工程应用1 基于PLC的恒张力控制系统
基于PLC 的复贴机电控张力控制系统设计
目录1 绪论 (2)1.1 复贴机的背景知识 (2)1.2 可编程控制器的产生、发展现状及结构 (2)1.3 变频器的工作原理、发展现状及前景 (3)1.4 基于PLC 的复贴机电控张力控制系统 (3)2 复贴机的主要结构和组成 (4)2.1 复贴机的基本情况 (4)2.2 磁粉制动器 (4)2.3 放卷单元和送膜单元 (5)2.4 喷涂单元 (6)2.5 干燥单元 (6)2.6 层压单元 (6)3张力控制原理分析 (8)4 电控张力系统控制方案设计 (9)4.1 张力控制方法的选择 (9)4.2 张力控制系统的驱动方式的选择 (9)4.3 收卷、放卷、送膜张力控制设计 (10)5 张力控制系统的硬件选择以及电路设计 (11)5.1 控制电路的电源设计 (13)5.2 系统输入输出点分配 (13)5.3 控制器PLC的输入和输出回路设计 (14)5.4 D/A和A/D转换模块电路设计 (15)5.5 控制器PLC模块 (17)5.6 变频器模块的选择 (17)6 控制器PLC的软件设计 (19)6.1 PLC程序各个模块的程序分析 (21)6.1.1 模块初始化程序分析 (21)6.1.2 数据采集模块程序分析 (21)6.1.3 数据处理模块的程序设计分析 (21)6.1.4 输出模块程序分析 (21)6.1.5 积分分离PID的控制策略分析 (21)6.2 系统的梯形图程序 (22)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A (30)附录B (31)1 绪论1.1 复贴机的背景知识复贴机是一种新型的纺织机械。
目前，与其它纺织机械的使用情况相比，复贴机的研究和推广使用还差的很远。
但是，我认为，复贴机是一种新型的纺织机械，拥有广阔的发展前景和市场空间。
本课题的张力控制系统主要是针对复贴机收卷单元的张力控制的，而通过对张力进行控制，可以保证产品的质量符合我们期望的标准。
另外，复贴机中的关键技术之一就是复贴技术。
基于伺服及PLC的收卷张力控制系统
基于伺服及PLC的收卷张力控制系统引言在卷材加工过程中，收卷张力控制是非常重要的环节。
过高或过低的张力都会对卷材品质产生不利影响。
因此，如何实现收卷张力的精确控制一直是卷材加工行业探索的热点问题。
近年来，随着伺服技术以及PLC（可编程逻辑控制器）技术的发展，基于伺服及PLC的收卷张力控制系统逐渐成为行业中的主流。
收卷张力控制系统的组成伺服电机收卷张力控制系统的关键是要实现卷材上的张力的精确控制。
此时需要借助伺服电机。
伺服电机是一种能够对电机执行器位置进行闭环控制并对控制过程进行监控的电机。
它具有反馈控制回路，可以实现闭环控制，并且对电机的位置、速度和加速度进行监测和纠偏。
伺服电机可广泛应用于印刷、卷材、灌装、机床等领域，因为它具有响应快、定位精度高、承重能力强、控制精度高等特点。
PLCPLC是一种可编程逻辑控制器。
它能完成对多个硬件设备的自动化控制和信号处理。
PLC控制器的编程比传统的可编程控制器更加灵活和智能，可以满足大部分工业控制的需求。
张力传感器张力传感器主要用于测量卷材上的张力大小。
通过设置放在线或放离线伺服电机的控制信号，不断调整张力传感器的反馈量，从而实现对收卷卷材张力的精确控制。
收卷张力控制系统的工作流程1.通过传感器获得卷材上的张力大小。
2.PLC根据制定的控制策略计算出需要给予伺服电机的控制信号。
3.PLC将控制信号传输给伺服电机。
4.伺服电机对卷材的张力进行精确控制，监控其位置、速度、加速度，并实时向PLC反馈相关控制参数。
5.若收卷卷材的张力不符合要求，则PLC会基于前一阶段的反馈信息重新计算并重新发送控制信号给伺服电机，进入下一个循环。
收卷张力控制系统的优点•可以精确控制收卷卷材的张力大小，提高产品质量。
•对卷材的控制准确度和稳定性都得到了提高。
•系统具有响应速度快、控制精度高、可靠性强等优点。
收卷张力控制系统的应用基于伺服及PLC的收卷张力控制系统广泛应用于各种大型机械设备中，如卷材机、涂布机、制袋机、胶印机等。
恒张力解决方案
恒张力解决方案一、背景介绍恒张力是指一个系统或结构在受到外部力或负载作用时，能够保持恒定的张力状态。
在许多工程和建筑领域中，恒张力解决方案被广泛应用，以确保结构的稳定性和安全性。
本文将介绍恒张力解决方案的原理、应用领域和优势。
二、原理介绍恒张力解决方案基于恒张力技术，通过使用张力调节装置来保持结构中的张力恒定。
该装置可以根据外部负载的变化自动调整张力，以保持结构的平衡状态。
恒张力解决方案通常包括以下几个核心组件：1. 张力调节装置：用于调整结构中的张力，通常采用液压或电动机械系统。
该装置能够根据外部负载的变化自动调整张力，以保持结构的恒定张力状态。
2. 传感器系统：用于监测结构中的张力变化，并将数据传输给张力调节装置。
传感器系统通常包括应变计、压力传感器或其他类型的传感器，用于测量结构中的应力和变形。
3. 控制系统：用于接收传感器系统传输的数据，并根据设定的参数控制张力调节装置。
控制系统可以根据外部负载的变化自动调整张力，也可以通过操作员手动调整。
三、应用领域恒张力解决方案在以下领域得到广泛应用：1. 桥梁和高架结构：恒张力技术可以用于桥梁和高架结构的悬索和斜拉索系统，以确保结构的稳定性和安全性。
通过自动调整张力，可以减少结构的振动和变形，提高结构的承载能力。
2. 航空航天工程：在航空航天工程中，恒张力解决方案可用于飞机翼和机身的结构支撑系统，以确保飞机在飞行过程中的稳定性和安全性。
3. 石油和天然气行业：恒张力技术可以应用于海底油井和海上钻井平台的钻杆和管道系统，以保持结构的稳定性和安全性。
通过自动调整张力，可以减少结构的振动和应力集中，延长设备的使用寿命。
4. 建筑和基础设施：恒张力解决方案可用于高层建筑、大型机械设备和其他基础设施的结构支撑系统，以确保结构的稳定性和安全性。
四、优势恒张力解决方案具有以下优势：1. 结构稳定性：通过自动调整张力，恒张力解决方案可以减少结构的振动和变形，提高结构的稳定性和安全性。
恒张力解决方案
恒张力解决方案引言概述：恒张力解决方案是一种用于保持材料或者结构在受力状态下保持恒定张力的方法。
它在许多领域中得到了广泛应用，包括建造、航空航天、电力传输和纺织等。
本文将详细介绍恒张力解决方案的原理、应用领域、优势以及实施方法。
正文内容：1. 原理1.1 张力控制系统恒张力解决方案的核心是张力控制系统。
该系统通过传感器实时监测材料或者结构的张力，并通过控制器对张力进行调节。
当张力超过设定值时，控制器会自动调整张力，使其保持在恒定的水平。
1.2 反馈机制恒张力解决方案利用反馈机制来实现恒定张力的维持。
传感器感知到张力的变化后，将信息传递给控制器。
控制器根据传感器反馈的数据来调整张力，以使其保持在预设的恒定水平。
这种反馈机制确保了材料或者结构在受力状态下的稳定性。
1.3 动力系统恒张力解决方案通常采用电动机或者气动装置作为动力系统。
这些动力系统通过控制器来驱动张力控制装置，实现对张力的调节。
动力系统的选择取决于具体应用领域和需求。
2. 应用领域2.1 建造领域恒张力解决方案在建造领域中得到广泛应用。
例如，在大型建造物的悬挂屋顶结构中，恒张力解决方案可以确保屋顶的张力保持在稳定的状态，从而提高结构的稳定性和安全性。
2.2 航空航天领域在航空航天领域，恒张力解决方案可用于飞机机翼和机身等部件的张力控制。
通过保持恒定张力，可以提高飞机的飞行性能和结构的稳定性。
2.3 电力传输领域电力传输路线中的电缆和导线需要保持恒定的张力，以确保电力传输的稳定性。
恒张力解决方案可以实时监测和调节电缆和导线的张力，从而提高电力传输的效率和可靠性。
2.4 纺织领域在纺织领域，恒张力解决方案可用于纺纱、织布等过程中的纱线和织物的张力控制。
通过保持恒定张力，可以提高纱线的质量和织物的均匀性。
3. 优势3.1 提高生产效率恒张力解决方案可以实时监测和调节材料或者结构的张力，确保其保持在恒定水平。
这有助于提高生产效率，减少因张力变化而导致的生产中断和质量问题。
基于PLC与变频器的恒张力卷绕控制系统
务ｌ 甸 似 违
Ｎ ｔｌ 面＇ － ｎ
１ ２ ０４
（） ５
＼ Ｊ，
依据 △ 时 间 内高 速计 数 模块 的计数 值 之 ｆ 差 可 以近 似 算 出卷 绕 辊 的 实 际 瞬 时 转 速 ，设 卷绕 辊 的实 际瞬时 转速 为 ｒ ’） （，关 系式如 下 ：
∽ ＝
参ｌ 訇 似 违
基于Ｐ Ｃ Ｌ 与变频器 的恒 张力卷绕 控制 系统
Ｃｏｎｔ ｏｌｓ ｔ ｒ ｙｓ ｅｍ ｏｆｃｏｎｓｔ ｔ ｔ ｓｉ ｉ ａｎ ｅｎ ｏｎ ｗ ｎｄｉ ｎｇ ｂａｓ ｅｄ ｏｎ ＰＬＣ ａｎｄ ｔ ａｎｓｄｕｃｅｒ ｒ
刘 东升 。 ，王守 芳 来自目标 。 上 安装 张 力传 感 器 ，采 用 张 力 传 感 器 来 测 量 卷 材 的 实 际张 力 值 ，再 通 过张 力调 节器 控 制 张 力恒 定 。
图 １ 典型 卷 绕控 制 系统 的结构 框 图 。 是 图 １中 ，箭 头 所 指 方 向 是 卷 材 的 运 动 方 向 ， 牵 引辊 、卷 绕 辊 分 别 由变 频 器 控 制 的 交 流 电动 机
接 法 。两 者 相 比 ，直 接 法 控 制 系统 简单 ，而 且 控 制 精 度较 高 ， 间接 法 不 易满 足 控 制 要 求 ， 因而 本
论 文 采 用 直 接 张 力 控制 法 ，即 在 传 动 的卷 材 辊 道
从上 式 （） （） 以看 出 ，卷 材 张力 的大 小 １、 ２ 可
测 量 辊
在卷 绕过 程 中 ，卷 绕 半 径 是 一 个动 态 的 变 化
过 程 ，由式 （ ） 以 看 出卷绕 辊 的 线 ３可 速 度 随 着卷 绕半 径 在 不 断地 变 化 ，因 此 若 要保 持卷 绕 辊 的 线 速 度恒 定 ，必 须 根 据卷 绕 半 径 不 断地 调 整 卷 绕 辊 的
PLC技术在收放卷自动张力控制上的应用
PLC技术在收放卷自动张力控制上的应用作者：袁青英来源：《科学与财富》2017年第24期摘要：本文阐述了基于西门子S7200系列PLC实现恒张力控制的方案，详细描述了对收放卷磁滞张力器控制的方法，给出了张力计算公式及PLC控制程序。
关键词： S7-200PLC；磁滞张力器；张力控制一、引言在线缆行业，绞线工艺对收放卷张力要求较高，特别是数据传输电缆更是有严格的要求，否则影响节距的稳定性，从而无法保证数据传输的性能，目前我国笼式星形绞线机放卷较多采用带绳类摩擦式阻尼作为张力源，由于放线盘放线力臂不一样，无法保证空盘和满盘放线张力一致性。
在绞制高端线缆时，只有保证收放卷张力的恒定，才能保证其绞线节距的稳定性，客户急需一种可在线调节放卷张力大小的笼式星形绞线机，并能保证收放卷空盘和满盘张力一致的控制系统。
二、控制系统（1）控制系统组成本控制系统由：磁滞张力器（MHB-303B），接近开关（PM12-04N），直流电源（NES-05-24），张力控制板（SCR-24V），西门子PLC（CPU-226）配模拟量输出扩展模块（EM232）和触摸屏（TPC1061Ti）等组成；（2）放卷硬件示意图（3）3（3）主要控制件技术参数三、控制流程设计（1）控制流程说明在放卷过程中，是由滿盘到空盘的一个过程，力臂是由大到小的一个过程，要想保证恒定的放线张力，可使放卷的力矩是由大到小变化，相应来递减磁滞张力器的控制电压，在放卷过程中设置了一个计数点计算放卷的圈数；在收卷过程中，是由空盘到滿盘的一个过程，力臂是由小到大的一个过程，要想保证恒定的收线张力，可使收卷的力矩是由小到大变化，相应来递增磁滞张力器的控制电压，在收卷过程中设置了一个计数点计算放卷的圈数.用户在触摸屏上设定满盘张力电压和空盘张力电压，以及当前收放卷直径，PLC根据计数的圈数，对控制器直流电压递减或递增，张力器的扭矩也会逐渐减小或增大，计算公式如下：当放卷半径（r）减小或增大，相应张力器力矩（T）也减少或增大，从而保持放卷张力（F）不变放卷：收卷：输出电压（VD1044）根据实时盘径（VD1004），按满盘设定电压（VD1012）和空盘设定电压（VD1016）差与线盘直径标定值（VD1028）比例关系变化。
plc恒张力控制步骤
plc恒张力控制步骤嘿，咱今儿就来唠唠 PLC 恒张力控制那些事儿！你想想啊，这恒张力控制就好比是驾驭一辆马车，得稳稳当当的才行呢！首先呢，你得了解你的“马儿”，也就是系统的各种参数和特性。
这就像是你得知道你的马车能拉多重，跑多快，啥样的路它能走得顺溜。
然后呢，根据这些信息来设置合适的参数，这就像是给马车配上合适的缰绳和马鞍。
接下来，就是让 PLC 这个“车夫”上岗啦！它得时刻关注着张力的变化，就像车夫时刻留意着马的状态一样。
一旦发现张力有啥不对劲，它就得赶紧采取行动。
比如说，要是张力变小了，那 PLC 就得让动力加大点儿，就好比车夫抽抽鞭子，让马跑快点儿来保持平衡。
要是张力变大了，那就得减小动力，就像车夫松松缰绳，让马慢下来点儿。
在这个过程中，反馈环节可重要啦！就像车夫得根据马的反应来调整自己的动作一样，PLC 得根据张力的实际情况不断调整控制策略。
这可不是一件简单的事儿啊，得精细着点儿呢！而且啊，这环境的变化也得考虑进去。
就好比马车在路上会遇到刮风下雨，路况也有好有坏。
在不同的情况下，PLC 得灵活应对，不能死板地按照一个套路来。
你说，这 PLC 恒张力控制是不是挺有意思的？它就像是一个聪明的车夫，能把张力控制得稳稳当当，让整个系统顺顺利利地运行。
这可不是随便谁都能做好的事儿，得有经验，有技巧，还得有那份耐心和细心呢！咱再想想，要是没有这恒张力控制，那会咋样呢？那可能就像马车失去了缰绳，乱了套啦！东西可能拉不稳，甚至会出危险呢！所以说啊，这 PLC 恒张力控制可真是太重要啦！你看，这就是 PLC 恒张力控制的大概步骤，说起来简单，做起来可不容易呢！但只要咱用心去研究，去实践，肯定能把它掌握好。
到时候，咱就能让咱的系统像那稳当的马车一样，顺利地跑起来啦！怎么样，是不是对这 PLC 恒张力控制有了更清楚的认识啦？哈哈！。
恒张力解决方案
恒张力解决方案一、引言恒张力是指在特定条件下，绳索或线缆上的张力保持恒定不变。
恒张力解决方案是一种有效的方法，用于确保绳索或线缆在各种应用中保持恒定的张力，以提高安全性和可靠性。
本文将详细介绍恒张力解决方案的原理、应用领域、优势以及实施步骤。
二、原理恒张力解决方案基于张力控制系统，通过传感器和反馈机制实时监测绳索或线缆的张力，并根据设定值进行调节。
当张力超出设定范围时，控制系统会自动调整绳索或线缆的长度，以使张力保持在恒定的水平上。
这种反馈机制确保了系统的稳定性和准确性。
三、应用领域恒张力解决方案广泛应用于以下领域：1. 电力输电线路：在长距离输电线路中，恒张力解决方案可以保持导线的张力恒定，避免因温度变化和风力影响而导致的线路松弛或过紧。
2. 海洋工程：在海上平台、海底电缆和海洋测量设备中，恒张力解决方案可以确保设备在恶劣环境中的稳定运行。
3. 工业自动化：在自动化生产线、机器人系统和输送带等设备中，恒张力解决方案可以保持传动带的张力恒定，提高生产效率和产品质量。
4. 交通运输：在索道、电梯和起重设备中，恒张力解决方案可以确保载荷的平稳运输和安全升降。
四、优势恒张力解决方案具有以下优势：1. 提高安全性：恒张力解决方案可以避免绳索或线缆因松弛或过紧而导致的意外事故，确保设备和人员的安全。
2. 增强可靠性：恒张力解决方案可以保持绳索或线缆的张力恒定，减少设备的磨损和故障，延长使用寿命。
3. 提升效率：恒张力解决方案可以自动调节绳索或线缆的长度，减少人工干预，提高生产效率。
4. 降低成本：恒张力解决方案可以减少维护和更换绳索或线缆的频率，降低运营成本。
五、实施步骤实施恒张力解决方案的步骤如下：1. 系统设计：根据应用需求和工作环境，设计恒张力解决方案的系统架构和功能模块。
2. 传感器安装：选择合适的张力传感器，并将其安装在绳索或线缆上，以实时监测张力。
3. 控制系统配置：配置控制系统的参数和设定值，以控制绳索或线缆的长度和张力。
恒张力卷绕控制系统设计
关键词：恒张力卷绕 ；张力控制 ；磁粉离合器 ；组态软件
Base with the PLCConstant tension windin winding system is a common control system, widely used in the production process of the plastic winding，steel，packaging，paper，printing，dyeing，etc。. This design introduces a common winding production line computer control system, describes the structure of the system, the main function and implementation methods。The production line system has stable and reliable performance，simple operation，easy maintenance，and wide application areas.
张力控制是指能够持久的控制带材设备卷绕时的张力的能力。这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效，包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下,它也有能力保证材料不产生丝毫破损.卷绕机的张力控制可以说是整机的核心,只要张力控制稳定，张力变化小，卷绕材料的卷绕精度和破损率就很容易控制。张力的波动和变化对卷绕材料的影响很大，尤其是设备的卷绕速度越高，张力控制就显得越重要。为了解决这个问题，大多在机械结构上增添各种辅助设备或采用其他传动系统以求实现。但其效果通常不太理想，同时还存在着设备复杂、费用大、使用维护困难等问题。随着我国现代化工业的飞速发展，对精度、速度和自动化程度的要求越来越高,其中的恒张力控制问题也变得更为突出。
基于PLC的整经机恒张力控制系统设计
基于PLC的整经机恒张力控制系统设计杜宇;王琛;杨涛;张斌【摘要】设计了基于PLC(可编程控制器)的双伺服整经机恒张力控制系统,采用伺服控制系统,以PLC为控制核心,张力传感器为检测元件,伺服驱动器、伺服电动机为执行元件.设计了启动/停止、PID张力调节,张力过大、过小保护等主要控制程序,建立了人机界面触摸屏.采用双伺服电动机对收放卷轴的转速进行调节,PLC实时进行目标张力与实际反馈张力的比较,通过目标张力和实际反馈张力的差值,控制伺服电动机的速度,形成恒定的整经张力,通过伺服闭环控制系统保证整经过程的恒张力控制.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2016(044)006【总页数】4页(P58-61)【关键词】整经机;张力控制;PID;伺服系统【作者】杜宇;王琛;杨涛;张斌【作者单位】天津市现代机电装备技术重点实验室,天津300387;天津工业大学机械工程学院,天津300387;天津工业大学机械工程学院,天津300387;天津市现代机电装备技术重点实验室,天津300387;天津工业大学机械工程学院,天津300387;天津工业大学机械工程学院,天津300387【正文语种】中文【中图分类】TS103.322整经是织造前的一道重要工艺，是将一定数量的经纱按照工艺规定的长度和幅宽，以均匀、适宜的张力平行卷绕到经轴上的过程[1-3]，整经机分为分批整经和分条整经[4]。
张力过大或者过小都会影响整经产品的质量，进而影响后一步工序的进行[5]。
因此，在放卷绕过程中，保持张力恒定是控制的关键。
张力控制系统主要是运用电子齿轮对线卷绕过程中的张力进行控制，以保持整经张力的恒定。
张力控制系统有很多，袁佑新等[6]采用直流电动机作为执行元件，在保持纱线速度和其他变量不变的情况下，通过调节电动机的励磁电流来控制张力的整体恒定；李核心等[7]采用直接闭环张力控制系统，将传感检测到的张力信号与人为给定的张力信号进行比较后，通过调制器产生的脉宽调制信号来控制伺服电动机的转速，进而来维持纱线速度差的恒定，从而实现恒定的张力控制；李正熙等[8]介绍了一种间接的张力控制系统，输入到单片机的量是直接检测到的纱线角速度和线速度，通过相应的算法计算出卷径和张力补偿电流，再通过常规模拟调节器来实现电流和磁通量控制。
恒张力解决方案
恒张力解决方案一、引言恒张力解决方案是一种用于解决张力控制问题的有效方法。
在许多工业应用中，如纺织、电力线路、运输等领域，张力的控制对于保证产品质量和安全性至关重要。
本文将详细介绍恒张力解决方案的原理、应用和优势。
二、原理恒张力解决方案基于反馈控制原理，通过实时监测张力变化并自动调整系统参数，使系统能够自动维持恒定的张力水平。
该方案主要包括以下几个关键组成部分：1. 传感器：用于实时监测张力的变化。
传感器可以采用压力传感器、力传感器或位移传感器等，根据具体应用场景选择合适的传感器类型。
2. 控制器：根据传感器反馈的数据，计算出需要调整的参数，并发送控制信号给执行器。
3. 执行器：根据控制信号调整系统参数，以达到恒定的张力水平。
执行器可以是电动机、液压缸或气动元件等，根据具体应用场景选择合适的执行器类型。
4. 控制算法：根据实时监测到的张力数据和设定的目标张力值，通过控制器计算出需要调整的参数。
常用的控制算法包括比例-积分-微分（PID）控制算法、模糊控制算法等。
三、应用恒张力解决方案广泛应用于各个领域，以下是几个常见的应用场景：1. 纺织行业：在纺织生产过程中，恒定的张力对于保证纱线的均匀性和品质至关重要。
恒张力解决方案可以实时监测纱线的张力变化，并通过调整绕线机的参数，确保纱线的张力保持在设定的范围内。
2. 电力线路：在电力输送过程中，电线的张力需要保持在合适的范围内，以确保电线的安全性和稳定性。
恒张力解决方案可以实时监测电线的张力变化，并通过调整张力调节器的参数，使电线的张力保持在设定的范围内。
3. 运输行业：在运输过程中，如卷筒纸、钢卷等重物的张力控制对于保证运输安全和货物品质至关重要。
恒张力解决方案可以实时监测货物的张力变化，并通过调整卷筒纸机或卷扬机的参数，使货物的张力保持在设定的范围内。
四、优势恒张力解决方案相比传统的手动调节方法具有以下几个优势：1. 自动化控制：恒张力解决方案采用自动化控制系统，能够实时监测和调整系统参数，提高了生产效率和产品质量。
PLC在恒张力控制系统中的应用
霍 传 器２ ＿ 下 尔 感 ＿松 Ｌ－
按钮 １ ｈ
Ｆ ０Ｃ ２ Ｐ ３ Ｐ【 Ｃ
由于系统采用抗 干扰功 能强 ，响应速度快的 Ｐ Ｃ Ｌ 控制装置，信号 的采样采用全数字装置 ， 而根除了由 从
按 Ｌ－ 钮２ ＿ —
ｊ
于设备传动 ，配合公差 ，振荡所产生的干扰因素 ，克服
维普资讯
第 ５卷 第 ２期
２ ｏ 年 ６ 月 ０７
顺 德 职 业 技 术 学 院 学 报 Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ Ｓ ｕ ｄ ｏｙｅ ｈ ｉ ｏ ｒ ａ ｈ ｎ ｅ Ｐ ｌｔｃ ｎ ｃ ｏ
Ｖｏ ． ＮＯ ２ １５ ．
Ｊｌ ２ ０ ｕｉ ｅ ０７
作者简介： 王鸿博 （９ ３）， １７ 一 男，陕西华 阴人，讲师 ，硕士 ，研究方 向：机电控制。
维普资讯
第 ２期
王 鸿博 ：ＰＬ Ｃ在 恒 张力 控制 系统 中的应 用
化的信号【 ｌ Ｊ 。张力信号检测及控制算法均 由Ｐ Ｃ完成。 Ｌ
（）执 行 装 置 ：直 流 ２ ２ ４Ｖ，电 流 ０ ３Ａ的 电磁 粉 ～ 末 制 动 器 ，形 成 阻 力 矩 用 于 形 成 张 力 。 电磁 粉 制 动 器 是 一 种性 能 优 越 的 自动 控 制 元 件 ，它 以磁 粉 为 工 作 介
在 图 ３中 ，
为 过轮 半 径 ， 。 放 卷 轴 半 径 ，见 为
为放 卷 的带 材半 径 ， 为 带运 行 的线 速 度 。根据 电磁粉 末 制 动器 工 作原 理 可知 ，磁 粉 制 动器 产生 的制 动力 矩是
与励 磁 电流 的大小 成 正 比的 ，即 ：
＝
质 ，以激磁 电流为控制 手段 ，达到控制制 动或传递转
【应用案例】分切机恒张力控制系统
【摘要】该方案采用2套MOTEC内置PLC型交流伺服无需外加控制器，即可完成分切机的恒张力收放料控制。
这种内置的PLC在运行中控制部分可直接调用伺服参数，不需要通过额外通信接口。
响应速度高，抗干扰能力强。
避免接口通讯问题。
除了分切机在其他各种自动化设备应用中也有其独特的优势。
【关键字】MOTEC内置PLC速度控制转矩控制一、系统结构主动辊带动料膜旋转收料，料膜通过若干展平辊，通过张力摆杆反馈，带动放料轴以恒定张力放料，基础张力由张力摆杆气缸提供。
二、控制方式收料轴为模拟速度控制，使用外部电位器进行工作速度设定。
伺服电机内部参数控制加减速时间，并由一个外部开关控制伺服电机使能，当电机设置好工作速度后，可通过伺服使能按钮控制电机工作，励磁，无需每次都调节电位器刻度。
放料轴伺服电机采用转矩模式+速度限制，通过张力摆杆带动电位器反馈给伺服系统的模拟量接收端口，转换为数字量，再根据内置PLC的PID（比例，积分，微分）调节功能，在1ms周期中，用偏差量计算出对应的程控值。
输出给伺服电机对应的转矩值三、工作流程1、安装放料辊料膜，将料膜通过展平辊，张力摆杆缠绕到收料轴上。
2、调压阀设定张力摆杆基础张力，将张力摆杆顶起。
3、放料轴工作按钮按下，此时放料轴反向以每分钟10转低速度旋转，将料膜拉紧，张力摆杆拉到设定位置。
系统准备完成。
4、设定收料轴旋转速度，收料轴开始旋转，放料轴根据摆杆反馈开始配合放料。
四、系统优势1、本系统采用MOTEC交流伺服驱动自带的运动控制和逻辑控制功能，无需外部控制器协调工作，节省成本。
2、外围部件简洁，只有一个电位器设置速度，一个按钮控制伺服工作。
3、采用MOTEC交流伺服驱动内置PLC中PID调节模块进行偏差量调节，采样时间短，误差小，系统平稳，运行中张力摆杆保持不动。
4、采用转矩+速度限制控制放料，发生意外情况料膜断裂时，放料辊不会高速旋转（保持10rpm），更加安全。
5、可扩展性强，收料轴电机也可以通过模拟量输入接口采集传感器反馈偏差量信号进行PID控制，这样可以将整套收放料设备并入更加复杂的设备系统中，如金属蒸汽镀膜设备，收料轴接收镀膜厚度传感器信息进行PID调节控制收料速度，放料轴跟随保持恒张力放料。
PLC控制器在九模连续退火大拉机收线恒张力系统上的应用
PLC控制器在九模连续退火大拉机收线恒张力系统上的应用摘要：本文重点介绍我公司的大拉机收线部分恒张力控制软件设计内容。
针对我公司的大拉机实际情况，利用三菱FX2NPLC强大的功能指令，编写相应特定的张力控制软件，对九模连续退火大拉机生产线中的盘式收线部分进行恒张力控制系统的改造。
关键词：PLC控制器；大拉机；恒张力；初始卷径A/D；D/A转换模块；张力转换一、工艺流程简述线径为8毫米的铜杆进入拉丝机（动力为拉丝机直流电机带动），经过拉丝模具的拉丝后，线径变为合符工艺要求的硬铜线，并以一定的速度输出；进入退火机进行退火软化，其动力由退火电机带动，软化后的铜线就进入收线机收线。
收线机是双盘收线，自动换盘。
大拉丝机生产线正常的情况下，张力辊的位置在中点位置附近。
拉丝机、退火机、收线机三者的速度就相等，处于最佳状态。
二、存在问题2006年中，我公司为了各种电线电缆的生产需要，从佛山市国耀实业有限公司电工机械厂引进了一条九模连续退火大拉机生产线，拉丝机部分电机采用直流电机拖动，牵引和收线机部分的电机采用变频器控制；收线恒张力控制。
恒张力卷取控制器的型号为：JK-A3，由深圳杰控科技有限公司的一位工程师发明的。
是模拟式恒张力卷取器。
此控制器运行存在着如下问题：1初始卷径会变化，使得初始收线困难，因此，要经常调整初始卷径和PID参数，这些参数调整要有一定的专业知识。
调整起来要费一定的时间和精力。
2到了夏天，环境温度较高，控制器的参数要变化，收线出现不稳定，严重影响了产量和效益。
二、改进方案2018年1月底2月初，利用年底生产压力不紧张之际对生产线进行技术改造。
其方案：保留原来的收线变频器。
由于大拉机生产线采用三菱PLC控制器，其型号为FX2N-128MR。
其有较为强大的功能指令。
因此，取消了恒张力控制器，增加四路模拟输入的A/D模块（FX2N-4AD）和四路模拟输出模块（FX2N-4DA），分别对拉丝直流电机控制器、退火变频器、退火控制器和收线变频器进行控制。
三菱PLC模拟量控制变频电机恒线速度恒张力
三菱PLC模拟量控制变频电机恒线速度恒张力
在绕卷机和导开机的工作过程中卷轴的直径随着绕卷(或导开)的累积不断变大(或变小)，而且很多场合中需要绕卷的线速度和制品的张力保持稳定。
这就需要卷轴的角速度和转矩随着直径的变化而变化。
例如有一台导开设备，制品由输送带牵引，牵引制品的张力有一根张力检测辊检测，制品导开辊的卷轴有一定阻尼使得制品在导开过程中有一定张力，制品导开的动力由一根带变频电机的垫布绕卷辊提供。
设备大致结构如下图所示
如图所示，在输送带运行的过程中带动其上面的制品向前移动，从而在张力辊上产生一个大约45度角的张力。
根据工艺的要求需要在导开的过程中制品在导开辊上产生一定的张力保证制品有一定的张紧度。
从图中可知，导开制品的速度由垫布绕卷辊控制，且制品的张力也是由垫布绕卷辊来实现的。
那么在垫布上产生的张力F(张力)=F(导开阻力)-F(垫布绕卷)
在这个过程中制品是张紧的，那么如果采用速度控制的方式来实现，则很容易出现张力过大（导开线速度<。
- 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)。
工程应用1 基于PLC的恒张力控制系统
一、项目目的
1.了解电线自动化生产线张力控制系统；
2.掌握电线自动化生产线恒张力控制系统工作原理；
3.掌握S7-300PLC编程软件平台、STEP7的程序结构和编程方法；
4.培养学生逻辑思维能力、创新能力、分析问题与解决问题能力
二、硬件系统设计
1. 硬件系统组成
硬件系统由编程计算机(上位机)、S7-300PLC控制器(下位机)和电线生产线（被控对象）等组成，编程计算机(RS232通讯口)和S7-300PLC控制器(DP通讯接口)之间通讯采用PPI通讯方式。
2. 恒张力控制原理
恒线速度恒张力调节系统以牵引机的速度为全线的基准速度，实现前后张力分段。
收线机为卷取张力调节系统，放线机为开卷机张力调节系统，前后张力方向相反。
开卷机由欧陆514C致力调速板控制，形成一个张力、电流双闭环调速系统，它按照牵引机速度进行调节，如图1所示。
开卷机张力给定，张力反馈信号和开卷机电流、张力双闭环调节系统构成了开卷机的调速系统，随着生产的进行，开卷机上的铜线盘半径不断减小，相应的电机转速必须逐渐增大才能保持电线上的张力恒定，但实现裸铜线的线圈半径检测很困难于是我们采用电缆张力负反馈，这样根据张力反馈信号的大小来调节开卷机的转速，在整个过程中开卷机随着牵引机的速度转动，从而使电缆张力保持恒定。
图1恒张力系统示意图
3.定义I/O口地址分配表
分析与恒张力控制相关的生产线设备（开卷机、牵引机），分配PLC输入、输出信号地址。
4.设计出硬件系统接线图
三、PLC控制程序设计
1. 模拟量闭环控制系统的组成
典型的PLC模拟量闭环控制系统如图2所示，
图2模拟量闭环控制原理图
在过程控制中，按照偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制的PID控制器是应用最广泛的一种自动控制器。
2. S7-300PLC实现闭环控制的方法
S7-300PLC的FM355是智能化的4路通用闭环控制模块，可以用于化工和过程控制，模块带有A/D转换器和D/A转换器。
除了专用的闭环控制模块，S7-300PLC也可以用PID控制功能块来实现PID 控制。
但是需要配置模拟量输入模块和模拟量输出模块。
系统功能块SFB41可用于CPU314的闭环控制。
SFB41“CONT_C”(连续控制器)的输出为连续变量。
可以用SFB“CONT_C”作为单独的PID恒指控制器。
控制器的功能基于模拟信号采样控制器的PID控制算法。
3．程序要求
(1)按下开卷电机起动按钮，开卷电机起动，经过P参数和I参数设定的PID 控制器控制电线的张力达到要求的恒定值。
(2)按下牵引电机起动按钮，牵引电机起动，通过调节控制牵引电机的变频器的给定值调节牵引电机的转速，要求PID控制器自动控制开卷机的转速保持电线的张力维持恒定值。
(3)按下停止按钮，系统停止运行。
4程序设计提示
(1)生产线启动过程应先起动放线机，再起动牵引电机
(2)PID控制方式中的P参数和I参数的数值多为经验值，可通过多次试验得出合适的设定值。
四、预习报告设计要求
1. 实验前，根据控制内容设计出系统的接线图、程序流程图、时序图；
2.设计出控制程序，并尝试创新出其他的电线生产线恒张力控制功能。
五、系统调试及问题分析
1.实验中，先把事先设计好的控制程序输入编程计算机，编译无错误后(只说明编程语法无错误)下载到PLC的CPU中。
2. PLC控制器控制电线生产线运行，如果控制功能不满足要求，再进行控制程序调试(可在监控状态下)，反复修改控制程序直到满足控制功能为止。
3. 在调试中所遇到的问题，要运用所学的理论知识或实践经验独立解决，逐步提高分析问题及解决问题的能力。
六、设计报告要求
1. 实验结束后，要书写出设计报告，报告中要求有系统接线图、状态时序图、程序流程图、带有功能注释的控制程序等；
2.报告中必须有调试过程中遇到的问题及解决方法；收获、体会及建议。