收放卷張力控制定義及應用

張力控制是指能夠持久地控制原料在設備上輸送時的張力的能力。這種控制對機器的任何運行速度都必須保持有效，包括機器的加速、減速和勻速。即使在緊急停車情況下，也應有能力保證被分切物不破損。張力控制的穩(wěn)定與否直接關系到分切產(chǎn)品的質(zhì)量。若張力不足,原料在運行中產(chǎn)生漂移,會出現(xiàn)分切復卷后成品紙起皺現(xiàn)象;若張力過大,原料又易被拉斷,使分切復卷后成品紙斷頭增多。

張力控制系統(tǒng)主要應用于對帶材和線材生產(chǎn)線中的卷取機和開卷機的控制。例如，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，使所卷帶材表面平整、厚度均勻和帶卷緊而且齊，必須對卷取機（或開卷機）和壓延機之間的張力進行控制，使之恒定。控制張力的方法分為間接法和直接法兩類。間接法又可采用兩種方式：一種是在保持驅(qū)動電動機的電樞電流恒定的條件下，通過調(diào)節(jié)使電動機的磁通量隨帶卷（或線卷）直徑成比例地變化，維持張力的恒定；另一種方式是調(diào)節(jié)電動機電樞電壓，使電樞電流隨帶卷直徑成比例變化來保持張力恒定。直接法是對張力的直接反饋控制。用張力計測量實際的張力值,作為反饋信號,以控制張力恒定。直接法的優(yōu)點是控制系統(tǒng)簡單，可避免卷徑變化、速度變化和空載轉(zhuǎn)矩等對張力的影響，精度較高。缺點是張力計的響應速度較慢。在實際工業(yè)生產(chǎn)中，間接法遠比直接法應用為廣。

所謂的張力控制，通俗點講就是要能控制電機輸出多大的力，即輸出多少牛頓。反應到電機軸即能控制電機的輸出轉(zhuǎn)距。真正的張力控制不同于靠前后兩個動力點的速度差形成張力的系統(tǒng)，靠速度差來調(diào)節(jié)張力的實質(zhì)是對張力的PID控制，要加張力傳感器。而且在大小卷啟動、停止、加速、減速、停車時的調(diào)節(jié)不可能做到象真正的張力控制的效果，張力不是很穩(wěn)定。肯定會影響生產(chǎn)出產(chǎn)品的質(zhì)量。

閉環(huán)式全自動張力控制是由張力傳感器直接測定料帶的實際張力值，然后把張力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成張力信號反饋回張力控制器，通過此信號與控制器預先設定的張力值對比，計算出控制信號，自動控制執(zhí)行單元則使實際張力值與預設張力值相等，以達到張力穩(wěn)定目的。它是目前較為先進的張力控制方法。

開環(huán)式半自動張力控制又稱卷徑檢測式張力控制，它是用安裝在卷軸處的接近開關、檢測出卷軸的轉(zhuǎn)速，并通過所設定的卷軸直徑初始值和材料厚度，累積計算求得收卷或放卷筒當前的直徑，相應卷徑的變化輸出控制信號，以控制收卷轉(zhuǎn)矩或放卷制動轉(zhuǎn)矩，從而調(diào)整料帶的張力。此種張力控制不受外界剌激的影響，能實行穩(wěn)定的張力控制。但是，由于受傳動裝置的轉(zhuǎn)矩變化、線性變化和機械損耗等因素影響，這種張力控制的絕對精度較差。

用變頻器做恒張力控制的實質(zhì)是死循環(huán)矢量控制，即加編碼器反饋。對收卷來說，收卷的卷經(jīng)是由小到大變化的，為了保證恒張力，所以要求電機的輸出轉(zhuǎn)距要由小到大變化。同時在不同的操作過程，要進行相應的轉(zhuǎn)距補償。即小卷啟動的瞬間，加速，減速，停車，大卷啟動時，要在不同卷經(jīng)時進行不同的轉(zhuǎn)距補償，這樣就能使得收卷的整個過程很穩(wěn)定，避免小卷時張力過大；大卷啟動時松紗的現(xiàn)象。 

市場上能進行張力控制變頻收卷的變頻器主要有: 安川,艾默生,倫次等.臺達V系列的變頻器是矢量型變頻器,能夠完成張力控制,但因為不屬于收放卷專用型變頻器,所以要配合外部其它接口設備才能完成收放卷的功能.艾默生TD3300就是一款收放卷專用的變頻器

使用V系列的矢量型變頻器做張力控制變頻收卷時，只要能對上述收卷的整個動態(tài)過程有比較清晰的認識，能在不同的過程中將轉(zhuǎn)距補償?shù)牧空业揭粋�合適的數(shù)值，一定能保證恒張力的控制,滿足客戶的要求，但這種控制方式也有一定的局限性，雖然實現(xiàn)了恒張力的控制要求，但如果控制張力的范圍很小，比如：張力范圍在0-200/300牛頓時，這種控制方式是不適用的。

張力控制主要應用于可以應用于造紙、鋼鐵、紡織、涂布、印刷包裝、橡膠和金屬箔等卷取控制設備和生產(chǎn)線