张力控制系统
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。
轮胎冠带缠绕张力控制系统的设计与建模
轮胎冠带缠绕张力控制系统的设计与建模一、引言轮胎作为车辆与地面之间的唯一接触面，对整车性能有着重要影响。
为了确保轮胎在工作过程中能够保持稳定的状态，轮胎冠带缠绕张力控制系统应运而生。
本文将介绍轮胎冠带缠绕张力控制系统的设计与建模。
二、轮胎冠带缠绕张力控制系统设计思路1.系统要求分析：首先需要明确系统的功能要求，包括轮胎的工作环境、工作负荷以及期望的缠绕张力等。
2.动力学建模：通过分析轮胎冠带张力的变化规律，建立轮胎冠带缠绕张力的动力学模型。
可以采用控制论的方法，将张力控制系统建模为一个反馈控制系统。
3.控制器设计：根据系统的动力学模型，设计合适的控制器来实现期望的缠绕张力控制。
可以选择经典控制器如PID控制器，也可以选择先进控制算法如模糊控制、自适应控制等。
4.确定传感器：合适的传感器能够提供准确的反馈信号，帮助控制系统实现期望的控制效果。
在轮胎冠带缠绕张力控制系统中，可以选择力传感器或应变传感器来测量轮胎张力。
5.控制算法实现：根据设计好的控制器和传感器，实现控制算法，建立张力控制系统的硬件和软件。
三、轮胎冠带缠绕张力控制系统的建模方法m * d^2t/dt^2 + c * dt/dt + kt = F其中，m为轮胎冠带的质量，t为时间，c为轮胎冠带的阻尼系数，k 为轮胎冠带的刚度，F为外力。
对上述动态方程进行拉普拉斯变换或者z变换，并设定张力控制系统的期望输入为W(s)或者W(z)，则系统的传递函数可以表示为：G(s)=T(s)/W(s)或者G(z)=T(z)/W(z)其中G(s)或者G(z)为系统的传递函数，T(s)或者T(z)为输出。
根据系统的传递函数，可以选择合适的控制器，并对传递函数进行控制算法的实现。
四、轮胎冠带缠绕张力控制系统的性能指标稳定性：系统的稳定性是指在给定的工作环境下，系统能够保持稳定的状态，不会产生不可控的振荡或者失稳。
准确性：系统的准确性是指系统能够实现期望的缠绕张力，与期望值之间的误差尽可能小。
张力控制开环模式算法
张力控制开环模式算法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：张力控制是一种在工业生产中常见的控制方式，它通过调节系统的输出，使得系统内部绳索或传动带等受力元件的张力保持在一定的范围内。
张力控制在许多行业中都得到了广泛的应用，比如纺织、包装、印刷等领域。
在张力控制中，开环控制是一种基本的控制方式之一。
开环控制是指在系统中加入一定的控制信号，通过改变输入信号的方式来实现对系统的控制。
开环控制不考虑系统的输出对控制信号的影响，而是直接根据输入信号来控制系统的运行状态。
张力控制开环模式算法是一种基于开环控制的张力调节策略。
这种算法通过预先设定张力值和控制信号之间的关系，实现对系统张力的控制。
在实际应用中，张力控制开环模式算法通常包括以下几个步骤：第一步，确定目标张力值。
在张力控制开环模式算法中，首先需要确定系统需要维持的目标张力值。
这个目标张力值可以根据实际生产需要和系统压力来决定，一般是通过实验和经验确定的。
第二步，建立张力与控制信号的函数关系。
在张力控制开环模式算法中，需要建立系统输出信号与控制信号之间的函数关系。
这个函数关系通常通过实验和模型推导得到，可以是一个线性或者非线性的函数关系。
第三步，设定控制信号。
根据系统的需要和模型函数的关系，确定系统在不同操作条件下需要的控制信号。
这个过程需要根据实际情况进行调整和优化，以实现系统的最佳控制效果。
第四步，实施控制。
根据设定的控制信号和目标张力值，控制系统开始工作，通过不断检测系统状态和调节控制信号，实现对张力的调节和控制。
张力控制开环模式算法在工业生产中有着广泛的应用和重要的意义。
通过这种算法，可以实现对系统张力的精确控制，保证产品质量和生产效率。
张力控制开环模式算法还可以帮助企业节约成本和提高生产效率，提高竞争力。
在实际应用中，张力控制开环模式算法还有一些需要注意的问题。
需要根据实际情况和系统特点来选择合适的模型函数和控制信号。
需要对控制信号进行实时监测和调整，以确保系统能够稳定运行。
张力控制原理教程
10本文从应用的角度阐述了当前技术条件下，矢量变频技术在卷取传动中运用和设计的方法和思路。
有较强的实用性和理论指导性。
关键词：张力变频矢量转矩卷径引言：在工业生产的很多行业，都要进行精确的张力控制，保持张力的恒定，以提高产品的质量。
诸如造纸、印刷印染、包装、电线电缆、光纤电缆、纺织、皮革、金属箔加工、纤维、橡胶、冶金等行业都被广泛应用。
在变频技术还没有成熟以前，通常采用直流控制，以获得良好的控制性能。
随着变频技术的日趋成熟，出现了矢量控制变频器、张力控制专用变频器等一些高性能的变频器。
其控制性能已能和直流控制性能相媲美。
由于交流电动机的结构、性价比、使用、维护等很多方面都优于直流电动机，矢量变频控制正在这些行业被越来越广泛的应用，有取代直流控制的趋势。
张力控制的目的就是保持线材或带材上的张力恒定，矢量控制变频器可以通过两种途径达到目的：一、通过控制电机的转速来实现；另一种是通过控制电机输出转矩来实现。
速度模式下的张力闭环控制速度模式下的张力闭环控制是通过调节电机转速达到张力恒定的。
首先由带（线）的线速度和卷筒的卷径实时计算出同步匹配频率指令，然后通过张力检测装置反馈的张力信号与张力设定值构成PID闭环，调整变频器的频率指令。
同步匹配频率指令的公式如下：F=（V×p×i）/（π×D）其中：F 变频器同步匹配频率指令V 材料线速度p 电机极对数（变频器根据电机参数自动获得）i 机械传动比D 卷筒的卷径变频器的品牌不同、设计者的用法不同，获得以上各变量的途径也不同，特别是材料的线速度（V）和卷筒的卷径（D），计算方法多种多样，在此不一一列举。
这种控制模式下要求变频器的PID调节性能要好，同步匹配频率指令要准确，这样系统更容易稳定，否则系统就会震荡、不稳定。
这种模式多用在拉丝机的连拉和轧机的连轧传动控制中。
若采用转矩控制模式，当材料的机械性能出现波动，就会出现拉丝困难，轧机轧不动等不正常情况。
1450mm冷连轧机双活套及轧机入口张力控制系统
ｔ ｅ ｐｏ ｉｉｎｓ ａ ｅ ｄｉｆ ｒ ｎｔ Ｓｏ ｔ ｔｔ ｈ ｎｇｅ ｆｔ ｎｓｏ ｃ ｎ ｌｃ ｉｈ ｔ ｉｌｅ ｒ ｅ ｓｏｎ ｓ ａ ｌｔ ． Ｄｏ ｌ ｈ ｓｔｏ ｒ ｆｅ ｅ ． ｈａ ｈｅ ｃ ａ ｓｏ ｅ ｉｎ ｏ ｆｉｔｗ ｔ ｈｅｍ ｌ ｎｔ ｙ ｔ ｎ ｉ ｔ ｂｉｉｙ ｕｂ ｅ
ｒ ｔｔ ａ ｅｔｍ ｅ，ｔ ｅ ｒｔ ｎ ｉ ｏｎｔｏｌｉ ｅ ｕｉｅ ｏ ｅ ｕｒ ｈｅ ｒ ｌｔｖ ｔ ｂｉｉｙ ｏｆｔ ｔ ｉ ｅ ｉ ｎ ａ ｈｅ ｕｎ ａ ｈｅｓ ｍ ｉ ｈ ｉ ｅ ｓｏｎ ｃ ｒ ｓｒ ｑ ｒ ｄ ｔ ｎｓ ｅｔ ｅａ ｉ ｅ ｓａ ｌｔ ｈｅｓ ｒｐ ｔ ｎｓｏ ｎｄ ｔ
ＬＩ ＡＮ Ｇ ｕ－ ａ， Ｘｉ ｘｉ ＺＨ Ａ Ｎ Ｇ ｉｎ ｎ Ｐｅ－ ａ
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。
速度控制与张力控制
精心整理张力控制1.什么是张力控制：所谓的张力控制，通俗点讲就是要能控制电机输出多大的力，即输出多少牛顿。
反应到电机轴即能控制电机的输出转距。
2.3.2.真正的张力控制不同于靠前后两个动力点的速度差形成张力的系统，靠速度差来调节张力的实质是对张力的PID控制，要加张力传感器。
而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果，张力不是很稳定。
肯定会影响生产出产品的质量。
4.5.用变频器做恒张力控制的实质是死循环矢量控制，即加编码器反馈。
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。
6.7.二．张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求8.9.1．传统收卷装置的弊端10.纺织机械如：浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。
传统的收卷都是采用机械传动，因为机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的，据了解，用于同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右。
而且经常要维护，维护的时候也是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给客户带来了很多的不便。
尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车的，如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。
在这种情况下，张力控制变频收卷开始逐渐取代传统的机械传动系统。
11.12.2．张力控制变频收卷的工艺要求13.*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。
14.*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。
15.*在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。
16.*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。
17.18.3．张力控制变频收卷的优点19.*张力设定在人机上设定，人性化的操作,单位为力的单位:牛顿.20.*使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加;21.张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等.22.*卷径的实时计算，精确度非常高，保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。
卷料 张力控制
卷料张力控制1. 引言卷料张力控制是在卷取、传送和加工过程中保持合适张力的一种技术。
卷料指的是连续带状材料，如纸、薄膜、金属带等。
在卷料加工过程中，合适的张力控制是确保产品质量和生产效率的关键因素之一。
本文将介绍卷料张力控制的原理、方法以及相关技术。
2. 卷料张力的重要性在卷料加工过程中，合适的张力控制对于保证产品质量至关重要。
如果张力过大或不均匀，会导致以下问题：•产品变形：过大的张力会导致卷料变形，影响产品的平整度和尺寸精度。
•断裂和损伤：高张力容易导致卷料断裂或损伤，影响生产效率。
•压痕和划痕：不均匀的张力分布会在卷料表面留下压痕和划痕，影响产品外观质量。
•传动问题：不合适的张力会引起传动系统问题，如滑动、打滑等。
因此，合适的卷料张力控制是确保产品质量和生产效率的关键。
3. 卷料张力控制原理卷料张力控制的基本原理是通过调整卷料的牵引力或阻力来控制张力大小。
牵引力可以通过驱动系统施加在卷料上，而阻力则来自于摩擦、张紧装置等。
根据不同的应用场景和需求，可以采用不同的方法来实现张力控制。
3.1 张力控制方法3.1.1 主动张力控制主动张力控制是通过主动调节驱动系统来实现的。
常见的主动张力控制方法包括：•张紧装置：通过调节卷料上的张紧装置，如滚筒、夹具等，改变牵引力大小。
•驱动系统：调整驱动系统的速度和扭矩，改变牵引力大小。
•张紧辊：通过调节辊子之间的距离或压紧程度，改变牵引力大小。
3.1.2 被动张力控制被动张力控制是通过调整阻尼装置来实现的。
常见的被动张力控制方法包括：•摩擦阻尼：在卷料传送过程中增加摩擦力，使得张力保持稳定。
•张力感应器：通过张力感应器实时监测卷料张力，并根据反馈信号调整阻尼装置。
被动张力控制通常适用于对张力要求较为稳定的场景，如高速连续生产线。
3.2 张力控制技术3.2.1 力传感器力传感器是用于测量张力大小的关键设备。
常见的力传感器包括压电式、电阻式、应变片式等。
通过安装在卷料传送路径上，可以实时监测卷料的张力，并将数据反馈给控制系统。
- 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)。
对中心卷取机张力控制系统修
单位: 华懋纺织有限公司
姓名: 管通
工种: 高级维修电工
对中心卷取机张力控制系统修改
摘要：我们公司的中心卷取机，在改换新产品时，发现机台的速度波动大、张力控制不稳定、质量无法保证，必须对中心卷取机的控制系统进行改进。
关键词: 中心卷取机速度张力
一、前言
中心卷取机在电线电缆、造纸、印染和皮革生产等行业应用较为广泛的机械，它分单轴卷取同多轴卷取两种机型，该机台主要由两部分组成A：机械硬件B：同传动控制，机械硬件部份有，卷取台、卷取轴、展开轴、机械侧壁。
传动部份分：传动马达、旋臂马达和张力控制系统，中心卷取机能否正常生产使用对工厂的产能和质量有着非常紧密的关系。
二、异常情况的出现
质量无法保证。
为了解决这问题，公司决定对机台改良，交于我主要负责。
三、材料卷取不良原因分析
经过现场生产的仔细观察，发现公司现在生产的产品同过去所生产的产品有较大的差别;机台针对产品的设计厚度为1.8mm(可生产范围0.8mm---2.2mm)，而目所生产产品反为厚度0.5mm—0.6mm，。
材料物性比较表：
生产条件表：
通过对两种材质物性和生产条件的比较同核对，机台目前的状态无法满足新型面料生产需要，因公司当初在设计制造中心卷取机时的最小起动张力为4-6kg，而现时产品的生产张力为4kg;在生产时如张力设大了，材料将会拉薄拉断裂;如张力设小了机器时运转时不运转，材料也会一下变宽一下变窄，因这时设定的张力没有达到机台的起动要求，这样机台肯定无法正常生产。
仔细核对原有的电器图纸，设计张力控制上是没有什么错误，关键问题出现在中心卷取机的中心卷取控制板上，此款中心卷取板是由台湾一家工控产品供货商提供的。
它的主要控制方式是，对卷取机的变频驱动器输出电流大小进行比较，卷取功能是利用变频器的高性能失量转距控制方式，在卷径、卷大或卷小时进行衰减和增益，属于速度闭环的转距方法，这种控制器价格较低，可满足一般产品卷取要求;但无法达到高精度控制张力方式，（一般张力要求±5%，精确张力要求±0.5%）。
认真阅读了中心卷取控制板的使用说明书，对它的控制方法进行了分析
并绘制出其控制方块图。
张力衰减设定
VR2张力设定
通过方块图了解，该款控制器在中心卷取时，属于一种矢量的张力控制方式。
运行时要考虑到机械传动部位的摩擦系数，机械摩擦力的大小，直接影响到材料卷取的质量。
便出现了在生产时如张力设定大了，材料拉伸过于严重，拉伸后的材料变薄、宽幅变窄;张力如设太小了，机台便时而转，时而停的情况。
因受施工条件的限制，
得对张力控制系统进行改进。
在跟同行业技术人员检讨和上网资料查找，日本三菱电机有多种全自动张力控制器，并针对各类需要中心卷取的产品着了专业针对性的设计。
通过和三菱公司广州办事处联系后，我选择了一款符合我们修改需要的全自动数字式张力控制器LE-40MTA-E ，该控制器的控制张力是在生产过程中对产品的实际张力进行检测。
如图：1
通过上图可以看出把检测到的信号返馈到控制器，由控制器进行PI 调节，再转换成信号输送到变频驱动器;变频驱动器带动马达卷取，便形成了闭环的张力控制模式;且不用考滤到任何的机械摩擦因素，我立即着手于张力控制器的更换，和电器图纸修改。
给料传动轮
张力检测器
离合器A
离合器B
卷取方向
张力控制器
修改前电气图纸:
中心卷取控制器---------YTMC-2146 变频控制器---------616G7
卷取马达---------AC380-7.5HP 电位器---------VR1-2W2K 电位器---------VR2-2W2K 速度回授卡---------PG-B2 卷 取 轴
变频异常指示
百分表
热风扇
频电动机7,5HP
度检测编码器
修改后图纸:1
张力控制器 -------LE40MTA-E 张力检测器 -------LX-50TD 卷取轴张力控制器
张力信号输出
EN 0V
修改后图纸:2
变频控制器 ---------616G7 卷取马达 ---------AC380-7.5HP 速度回授卡 ---------PG-B2 张力
主机R S T
机
热风扇
频电动机7,5HP
度检测编码器
变频异常指示
率百分表 卷 取 轴
AC380V电源
完成张力控制器的更换电器图纸修改后，对机台进行了多次的调试，达到了客户的生产要求，完全满足了新型面料的生产条件，提高了生产能力和产品质量，为公司赢得了声誉。
通过对中心卷取机张力控制系统的修改，取得了非常大的经济效率。
六、结束语
经过中心卷取机改进的实例，我深刻的认识到机械自动化，给我们生产、生活中带来实质的变化。
它不但能够降低企业的生产成本，提高产品产量和质量。
我们只有不断的学习，去掌握更多新的知识和技术，才能满足国家经济发展的需要，为祖国的四个现在化建设，贡献一份微薄的力量。
致谢：
本文在撰写过程中，有幸得到————老师的指导，在此我深表感谢!
2008年5月7日
管通。