系统的应用张力系统在许多领域中发挥着重要作用。
以下是一些常见的应用领域：3.1 材料加工张力系统在材料加工中起到了关键作用。
例如在纺织业中，张力系统通过维持纱线的张力来保持纱线的平稳传输和控制织物的质量。
类似地，在印刷业中也广泛使用张力系统来保持纸张和印刷带的稳定性。
3.2 运动控制张力系统在运动控制中也有广泛应用。
例如，在旗帜或帆布悬挂中，张力系统通过调整绳索的张力来控制旗帜或帆布的展开和收束。
此外，在工业自动化领域，张力系统在输送带和绳索传动系统中也起到了重要作用。
3.3 航空航天在航空和航天领域，张力系统被广泛用于控制和平衡飞行器的运动。
例如，在卫星部署和空中加油中，张力系统被用来控制绳索和油管的张力，确保操作的安全性和稳定性。
微张力控制介绍
2 工艺设备介绍2.1 工艺设备承钢棒材厂生产线轧机为全连续式大型轧钢机，共18架，呈平立交替式布置。
主轧线的主要设备有:冷坯上料设备、步进梁式加热炉、高压水除磷系统、轧机、切头及事故飞剪、控温水冷系统、水冷淬火装置、在线测径仪、组合式分段飞剪、步进齿条式冷床、摆动式冷剪、计数、打捆、称重和收集装置、液压润滑系统。
上述所述设备的主要部分引进世界上著名的冶金设备设计制造公司—达涅利公司，其余部分为国外设计国内制造。
在这条生产线上还预留了钢坯无头焊接机、减定径机组、大盘卷等设备的空间。
加热炉为步进式加热炉，冷料的额定小时产量为150t/h，装出料方式为侧进侧出，可单排和双排装料，燃料为高炉煤气，加热炉采用气化冷却、煤气空气双蓄热燃烧技术。
全生产线18架轧机分为粗、中、精轧三个机组，粗轧机组6架轧机，中轧机组8架轧机，精轧机组为4架轧机。
其中，在第13～14架轧机具备快速换辊功能，16#、18#架轧机为平、立可转换轧机，全线轧机为短应力线轧机。
轧线上设有两台切头和事故碎段剪，一台倍尺飞剪。
在中精轧机组间的两组和精轧机后的一组水箱用于某些需控温轧制的产品的生产，需控温的规格为Φ18～40mm。
在精轧机组后设置淬火加回火处理(QTB)装置，用来对Φ12～40mm的螺纹钢进行控制冷却。
该装置由四条水冷线加一条辊道运输线组成，其中有三条水冷线是用于2～3线切分的螺纹钢的冷却，有一条水冷线是用于线轧制螺纹钢时的冷却，辊道运输线是用来运送不需QTB处理的规格。
冷床为步进齿条式，宽120m，长14m。
冷床在输入侧设有矫直板，在输出侧设有齐头辊道、编组链和平移装置。
定尺摆剪位于冷床输出辊道之后用于下冷床之后的轧件的定尺剪切。
在冷剪之后设有加速辊道和双辊道，用来将切成定尺的钢材移送到链式运输机上。
在链式运输机后部设有钢材的计数装置，自动完成成品钢材的定支包装。
在链式运输机后为钢材的堆垛装置，自动打捆机，称重装置等。
车间电气传动采用了当今较流行的变频调速技术以及先进的自动化控制系统。
张力控制器进行工作原理及工作要求
张力控制器进行工作原理及工作要求张力控制器工作原理：
在工控行业，在一些带状和线状类的产品，为达到生产所需要求经常需要控制张力，张力控制器就是控制这类张力的一种仪表。
张力控制器是一种由单片机或者一些嵌入式器件及外围电路开发而成的系统，是一种控制仪表，它可以直接设定要求控制的张力值，然后直接输入张力传感器的信号（一般为毫伏级别）作为张力反馈值，通过比较得出偏差后，输入到PID等控制器进行处理，尽量输出给外围执行机构去控制，以便达到偏差小，系统响应快的目的。
张力控制系统是由张力传感器、磁粉制动器、磁粉离合器等配套系统构成，适用于收卷、放卷、张力控制。
对收卷来说，收卷的卷经是由小到大变化的，为了保证恒张力，所以要求电机的输出转距要由小到大变化。
同时在不同的操作过程，要进行相应的转距补偿。
即小卷启动的瞬间，加速，减速，停车，大卷启动时，要在不同卷经时进行不同的转距补偿，这样就能使得收卷的整个过程很稳定，避免小卷时张力过大；大卷启动时松纱的现象。
张力控制器工作要求：
1、在收卷的整个过程中都保持恒定的张力。
张力的单位为：牛顿或公斤力。
2、在启动小卷时，不能因为张力过大而断纱；大卷启动时不能松纱。
3、在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。
4、要求将张力量化，即能设定张力的大小（力的单位），能显示实际卷径的大小。
张力控制器是通过接收两只张力检测器传送的信号，经控制器与设定张力比较，输出控制磁粉离合器，制动器，力矩电机或伺服电机，实现自动控制放卷或收卷长尺寸大卷径材料张力的设备，特别适用于印刷机、分切机、涂布机、复合机等。
资料来源——天机传动。
微张力自动控制在棒材连轧中的应用
微张力自动控制在棒材连轧中的应用摘要：从棒线型材厂4棒生产线的工艺入手，对微张力级联调速、咬钢动态速降补偿、轧制转矩、张力值、断级联控制等概念进行分析，重点研究微张力自动控制的具体实现过程，了解微张力运行过程中存在问题，并确定相应的解决措施与下一步工作计划。
关键词：微张力控制；张力值；断级联；1 前言柳钢棒线型材厂4棒生产线全线Φ610×6+Φ430×6+Φ380×6轧机共18架，为短应力线轧机，粗、中轧为平立交替布置，精轧除14#轧机为立式轧机外，其余为水平轧机；端进端出蓄热式步进加热炉，加热能力为180 t/h（连铸直供坯），燃料为焦炉煤气。
设计年生产能力80万吨，主要生产Φ12～18 mm带肋钢筋。
坯料断面165 mm×165 mm，长度10 m。
为提高产品尺寸均匀性，保证产品质量，决定在4棒运行粗中轧微张力控制程序。
本文总结微张力控制过程、运行效果等。
2 相关概念分析（1）微张力控制原理在棒材连轧生产过程中，因为各机架间的秒流量存在偏差从而形成张力，为了保证轧制稳定性，机架间一般采取微张力轧制。
通过测量某一机架的自由轧制转矩与实际轧制转矩的差值，再转化为机架间张力值。
根据张力值大小与实测轧件头、中、尾料型差来判定张力值是否符合要求，并设定张力值允许偏差，通过程序自动调整机架转速，让张力值满足标准要求，最终达到轧件头、中、尾尺寸均匀的目标。
（2）自由轧制转矩、实际轧制转矩、张力值当轧件通过N-1架轧机，PLC系统会在动态速降补偿过程完成后，N架轧机准备咬钢前，这一段时间范围内自动采集N-1架轧机的轧制转矩值，此轧制转矩值未受到张力影响，称为N-1机架的自由轧制转矩值。
当轧件通过N架轧机，机时，PLC系统会在N机架动态速降补偿过程完成后，N+1架轧机准备咬钢前，这一段时间范围内自动采集N-1架轧机的轧制转矩值，此轧制转矩受到N架轧机的影响，属于N-1机架的实际轧制转矩值。
棒材微张力控制和活套优化控制原理
棒材微张力控制和活套优化控制原理摘要：随着我国经济的不断发展壮大产，钢铁产能开始过剩，特别是2008年金融危机和钢铁寒冬后，市场对钢材的需求在下降，而对钢材的质量要求越来越高，促使钢铁企业不断对生产工艺进行改革创新，降低企业生产成本和提高产品质量。
近几年，棒线型材厂也不断的对原有的棒材生产线进行新工艺新技术的改造，突出的有四棒直供改造、无间隔轧制应用、微张力控制和活套优化控制的应用等等。
其中微张力控制和活套优化控制对于提高成品尺寸均匀性有很大成效，能大大提高产品质量和负偏差利用率，也降低了操作工手动调整张力的劳动强度。
关键词：棒材；微张力控制；活套优化控制；原理引言柳钢棒材生产线由加热炉、主轧线、精整后区组成。
柳钢棒材生产线生产原料为：165mm*165mm*10m的钢坯，成品有12mm~40mm的螺纹钢和16mm~75mm的圆钢。
棒材主轧线由1#~18#轧机、1#~3#飞剪、1#~7#活套、变频辊道ABC段、裙板抛钢装置、穿水等设备组成。
与之对应的软件控制系统由轧机控制系统、飞剪控制系统、活套控制系统、变频辊道控制系统、裙板抛钢控制系统、穿水控制系统组成。
其中轧机控制系统和活套控制系统用来控制和调整每架轧机的电机转速，使轧机与轧机之间的金属秒流量无限接近相等。
每架轧机的电机转速是通过工艺技术科设计的每道料型尺寸的面积、成品机架速度、轧辊工作辊径、减速齿轮箱的齿轮比例计算出来的。
比如：用165mm*165mm*10m的钢坯轧制28螺，成品长度=0.165*0.165*10/3.14*0.014*0.014=442.36m，设计小时产量130吨，也就是一个小时大概要轧62支钢=130/2.1t，那么轧制一条钢间隔时间大概58秒=3600秒/62，如果两支钢的轧制间隔时间为5秒，那么轧制一条钢需要53秒左右，需要的成品机架速度=442.36m/53秒=8.34m/s.确定好成品机架速度后，就可以根据工艺技术科计算出来的延伸系数，计算出每架轧机的轧辊线速度。
棒材和轻型材轧机微张力控制
棒材和轻型材轧机微张力控制[摘要]文章介绍了轻型材热轧生产中的微张力控制的原理和实现方法，并对其实现算法做了详细的说明。
[关键词]轻型材微张力算法0 前言莱钢轻型材热轧生产线中，为了保证产品尺寸精度、提高产品质量，避免由于各种原因产生堆钢和拉钢现象，在粗轧区（1#—8#轧机）的轧机间引入了微张力控制思想，这是保证轧机高通过率的一个关键自动控制环节。
由于轧制过程中的工艺参数很多，如变形量、轧制速度、轧制力矩、轧制温度等，控制较为复杂。
实际生产工艺要求也决定了与其他带钢生产中的张力控制相比较有其自身的特色。
1 微张力控制系统的组成莱钢轻型材生产线的轧机设备采用意大利DANINELI公司产品，电控设备由瑞典ABB公司提供，采用集散控制策略，操作站使用HP-UNIX操作系统，通讯协议使用IEEE802.3国际标准，轧机一侧设置操作箱，以实现远程/本地操作和换型使用。
整个轧制系统集辊缝控制、厚度控制、轧制过程管理、数据显示及操作控制、故障诊断及远程诊断于一体，由上到下分为操作站设定、过程站控制、传动执行3部分。
操作站设定级完成与张力自动控制有关的上层设定及其系统监控功能。
主要是张力控制中轧机组态的选择,即通过画面设定哪几架轧机之间被选作微张力控制,哪几架轧机之间被选作自动活套控制。
包括：HMD信号检测；物料跟踪；速度设定；标准模式下的速度校正因子设定；非标准模式下的过速校正因子保护；轧件入口速度跟踪；轧件出口速度跟踪。
过程控制站为ABB的MasterPiece 200/1,它主要完成与微张力控制和自动活套控制有关的物料跟踪、逻辑时序互锁、传动执行级的速度级联、速度给定及微张力控制算法等功能。
传动执行级主要完成微张力控制部分轧机的传动,在系统中由ＤＣＶ700全数字直流调速装置完成。
控制系统由MP200/1过程站和AS520操作员站组成。
过程站由CPU机架带I/O机架组成，CPU机架上安装了CPU模板DSPC172、内存模板DSMB176以及32通道的DI/DO模板，通过通讯模板DSCS140连接到MasterBus300总线上，与加热炉、精整等其它过程站进行通讯，I/O机架由总线扩展模块DSBC172实现总线扩展。