造纸机械的张力控制系统研究
6-卷纸张力控制系统
w
V
K2
卷进轴
【
(4)、由三个滑轮和一个弹簧秤组成的测力系统对纸张的张力进行测量。
V
F
张力测量系统
:
(5)、将测得的张力反馈到比较装置与预设张力进行比较。
F
1
F
反馈
、
2、系统的结构框图
F1(s)
<
K1
K2
F2(s )
由系统的结构框图可以求函数为得,
系统的开环传递:
G0
s
K1K2 Km Kn
TmS 1TnS
…
图 1-2 卷纸张力闭环控制系统方框图
(二)、控制过程分析
1、各个环节的传递关系如下:
(1)、实际测得的张力与预设张力进行比较后,经过放大器放大作为电机的 输入电压。
…
F1
F2
K1
比较装置
u
(
(2)、放大器的输出电压作为电机的输入电压对电机进行调速控制。
U
w
:
(3)、电机的转速与卷进轴的转速相同,电所机以电机的转速与纸张的线速度 成线性关系。
m
sin 1
1 1
1 sin m 1 sin m
4、确定新的开环截止频率 c
/
如图所示 1—14:
Lo
(
)
m
1 2
20lg
1
Lo
(c
)
c
4.15
1 20lg 1 2
3.6db
5、确定两转折频率1,2 。
1
1 T
c 2.75
2
1 T
1
c
6.26
6、补偿增益
1 Kc 2.27 7、校正后的开环频率特性
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。
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。
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。
造纸机械的张力控制系统研究
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1 4・
价 值 工 程
造纸机械 的张力控制 系统研 究
S t u d y o n t h e P a p e r Ma c h i n e o f Te n s i o n Co n t r o l S y s t e m
பைடு நூலகம்
王建华④ ②WA NG J i a n - h u a ; 徐敏⑩ X U Mi n; 顾广辉①GU Gu a n g — h u i
和 多组 烘 缸 干 燥 后 , 所 含 水 分 已经 很 少 , 基 本 上 已 经 达 到
造纸业是国 民经济 中的重要产业。 我国传统的造 纸设 了 成 纸 的 干 度 , 纸 页 的 伸 缩 率 已经 很 小 , 张 力 变化 对 纸 页 备大 多采用大功率 S C R直 流调速 控制系统 ,不但可靠性 的影 响力 突 显 出来 , 张力太大 , 易 引起 断 纸 ; 张力太低 , 纸 低, 而且维修 工作 量大、 能耗高。相反 , 自八十年代 中期发 页产生飘动 , 易引起褶皱。 因此, 为提高生产效率和纸张质 展 起 来 的交 流 变频 调 速 技 术 因其 简 单 、 可 靠 和 维 护 工 作 量 量 , 必须 对张力进行检测并引入张力控 制策略 , 使 纸页维 小 等特性被广泛应用 , 并在纸机传 动中应用越来越广。
浅谈造纸传动中张力的几种使用方式_徐耀武
浅谈造纸传动中张力的几种使用方式徐耀武王美群岳阳林纸股份有限公司湖南岳阳 (414002)摘要:本文主要介绍岳阳纸业PM9&PM10纸机传动中张力的几种使用方式和基本原理,特别是对“软张力控制”作了详细介绍,并结合过去3年来的维护经验分析出现的一些问题。
关键词:PM9&PM10、张力传感器、气垫转向、软张力控制岳阳林纸股份有限公司PM9、PM10纸机网宽5850 mm,设计车速1400 m/min,纸机选用VOITH公司的叠网纸机。
在纸幅高速运行当中,纸幅张力大小控制特别关键,张力偏大纸幅易断头,张力偏小纸幅又易起折子。
张力控制是在速度、力矩控制的基础上建立的,可以这样说,没有张力控制一样可以生产,但是必须要手动实时、快速调节。
只有在主传动的控制方式选为“张力控制预选”后,当满足张力控制的条件后,主传动自动投入到张力控制。
张力控制是一种能自动、快速调节速差、力矩的手段,满足生产的各种需要,减少操作人员的工作强度,确保纸机高速生产的稳定性和连续性。
一、施胶前、压光前的张力控制PM9&PM10纸机在施胶前的导纸辊上(出前干燥的导纸辊上)和压光前的导纸辊上(出后干燥的导纸辊上)都装有张力传感器(如图1所示)。
纸幅与导纸辊间有一定包角,纸幅在运行中对此导纸辊有一个向上的推力,传感器受推力影响产生形变而产生感应电压,并将感应电压信号送给张力控制器进行采样、换算,得到纸幅实际张力值,此实际值通过4-20毫安电流信号送到传动PLC(如图2所示)。
施胶、压光实际张力值与设定张力值的偏差通过张力调节器的输出来调节施胶、压光的速差使之逐渐减少,从而达到张力的自动控制,这是典型的带张力传感器的直接张力控制。
一套施胶、压光张力控制硬件配置如下:传感器:PFTL 101B-2.0 ABB生产两块控制器:PFEA 112-20 ABB生产一台电缆:YM 321 002-C ABB生产两根图1 施胶、压光张力传感器安装位置图图2施胶、压光张力控制线路图此处张力控制是由张力传感器间接检测到纸幅张力的闭环控制,通过调节主传动的速差来调节主传动与张力辊间的纸幅张力,实现张力自动调节,调节器输出的满足条件:1、纸全幅。
浅谈卷取设备中张力控制系统发展现状
浅谈卷取设备中张力控制系统发展现状摘要:张力控制是纺织,造纸等行业应用最为广泛的一项技术,它实现的好坏直接关系到产品的生产效率的高低和质量的优劣。
本文对张力控制领域的间接法、直接法张力控制原理进行介绍,并梳理恒张力控制系统的国内外发展现状,为进一步研究提供了相关参考资料。
关键词:卷曲设备;张力控制;专利分析;技术发展一、引言张力控制,比较通俗的讲,就是要控制卷取物体时保持物体相互拉长或者绷紧的力。
早期的工业应用中,张力控制并未引起人们足够的重视。
直到人们对卷取材料的质量和表面质量提出越来越严格要求的时候,张力控制技术才逐渐被各国电气工程师重视起来,特别是张力应用最广泛的纤维、造纸、塑料薄膜、电线、印刷品、磁带等轻工业中,带材或线材的收放卷张力对产品的质量起着至关重要的作用。
二、张力控制系统的概念以及基本原理在纺织、造纸等轻工业行业中,在加工过程中或者是加工完成之后,最后的一道工序一般就是将加工物卷绕成筒状。
在这一过程中,卷绕的好坏将是决定产品质量的关键,卷的太紧,容易使织物变形,拉断,卷的太松又容易使卷取不紧凑,不利于搬运和运输,因而为了达到使卷绕紧凑,保证产品的质量,都要求在卷绕过程中,在织物上建立一定的张力,并保持张力为一恒定值,能够实现这一功能的系统,就叫做张力控制系统。
目前应用的张力控制系统,根据其测量控制的原理结构,主要有以下三种:1.间接法张力控制系统2.直接法张力控制系统3.兼有间接法和直接法的复合张力控制系统2.1间接法张力控制原理间接法张力控制,也就是通过调节驱动力的及时大小来实现张紧力的调节。
比较通俗的讲,是一个开环扰动的控制系统,即按照现场张力与实际设定值之间的偏差来进行调节,通过间接地改变张力执行部件的激励电流、磁场等电气参数来动态补偿现场的干扰量。
电动机通过减速机构输出控制收卷轴的卷取速度:卷取速度快,相应地张力就大,卷取速度慢,张力显示就小。
因而只要借助于一定的检测设备,检测出现场的扭转角速度或者是卷径,在保证电机激励磁通不变的情况下,动态修正激励电流即可以实现在卷径和速度变化情况下现场张力的恒定。
印刷机械中的张力控制
印刷机械中的张力控制摘要:根据机械动力学原理,对报刊高速轮转印刷机、商业轮转印刷机、葯品印刷机、复合机的张力控制进行分析,及相应的张力控制系统,精度高,控制简单合理。
关键词:印刷机械;张力控制;自动控制系统张力控制广泛应用于报纸高速轮转印刷机、商业滚茼印刷机、分切机、复合机、食品药品包装机械。
在不断发展的过程中,套印的准确和连续印刷单位,通过各印刷辊单位、单元套印,只有进入印刷单元保持稳定张力,保证稳定,套印过程校准精度的印刷质量,张力会导致印刷纸张材料拉伸变形;张力过小会导致材料层间变形、纸张偏离导致不均匀、岀现断纸跑规等现象,影响产品印刷质量;张力的不稳定会使运动过程的纸张产生脉动,导致套印错误特别是在双面印刷产生大量的不合格产品。
因此,张力控制已成为生产高质量印刷产品的一个非常关键的环节。
一、印刷控制技术的发展趋势1.印刷机械电子轴技术的发展。
电子轴技术是一个驱动轴数据的概念来取代机械轴,这个轴有几个可能,这里的电子轴都是以单元为一个个辊动轴、电子设备、电子轴是一种电子轴的统一概念,由独立的轴伺服系统来取代印刷机械轴、电子控制驱动每个辊轮转机械凸轮机构,而是采用电子轴在印刷过程中联接,在模块采用伺服电机,电子轴的使用可以为印刷机械制造商的机械发展带来很多的好处。
无轴传动控制技术集成了高速实时代,、智能伺服驱动技术、色彩算法设计、色彩标准检测技术等高科技产品和技术,使印刷机械的性能得到了极大的提高。
2.现在无轴联接被广泛应用于印刷机械行业。
实时通信的要求,印刷机高速轮转与其他机械系统相比,特别是在高速报纸印刷机和商业轮转印刷机、印刷速度可以达到15000份每小时,商业印刷机械达到50000每小时,还有打印系统,如Man Roland的高速造纸机印刷速度可以达到120000/小时,鲁迪,W&H凹印可以达到600米,2007年由W&H最新卫星柔印单位甚至达到1100米的最高的印刷速度。
张力控制技术
张力控制技术
张力控制技术是一种用于控制材料或产品在加工过程中的张力
的技术。
在制造业中,许多产品需要经过拉伸、印刷、涂布和复卷等过程,如果张力控制不好,就会导致产品质量问题,甚至产生生产故障。
因此,张力控制技术在现代制造业中非常重要。
张力控制技术使用传感器来实时监测材料或产品的张力,并根据设定的参数进行调整。
这种技术可以确保材料或产品在整个加工过程中保持稳定的张力,从而提高生产效率和产品质量。
在钢铁、纸业、塑料、纺织等行业都广泛应用了张力控制技术。
在印刷行业中,张力控制技术可以确保印刷机中的印刷材料具有一致的张力,从而确保印刷品的质量和稳定性。
在包装行业中,张力控制技术可以确保包装材料在卷取和切割过程中保持稳定的张力,从而确保包装的一致性和安全性。
随着制造业的发展,张力控制技术将继续发挥重要的作用。
未来,随着智能制造的兴起,张力控制技术将得到更广泛的应用,并与其它智能技术相结合,实现更高效、更精准的生产。
- 1 -。
张力控制系统
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%)。
机外卷布装置张力控制系统的研究的开题报告
机外卷布装置张力控制系统的研究的开题报告一、选题背景及意义张力控制系统是在制造生产中非常重要的一个系统,其对于制品质量,生产效率甚至生产成本都有着至关重要的影响。
其中,机外卷布装置的张力控制系统是纺织行业中最为常见的一个,该系统的核心在于:实时监测卷布机输出的布料张力,并通过反馈机制调整张力的大小,以达到保证布料的质量稳定和生产效率提升。
目前,国内外纺织行业中存在很多类似的张力控制系统研究,但是对于机外卷布装置的张力控制系统,目前研究较为缺乏。
因此,本研究拟对机外卷布装置张力控制系统进行研究,为实现纺织生产过程的自动化、智能化提供技术支持。
二、研究目标本研究旨在设计、制造一套机外卷布装置张力控制系统,并针对该系统进行实验验证,目标如下:(1)设计一套机外卷布装置张力控制系统的硬件结构,包括传感器、控制器、执行机构等。
(2)设计一套机外卷布装置张力控制系统的软件算法,包括数据采集、数据处理和控制反馈等。
(3)进行系统的实验验证,通过多组数据实验,验证系统在不同工况下的控制效果。
(4)优化系统设计,进一步提高系统的稳定性、精度和性能。
三、研究内容(1)机外卷布装置张力控制系统的硬件结构设计本研究将采用一组张力传感器用于实时检测卷布机输出的张力值,通过传感器信号进行数据采集、处理,再通过控制器给出控制指令,调整执行机构(例如电机、气缸等)的状态,最终控制张力的大小。
(2)机外卷布装置张力控制系统的软件算法设计本研究将采用PID控制算法进行控制,通过反馈回路不断调整控制器输出,实现对机外卷布装置的张力控制。
(3)系统实验验证本研究将在实验室中,通过模拟不同工况下的张力变化,验证系统的控制效果。
同时,通过多组数据实验,对控制系统进行优化,提高其稳定性、精度和性能。
四、研究总结本研究通过设计制造机外卷布装置张力控制系统并进行实验验证,为研究纺织生产过程的自动化、智能化等提供技术支持,为纺织生产企业提高生产效率、减少生产成本提供了新途径。
张力控制机构在卷纸生产中的应用
张力控制机构在卷纸生产中的应用1. 引言在卷纸生产中,张力控制机构扮演着至关重要的角色。
张力是指纸张或其他材料在加工过程中受到的拉力大小,它对于卷纸的质量和生产效率有着直接的影响。
本文将深入探讨张力控制机构在卷纸生产中的应用,从不同的角度分析其作用和优势。
2. 张力控制机构的工作原理张力控制机构通过调整传动辊之间的张力来实现对卷纸的张力控制。
一般来说,卷纸生产过程中涉及到多个传动辊,例如放卷辊、张力辊和收卷辊。
通过在这些辊筒之间施加恰当的张力,可以确保纸张在整个生产过程中保持稳定的张力状态。
3. 张力控制机构的应用3.1 提高卷纸质量在卷纸生产中,张力的控制对于卷纸质量至关重要。
适当的张力可以保证纸张的均匀拉伸,避免出现松弛或过度拉伸的情况。
这样可以确保卷纸的平整度和稳定性,从而提高产品的质量和市场竞争力。
3.2 提高生产效率张力控制机构的应用还可以提高生产效率。
通过精确地控制卷纸的张力,可以减少纸张的拉伸变形和断裂引起的生产停机时间。
张力的稳定性还可以提高设备的工作效率,减少废品产生的概率,从而降低生产成本。
3.3 适应不同材料和工艺需求张力控制机构在卷纸生产中的一个重要优势是其能够适应不同材料和工艺需求。
由于不同类型的纸张或其他材料具有不同的物理性质和加工要求,张力控制机构可以根据实际情况来进行调节,从而满足不同产品的制造需求。
4. 张力控制机构的挑战和解决方案4.1 温度变化的挑战在卷纸生产中,温度的变化可能会对纸张的张力产生影响,从而影响卷纸的质量。
为了应对这一挑战,张力控制机构可以通过采用恒温控制技术来保持适当的温度,从而稳定纸张的张力状态。
4.2 环境条件的影响卷纸生产通常在不同的环境条件下进行,例如湿度、气温等。
这些环境因素可能会对张力的控制造成困扰。
为了解决这一问题,张力控制机构可以与环境监控系统相结合,及时调整张力以适应不同的环境条件。
5. 总结与回顾张力控制机构在卷纸生产中发挥着重要的作用。
印刷设备张力控制系统的方案探讨
均每天要睡 20 个小时。我的母亲一开始并不知道我得病了,她最近每天对我骂骂
制作。加上其配套的气动部件等的逐年下降,至 今在国内大多数软包装设备上(如印刷机)得到 广泛采用。但浮棍式速度控制型张力控制方案也 存在着一些弱点,浮棍式速度控制型张力控制方 案的张力设定是靠调节气压来实现的,实用中易 受气源气压、浮棍自重、调节人的人为因素等影 响。而且在小张力情况下(如小于 1kg 张力 PE 薄膜、30g 以下的纸张)等几乎无法较好使用。
以材料张力直接作为监控对象,实时检测, 控制对象明确,效果明显;
检测棍自重影响可自动消除,材料包角影响 自动消除,微张力也可监控;
张力设定可用电位器设定,也可有 PLC 等上 位机控制,通讯方式多样;
内含如锥度张力,非线形锥度补偿、加减速 补偿、机械损耗补偿等专用控制功能软件。
上述方案在软包装设备上实际使用证明效 果很好,特别是在一些无法安装浮棍的软包装设 备上更是突出。
u 张力控制器
采用的是三菱 LE-40MTA 型张力控制器作为 组成张力检测式张力控制系统的关键设备。
其特点有如下几点:
LE-40MTA 张力控制器性能优良、操作调节简 便、PID 参数有手动设定和实时自调谐功能,还 随机带有锥度控制、机械损耗补偿功能、加减速 补偿,换卷控制等诸多的附加功能,使我们很容 易应用到各种软包装设备上。如分切机、模压机、 涂布机、印刷机;
转动有惯性,卷料自身也存在一定的张力值,加 上印刷速度的拉力牵引,印刷过程中各色组套印 对被印材料的阻力使得放卷、印刷、收卷机构的 张力控制显得尤为重要。本文主要介绍的是张力 检测式直接转矩控制型张力控制方案,在此抛砖 引玉,希望引起业内同行的共同探讨。
浮棍式速度控制型张力控制方案
一种钢纸生产烘干张力控制系统
申请公布号:CN 114960260 A发明人:王建业 吴琼华 吴安波 刘兰径 张玉敏 陆军峰 徐平申请人:杭州特种纸业有限公司目前,钢纸在连续化生产过程中需要进行干燥,将脱盐后的湿钢纸绕过若干烘缸,完成钢纸的烘干操作,使钢纸的含水量达标。
在钢纸的烘干过程中收缩量较大,烘缸的转速控制不好,钢纸的纵横向收缩会增大。
烘缸一般由电机带动转动,传统的做法是一个电机带动多个烘缸一起转动,多个烘缸之间速度匹配是一致的,不能进行调整,使烘缸间钢纸张力调整不便,从而使钢纸的纵向收缩量增大,钢纸干燥后形成内应力。
提供一种钢纸生产烘干张力控制系统,烘缸组间钢纸张力调整方便,使钢纸的纵向拉力匹配横向拉力,进而平衡钢纸的纵横向收缩比,使钢纸干燥后不易形成内应力。
如图1至图3所示,该种钢纸生产烘干张力控制系统包括控制器、若干烘缸组,每个烘干组均包括一对烘缸,每个烘缸组均配套一驱动电机,驱动电机带动烘缸转动,相邻两烘缸组之间安装有张力传感器,钢纸绕过烘缸和张力传感器,张力传感器电连接控制器输入端,驱动电机电连接控制器输出端。
相邻两烘缸组之间安装导辊,钢纸绕过导辊。
同一烘缸组的两烘缸一上一下斜向布设。
烘缸端部设有传动齿轮,同一烘缸组的两烘缸之间通过传动齿轮啮合传动,驱动电机输出轴上连接主动齿轮,主动齿轮与一传动齿轮啮合传动。
每组烘缸组的一烘缸传动连接横向牵拉滚筒,钢纸夹持在横向牵拉滚筒和烘缸之间,上方的一烘缸与横向牵拉滚筒传动连接,横向牵拉滚筒左右两端分别与烘缸的左右两端通过齿轮传动连接。
横向牵拉滚筒上连接若干排周向均布设置的左凸条和若干排周向均布设置的右凸条,左凸条和右凸条均倾斜设置且均凸出横向牵拉滚筒外壁,左凸条和右凸条的倾斜方向相反。
左凸条设置在横向牵拉滚筒左半部分上,右凸条设置在横向牵拉滚筒右半部分上。
横向牵拉滚筒上与左凸条、右凸条对应位置均设有安装槽,安装槽呈扇形结构,左凸条、右凸条分别转动安装在安装槽中;横向牵拉滚筒内安装左推杆、右推杆、转向板、活塞缸,每排左凸条对应一根左推杆,每排右凸条赌赢一根右推杆。
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。
印刷机械中的张力控制研究
印刷机械中的张力控制研究发布时间:2021-11-11T07:47:09.232Z 来源:《中国科技人才》2021年第22期作者:王圣柏黄步先车建通[导读] 印刷技术在我国有着悠久的历史,早在唐朝我国就已经发明了雕版印刷术,而现代的印刷技术也是多种多样。
而印刷机械中的张力控制直接影响着印刷机械是否能平稳运行,本文对印刷机械的张力控制进行了分析,给出了如何有效控制印刷机械中的张力。
浙江炜冈科技股份有限公司浙江省温州市 325000摘要:印刷技术在我国有着悠久的历史,早在唐朝我国就已经发明了雕版印刷术,而现代的印刷技术也是多种多样。
而印刷机械中的张力控制直接影响着印刷机械是否能平稳运行,本文对印刷机械的张力控制进行了分析,给出了如何有效控制印刷机械中的张力。
关键词:印刷机械;张力控制;收卷引言:印刷机械中的张力在整个轮转印刷机的运行当中有着至关重要的作用,张力的稳定性需要得到保障,如果印刷机械中张力的稳定性忽高忽低,则会导致印刷质量的低下,甚至产生安全事故。
基于此来说,只有明确印刷机械张力控制的原理才能使印刷机械更安全平稳的运行,提高印刷质量。
一、印刷机械的工作原理及弊端我国目前的印刷机械的使用主要是转轮印刷机为主,大多数印刷行业和印刷公司所采用的印刷机械也都是转轮印刷机。
转轮印刷机在我国有着长久的使用历史,早在机械印刷机使用初期,转轮印刷机就已经发明使用。
转轮印刷机的工作原理主要是将印刷机的收卷装置进行机械性的传递,通过转轮的作用,使印刷机运行,但是在整个过程当中,转轮印刷机因为其工作特性,会对整体印刷机械造成不可逆的损坏,虽然转轮每转一次对机械损害程度较小,但是转轮印刷机所使用的时间一般较长,一天24小时之内需要工作12小时以上,所以磨损程度也在随之增长。
我国目前的传统转轮印刷机使用不在少数,百分之70以上的印刷单位都是以传统转轮印刷机为主要印刷机械,这种传统转轮印刷机械在进行工作时耗电量相对于新型印刷机械有着很明显的不足。
自动接纸机张力控制原理及故障排除
自动接纸机张力控制原理及故障排除自动接纸机张力控制原理及故障排除我公司引进的高斯45印刷机组所使用的供纸机是MEGTEC公司的DLP 1000系列自动接纸机。
该款自动接纸机的纸架采用刹车制动装置控制卷筒纸的开卷制动,且能为印刷机提供纸带张力,但纸带张力随着纸卷半径的缩小而增大,为保持纸带张力的恒定,必须随时调节作用于轴芯的盘形制动器上的制动力,但在纸带张力控制过程中常常会出现一些故障。
下面,笔者将从纸带张力的控制原理入手,对这些故障进行了梳理并提出了排除方法,与读者分享。
纸带张力的控制原理纸带张力的控制原理如图1所示,具体过程如下。
1.张力设定通过操作面板将卷筒纸的纸带张力给定值输入到纸架的PLC设备中,确保在递纸时纸带离开给纸装置的张力范围为100~400N。
2.给定输出纸架的PLC设备将卷筒纸的纸带张力给定信号通过电-气转换装置(E/P)控制浮动辊气缸的气压变化。
3.张力传感当卷筒纸的纸带张力以及浮动辊的受力发生变化时,浮动辊就会绕其支点摆动一个角度。
安装在回转支架轴上的纸带张力角位移电位计1POT就会发生相应的电压变化,并将相应的电压信号再次传输到纸架的PLC设备中。
4.张力控制根据纸架运行时浮动辊的位置变化、纸带的运行速度和卷筒纸的直径大小,经PLC设备运算后输出控制信号给张力调节控制板IPC,张力调节控制板IPC通过电-气转换装置(E/P)控制卷筒纸的刹车制动装置。
常见故障及排除方法在生产过程中,纸带张力控制系统使用频繁、工作强度大,故其出现故障的频率也较高。
以我公司经常遇到的4个故障为例,简要分析其排除方法。
1.断纸在生产过程中,随着运行纸卷的直径变小,纸带张力变大,促使浮动辊的摆动幅度变大(特别是在发出接纸信号准备接纸时),此时纸架易出现断纸故障。
考虑到红、绿纸臂(纸臂上分别贴有红、绿标签)在生产中都会出现断纸现象,在暂不考虑红、绿纸臂各自刹车制动部分故障的情况下,把检查的重点放在红、绿纸臂的公共控制部分。
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造纸机械的张力控制系统研究
摘要:造纸机械多电机变频传动控制系统中,张力控制是一大研究热点。
本文采用张力检测装置,采集张力值,经plc接收和判定,组成直接张力控制系统,保持张力恒定。
在matlab软件环境下,采用simulink工具箱,对张力控制进行了模拟,分析仿真运行结果,验证了控制方案的可行性。
abstract: in the paper machine of multi-motor frequency conversion control system, tension control is a hot research topic. this paper uses the tension detection device,acquisition tension values, receives and judgement by the plc,constitute direct tension control system, maintain a constant tension. by the environment of matlab software,using simulink toolbox, simulation of tension control system, analysis of simulation results, verify the feasibility of control schem.
关键词:造纸机械;变频;张力控制;matlab
key words: paper machine;frequency;tension control;matlab
中图分类号:th6 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)11-0014-02
0 引言
造纸业是国民经济中的重要产业。
我国传统的造纸设备大多采用
大功率scr直流调速控制系统,不但可靠性低,而且维修工作量大、能耗高。
相反,自八十年代中期发展起来的交流变频调速技术因其简单、可靠和维护工作量小等特性被广泛应用,并在纸机传动中应用越来越广。
造纸机的主要控制要求有:线速度同步、速度链功能、负荷分配功能、张力控制,此外,还有其他控制要求,譬如爬行、紧纸、急停等。
其中,张力控制是当前造纸机控制系统的一大研究热点。
由于纸张经过网部的真空吸水、压榨和多组烘缸干燥后,所含水分已经很少,基本上已经达到了成纸的干度,纸页的伸缩率已经很小,张力变化对纸页的影响力突显出来,张力太大,易引起断纸;张力太低,纸页产生飘动,易引起褶皱。
因此,为提高生产效率和纸张质量,必须对张力进行检测并引入张力控制策略,使纸页维持在一定的张力范围内。
1 造纸机工艺流程概述
造纸机按照纸张成形过程可依次分为网部、压榨、前干燥、施胶机、后干燥、压光机、卷纸机等部分,如图1所示。
其工艺为流浆箱输出的纸浆在网部脱水成型,在压榨部进行压缩从而使纸层均匀并能进一步脱水,接着经过前干燥(一般由几个群缸组成)进行烘干,之后进入施胶部对纸张施胶,施胶纸张必须再次进入后干燥烘干处理,然后利用压光机使纸张平滑,最后通过卷纸机形成纸卷。
行车将纸卷吊至复卷机,对纸张切边并分割,以满足顾客需要。
2 张力控制理论分析
张力控制一般分为直接张力控制和间接张力控制。
直接张力控制通过张力传感器的检测张力数据进而调节两分部之间的速差,使纸幅张力达到期望值,该控制方法效果好、精度高,但是,安装纸幅张力传感器成本较高,不适用于低速、小型造纸机等场合。
间接张力控制指将传动点的机械特性变软一些,利用电气调节补偿纸页的张力。
但在高速纸机中,纸机传动控制系统必须有很高的控制精度和稳定性才能保证纸机正常的生产运行,所以,在高速纸机生产中常采用直接张力控制的方式。
2.1 张力检测原理如图2所示,将张力传感器安装在纸幅导纸辊的支持轴承下方,只检测水平方向的张力。
当纸幅通过导纸辊时,纸幅的张力分解成垂直方向的力fv和水平方向的力fh。
设纸张总张力为f,导纸辊和轴承的重力为g,纸幅的夹角为?琢、?茁,则有:fh=f(cos?茁-cos?琢)fv=f(sin?琢-sin?茁)+g(1)
?琢、?茁角可以测得,纸幅的张力值f根据张力传感器的值可以计算出来,为提高检测精度,通常在导纸辊两端各安放一个张力传感器,测量值经处理器处理后所得平均值送plc。
2.2 直接张力控制的实现基于plc的张力控制原理如图3所示。
首先按式(2)计算输出速度给定值(即频率给定值),张力检测反馈的张力值与张力给定值相比较后,调整速度给定(即速度附加给定),从而调节矢量控制变频器的输出频率。
此控制模式要求变频器的具有较好的pid调节性能,并且频率给定值计算要准确,以
保证系统稳定运行。
f=■(2)
式中:d——辊子直径(m);
f——变频器频率给定(hz);
v——纸机工作车速(m/min);
p——电机的磁极对数;
i——传动点的总机械传动比。
3 张力控制matlab仿真
张力控制过程如图4所示。
当张力实测值与张力给定值不相等时,则给速度链给定值一个附加速度,以防止纸幅过松或过紧,甚至断纸。
已知期望张力值为65n。
pid参数kp=1.5,ki=0.3,kd=0.6。
仿真结果如图5所示,由图可知,初始时纸张张力为64.3n,运行25s 后到达稳定值65n。
仿真实验表明,系统完全满足张力控制要求。
4 总结
系统利用张力检测装置,采集张力值,经plc接收和判定,调整两传动点的速差,进而保持张力恒定。
在matlab软件环境下,采用simulink工具箱,对张力控制进行了模拟,分析仿真运行结果,验证了控制方案的可行性。
参考文献:
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[2]肖中俊,孟彦京,刘玉.张力控制在纸机传动控制系统中的研究[j].微计算机信息,2005,21(04).
[3]陈景文,孟彦京,王红艳.张力控制在纸机传动中的应用[j].中国造纸,2007,26(04).。