张力控制系统方案
张力控制系统分析
1 引言20世纪60年代，特别是80年代以来，随着电力电子技术、现代控制理论、计算机技术和微电子技术的发展，逐步形成了集多种高新技术于一身的现代电气传动技术。
高精度、高可靠性的变频调速系统，凸显了交流异步电动机结构简单、价格便宜、工作可靠和维护方便等优点，为冶金处理线的张力控制技术的发展提供了强有力的保证。
2 带钢张力的作用采用张力控制防止带钢堆拉现象发生，同时，张力在生产过程中也发挥着十分重要的作用，主要表现在以下几个方面[1]：2.1 防止带钢跑偏在实际生产过程中，由于各种因素的影响，带钢在运行过程中容易发生跑偏，而且会随着运行而越来越严重。
为了防止跑偏，可以采用纠偏辊或八字辊，但这两种方法都有一定的时滞，有一定的局限性。
而适当调节张力值，维持张力稳定，带钢可以在一定的张力作用下平稳的运行，张力反映迅速，无时滞，所以是防止带钢跑偏的有效方法。
2.2 有利于控制带钢的板形板形是衡量带钢质量的重要指标，板形良好指的就是带钢的平制度好，如边部起浪，中部浪皱等，这主要是由于变形不均匀，使带钢中的残余应力超出了稳定所允许的拉应力。
当采用微张力控制时，使带钢沿宽度方向上的拉力不超过所允许的拉应力，由此来保持带钢板形的平直。
2.3 有利于控制加热面积的控制炉区的入口段是预热炉，里面没有炉棍，是一段悬空的带钢。
两边喷嘴加热带钢。
利用张力可以调节带钢的悬垂度，保证在预热炉内的带钢充分加热。
此外，张力在煅烧过程中可以适当调节张力辊电机的负荷。
可见张力控制对于正常生产是非常重要的的保证。
而通过张力产生的原理分析，我们可以找出控制或影响张力的有关原因。
3 带钢张力控制方案以冶金处理线的控制为例，介绍具体控制方案。
图1表示了一条简单处理线的主要传动设备，由开卷机、卷取机、活套和若干张力辊组成。
开卷机，卷取机，活套分别建立各段张力，张力辊根据工艺需要分断上下游张力。
处理段br2参与tm1(张力计)的直接张力控制，其他张力辊作为各速度区域(活套将全线分成入口、中部、尾部三段)的速度基准[2]。
张力控制系统
目录1. 毕业实习的目的、意义、要求...................................2. 总体介绍.....................................................3.张力控制系统..................................................3.1组成.....................................................3.2原理.....................................................3.3分类.....................................................3.4调试.....................................................4.编码器........................................................4.1工作原理.................................................5.对社会可持续发展等的影响......................................6.总结..........................................................7.参考文献......................................................1. 毕业实习的目的、意义、要求目的：1、熟悉张力控制系统的组成及工作原理。
2、了解张力检测装置、熟悉编码器的种类。
3、初步掌握S7-300PLC和G120变频器的应用。
4、了解张力控制系统的调试步骤和方法。
意义：在工业生产的诸多行业，经常会遇到卷绕控制问题。
张力绞车自动控制系统综述
间接 式 张力控 制 系统 ，在 无 反馈 控制 系
磁粉 离合器 的特 点主要有 ：
较 高 的 安 全 性 、 可 靠 性
统基础上，对部分 可确 定的扰 动进行相应补偿 ，
１．２．１可 实现线性调速
通过 分析 比较 ，液压 马达 驱动 方式 更 适 提高系统张力 的稳定性 。实 际工作 中，扰动具
高控制成本 。
向阀只起换向作用，在回收工况下 ，比例 换向
随着 液压 技术 不断 提高 ，液压传 动 驱动 ２．２ 开 环 张 力 控 制 系统
下的张力控制系统发展迅速。在大惯性负载张
阀工作于右位 ，出口比例溢流 阀提供较 小背压 ， 工作时 马达输 出转矩 由进 口比例溢流 阀压力值
由于 绞车 转 动速度 较 慢且 保持 稳定 、卷
复合控 制 系统 同时 包含 按偏 差控 制 的闭
可基本保持不变 。
变张力控制，均要求张力控制稳定性 高，抗干 环方式和按扰动或输入控制 的开环 方式。主要
１．２．３可 实 现 无 级 调 速
扰性能强，安全性高 ，实现上述要求 的关键在 设计理念为：针对主要可确定 的扰 动，采用补
与 传感 器及 控制 线路 配合 ，便 可 实现 无 于张力控制器的设计 ，根据 自动控制 原理 ，可 偿装置进行扰动控制 ；对于剩余偏 差，在扰动
闭环 张力 控制 按张 力 的偏差 进 行调节 ，
两者结合，以使系 统输 出张力保 持于期望值 内。 ３张力控 制方案
中得到广泛应用 ，但 同样 也具有部分缺点，例 形成张力反馈控制 ，任何属于 闭环范 围内的张
电液 比例 技术 是 目前大 负载 张 力控制 的
如 ：散热性能较差 、在滑差情 况下效率低 下、 力扰动，系统均可通过控制器作用得 到补偿 。 主要方式，其基本工作原理 如图 ３所示， 由图
张力控制方案
张力控制方案随着工程技术的不断发展，我们对于张力控制的需求也越来越高。
无论是在建筑施工、机械制造，还是电力传输中，张力控制都是至关重要的一环。
本文将介绍一种高效可靠的张力控制方案，以帮助解决相关领域的问题。
一、背景介绍张力控制是指在一定范围内，通过对应力或应变的调节，使得构件或系统保持特定的张力水平。
正确的张力控制可以提高结构、设备或系统的性能和寿命，降低故障和事故的发生率。
因此，设计和实施合适的张力控制方案显得尤为重要。
二、基本原理张力控制的基本原理是通过监测张力水平并根据设定值进行调节。
常见的张力控制方法包括手动调节、基于传感器的反馈控制和自动化控制系统。
1. 手动调节：这种方法适用于一些简单的情况，通过人工调整绳索、链条或缆线的张力来实现控制。
然而，这种方法在长期运行或需要高精度控制的情况下并不适用。
2. 基于传感器的反馈控制：这种方法通过安装张力传感器来监测张力变化，然后将实际张力值与设定值进行比较，并通过调节执行机构来控制张力的变化。
这种方法可以提供高精度的张力控制，并且适用于各种复杂应用。
3. 自动化控制系统：在一些需要大规模张力控制的情况下，引入自动化控制系统是更为有效的方法。
这种系统通常由传感器、执行机构和控制器组成，能够实现实时监测、精确调节和稳定控制，提高工作效率和减少人为错误。
三、具体方案基于对现有张力控制方法的研究和分析，本文提出了一种结合传感器和自动化控制系统的高效张力控制方案。
1. 传感器选择：根据具体应用需求选择合适的张力传感器，如应变传感器、压力传感器或位移传感器等。
传感器的选取应考虑其精度、响应速度和可靠性等因素。
2. 控制器设计：设计一个智能控制器，该控制器能够接收传感器的信号，并根据设定值进行调节。
控制器应具备高精度的数据处理能力和快速的响应速度，以实现准确的张力控制。
3. 执行机构优化：根据具体应用场景选择合适的执行机构，如电机、液压缸或气动装置等，并通过优化其控制算法和传动装置来提高响应速度和控制精度。
带材卷绕张力控制系统设计
带材卷绕张力控制系统设计摘要张力控制系统是以卷材为材料的生产机械上最重要的控制系统，不论产品是纸张、塑料薄膜、纺织品、橡胶片或薄钢板卷材，都是在一定的张力控制下被输送到设备，且在一定的张力下被卷取。
在以数字PID为核心的张力控制系统中，在矩阵键盘以及液晶显示器的帮助下，输入需要的数据后。
张力传感器检测电路得到模拟电压信号，该信号经过放大、滤波、电压跟随后送入10位A/D转换器进行模数转换，得到数字信号，该数字信号送入AVR单片机进行PID等算法运算后，再经过12位D/A转换后得到模拟信号，该信号用于控制电机。
同时，还设计了一个以模拟PID为核心的张力控制系统。
通过给定张力与反馈张力之差，经过模拟PID调节器后输出给变频器。
变频器根据控制精度的要求，工作在闭环速度控制。
这种模式采用过程PID，直接进行张力控制，原理简单、调试方便。
还用Multisim 9仿真了模拟PID。
关键词：张力传感器检测，PID，AVR单片机注：本设计题目来源于教师的企业科研项目，项目编号为：AbstractTension control system is the most important control system, which is based on membrane materials. Whether the product is paper, plastic film, textiles, rubber sheets or thin steel sheet, they all are transferred to the device, and is under a certain tension take-up.With the help of matrix keyboard and LCD display we can input required data. So the tension sensor detection circuit can receive an analog voltage signal. The signal after amplification, filtering, voltage follower, which come into 10-bit A/D converter for analog-digital conversion. It may get digital signal. The digital signal come into MCU, which may operate by PID algorithm or more. The result through the 12-bit D/A conversion turn into analog signal. The analog signal is used to control the motor.At the same time, I also designed a tension system at the core of the PID control. Through setting tension and feedback tension,which come into analog-PID regulator.The analog-PID regulator output to the inverter. The Inverter under control accuracy requirements is working in closed loop speed control. This model uses the process PID. The direct tension control is simple and convenient debugging. It simulate the tension control system with the help of Multisim 9.Key words：Tension sensor detection, PID operation, AVR MCU目录1绪论 (1)1.1 张力控制系统概述 (1)1.2 张力控制系统的国内外发展现状及应用 (1)1.3课题的目的和意义 (2)1.4本课题的主要工作 (3)2张力控制系统总体方案设计 (4)2.1张力分析 (4)2.2张力控制系统原理 (5)2.3张力控制系统控制方式选择 (6)2.4张力控制系统控制器方案选择 (6)2.5张力控制系统需求分析 (7)3张力控制系统硬件设计 (9)3.1硬件设计需求分析 (9)3.2数字PID为核心的硬件设计 (11)3.2.1电源电路硬件设计 (11)3.2.2张力传感器检测硬件设计 (12)3.2.3信号处理硬件电路设计 (13)3.2.4A/D转换硬件电路设计 (15)3.2.5单片机系统硬件电路设计 (16)3.2.6D/A转换电路硬件设计 (19)3.2.7键盘输入硬件电路设计 (21)3.2.8显示电路硬件设计 (22)3.3模拟PID为核心的硬件设计 (23)3.3.1模拟PID调节器硬件设计 (23)3.3.2模拟PID系统仿真 (30)3.3.3变频器 (31)4张力控制系统软件设计 (33)4.1主程序及初始化子程序 (33)4.1.1主程序 (33)4.1.2初始化子程序 (33)4.2 PID算法程序 (34)4.3采样程序 (36)4.4数模输出程序 (38)4.5矩阵键盘子程序 (40)4.6显示子程序 (40)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录A (44)附录B (46)1绪论1.1 张力控制系统概述张力控制系统往往是张力传感器和张力控制器的一种系统集成，目前主要应用于冶金、造纸、薄膜、染整、织布、塑胶等线材或带材设备上，是一种实现恒张力或者变张力控制的自动控制系统，其作用主要是实现辊间的同步，收卷和放卷的控制[9]。
张力控制系统方案
根据执行机构旳不一样张力控制方式可以分为电机张力控制系统、电液张力控制系统、磁粉张力控制系统以及其他旳如杠杆摇摆式张力控制系统等。
本方案是电机张力控制系统旳设计。
电机张力控制系统是目前应用最为广泛旳一种，其控制原理框图如下：
本方案完全采用安川电机企业旳所有部件，其中电机为安川400W旳伺服电机（内含旋转编码器），驱动器为安川400W旳伺服驱动器。
运动控制器为安川MP2300。
系统中使用了张力传感器，其作用为：检测出感应滚筒旳位置，以模拟量电压形式输入给MP系列运动控制器，控制器再以带有速度赔偿旳控制方式实现恒张力进给。
本科毕业设计PLC张力控制系统的设计5
绪论随着科学技术的不断进展，工业生产的自动化程度不断地提高，微处置器、运算机和数字通信技术的应用愈来愈普遍。
工业自动化的主要支柱之一——PLC 在工业生产上具有普遍的应用，如造纸业、纺织业、橡皮业、薄膜加工业等等。
而PLC张力控制在上述工业中具有关键的作用。
在一般的造纸厂、印刷厂、纺织漂染厂、食物厂等，当处置一些如纸张、薄片、丝、布等长尺寸材料或产品时，都会用上卷壳及滚筒组成的加工生产线，因此，放料作业的张力控制，便成为通用的基础技术。
张力控制的作用就是在料膜动态处置进程中，维持恒定的张力，抑制外来干扰引发的张力抖动。
以料膜为例，在放卷，收卷和供料进程中，料膜上要维持必然的张力（或称之为拉伸力），过大的张力会致使料膜变形乃至短裂，而过小的张力又会使料膜松弛，致使褶皱，或处置尺寸不准等弊病。
如此就要求在料膜的处置进程，要维持恒定的张力。
张力控制的作用就是在料膜动态处置进程中，维持恒定的张力，抑制外来干扰引发的张力抖动。
本设计利用了伺服电机，三菱变频器、普通电机、西门子可编程控制器（PLC）、角度传感器。
项目中对两部份张力控制所选用的电机不同，是因为考虑到了生产本钱的因素。
在卷膜传送部份，需要的控制要求高，因此选用在性能好但价钱高的伺服电机，而在卷纸回收部份，需要的控制要求比较低，因此选用了廉价但能知足生产要求的普通电机。
设计中的张力控制系统，在利用传感器上选择了角度传感器。
通过对传送卷膜、卷纸的可动辊与水平面的夹角的测量，来判断张力大小是不是发生转变。
把检测出转角的模拟量送入控制器——PLC中进行控制。
第一章：张力控制系统的初步熟悉张力控制系统概述1.1.1 张力控制在一般的造纸厂、印刷厂、纺织漂染厂、食物厂等当处置一些如塑料膜卷、纸张、薄片、丝、布长尺寸材料或产品时，都会用上卷壳及滚筒组成的加工生产线，因此，放料作业的张力控制，便成为通用的基础技术。
以料膜为例，在放卷，收卷和供料进程中，料膜上要维持必然的张力（或称之为拉伸力），过大的张力会致使料膜变形乃至短裂，而过小的张力又会使料膜松弛，致使褶皱，或处置尺寸不准等弊病。
标准张力控制控制方式
标准张力控制控制方式
标准张力控制控制方式有以下几种：
1.直接张力控制：直接张力控制方式是通过直接测量和调节张力
来控制张力。
在控制过程中，控制系统通过传感器实时检测张力值，并根据设定的张力目标值和检测到的实际张力值之间的差值，计算出调节量，然后通过执行机构对张力进行调节。
这种控制方式精度高，响应速度快，适用于高速、高精度的张力控制场合。
2.间接张力控制：间接张力控制方式是通过控制与张力相关的其
他参数来间接调节张力。
例如，通过控制线速度、卷径等参数来调节张力。
这种控制方式结构简单，易于实现，但精度和响应速度相对较低，适用于对张力精度要求不高的场合。
3.补偿控制：补偿控制方式是通过补偿外部扰动或系统参数变化
来提高张力控制的稳定性。
例如，当外部扰动或系统参数变化导致张力波动时，控制系统可以通过补偿控制算法对扰动进行补偿，从而减小张力波动。
这种控制方式适用于存在外部扰动或系统参数变化的场合。
4.自适应控制：自适应控制方式是一种基于系统参数变化的控制
方式。
在控制过程中，控制系统能够自动适应系统参数的变
化，从而减小因参数变化引起的误差。
这种控制方式适用于系统参数变化的场合。
5.模糊控制：模糊控制方式是一种基于模糊逻辑的控制方式。
在
控制过程中，控制系统通过模糊逻辑规则对输入的变量进行处理，从而得到调节量。
这种控制方式能够处理不确定性和非线性问题，适用于复杂的张力控制系统。
以上是标准张力控制控制方式的几种常见类型，具体选择哪种方式需要根据实际应用场景和需求进行选择。
涂布机张力控制系统设计
器ꎬＮＪ５０１ － １３００ 控制器可以通过工业１ － １３００ 控制
１０ 个伺服轴和 １ 个虚拟伺服轴ꎬ所以最终选择了
分、人机操作部分、逻辑控制部分组成ꎮ
１ 引言
究机构与某些小公司的生产市场ꎬ全自动涂布机大
范围使用用于工厂的大批量生产中ꎮ 以人工将电池
伴随世界工业的不断发展ꎬ能源问题已经成为
原材料组合的生产方式大部分存在于国内锂电池发
了人们生活和人类发展中不可避免的难题ꎮ 由于对
展初期ꎬ经过研究出现了改进的半自动设备ꎮ 目前
锂电池性能要求提升ꎬ锂电池内的各部分性能要求
防爆作用ꎮ 在锂电池整体要求提高的背景下ꎬ对于
正负极极片及制作隔膜ꎮ 正极的活性物质为氧化锂
生产锂电池的自动化设备也是一个挑战ꎬ其中生产
钴ꎬ隔膜是一种特殊的复合膜ꎬ负极的活性物质为
隔膜生产中重要组成部分的涂布机在此环境下设备
整体自动化水平得到了很大提升 [１] ꎮ
２ 行业现状
碳、有机电解液 [３] ꎮ
计算的结果通过执行机构执行ꎮ
(２) 专用张力控制系统ꎮ 通过张力传感器采集
反馈量ꎬ一般为模拟量信号ꎮ 通过控制系统内部演
的极片经张力系统调整张力ꎬ同时控制收卷速度ꎬ使
算ꎬ结果直接对磁粉制动器或变频器进行控制ꎮ 此
它与涂布速度同步ꎮ 极片保持在中心位置ꎬ由收卷
种方式一般只应用在单向驱动场合ꎮ
干燥———牵引———收卷五部分完成ꎬ其中最主要的
ＹＡＮＧ Ｙｕｎ￣ｑｉｎｇ１ ꎬＳＵ Ｚｈｅｎ￣ｙａｎｇ２
(１ Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ. Ｌｔｄ. ꎬＳｈｅｎｙａｎｇ １１０１４１ꎬＣｈｉｎａꎻ２ Ｔｉａｎｊｉｎ
张力控制原理介绍
第二章张力控制原理介绍2．1 典型收卷张力控制示意图浮动辊F牵引辊收卷图2 带浮动辊张力反馈收卷F牵引辊图1 无张力反馈32．2 张力控制方案介绍对张力的控制有两个途径，一是可控制电机的输出转矩，二是控制电机转速，对应这两个途径，MD330 设计了两种张力控制模式。
1、开环转矩控制模式开环是指没有张力反馈信号，变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的，与开环矢量或闭环矢量无关。
转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩，而不是频率，输出频率是跟随材料的速度自动变化。
根据公式F=T/R（其中F 为材料张力，T 为收卷轴的扭矩，R 为收卷的半径），可看出，如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，就可以控制材料上的张力，这就是开环转矩模式控制张力的根据，其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩，收卷轴的转矩主要作用于材料上。
MD 系列变频器在闭环矢量（有速度传感器矢量控制）下可以准确地控制电机输出转矩，使用这种控制模式，必须加装编码器（变频器要配PG 卡）。
2、与开环转矩模式有关的功能模块：1）张力设定部分：用以设定张力，实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应，需由使用者设定。
张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减，用于改善收卷成型的效果。
2）卷径计算部分：用于计算或获得卷径信息，如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分，如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。
3）转矩补偿部分：电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来克服收（放）卷辊的转动惯量，变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿，使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。
摩4擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。
3、闭环速度控制模式闭环是指需要张力（位置）检测反馈信号构成闭环调节，速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率，而达到控制目的，速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F 控制三种方式中的任何一种。
同步及恒张力控制系统的几种方案
Ｙ
世破 恭
图２ ，硬 同步及 开环张 力 闭环 矢量 控制 系统 框 图
控 制算法如 下：速 度 同样 以图 ２所 示 中的 １ 单元 为主 ，在人 机上 设定 的一般 为线 速度，要将 线速度转 换成 相应 的频率 。由于 １ 单元 与 ２单 元之 间在机械 方面 的差异 、打 滑等因素 的存 在 ， 定 了 １ 决 单元变频 器 与 ２ 元变频 器 的运 行频 率存在 一定 的系数关系 。 单 同理 ，２与 ３单元 、３与 ４单 元 、４与 ５单元之 间、５与 ６ 元之 间也存在 不同 的系数关 单
维普资讯
‘ 河北纺织》２ ０ ０ ８年第三期 （ １４期 ） 总 ３
纺机纺器
同步及恒张力控制系统的几种方案
王泽 娟
（ 家庄 石 家庄纺织机械有 限公 司 ０ ０９ ） 石 ５０１
同步 控制 广泛 应用 于纺 织 、印染 、造纸 等行业 ， 在传 统 的电力 拖动领域 ，同步控 制 、 张力控 制 是 非常经 典 的控 制环节 。同时因为控 制对象 、工 艺要 求及 控制精 度 、效果 的不
为 ２单元 比例系 数 ，Ｋ ２为 反馈 比例系数 ，Ｖ ２为 反馈信 号） ｆ ｆ ，其 余单元 同 ２单元 。张力 辊的 同轴 安装 一个 电位 器 ，当张力辊处 于平衡位 置 时将 电位器 的输 出调 整为 ０ ，张力 ｖ
辊偏离平 衡 位置 时 ，反馈信 号会有变化 ，变化 的范 围在 ＋Ｖ之 间 ，这 样反馈量乘 以反馈 ５ 系数 ，再加上 同步 比例 系数 乘 以主给 定，所得到 的结 果就 是总输 出 。因此 当张力辊 偏离 平衡位 置 时 。相 应 的同步控制 器的输 出会减 小或 增大 ， 自动 调 整变频 器的频率 ，达 到动 态 的平衡 ，使得 张力辊 始终 在平衡位置 附近轻微 摆动 ，起到 同步 的效 果 。图 １ 示的系 所
恒张力解决方案
恒张力解决方案恒张力解决方案是一种用于解决张力不稳定问题的方法。
张力在许多工业和制造过程中都是一个重要的参数，但由于各种因素的影响，张力常常会出现波动或不均匀的情况，从而影响生产效率和产品质量。
恒张力解决方案通过采用一系列的措施来稳定和调节张力，从而解决这一问题。
恒张力解决方案的核心是使用张力控制系统。
该系统由张力传感器、控制器和执行器组成。
张力传感器用于测量张力的实时值，并将数据传输给控制器。
控制器根据设定的张力目标值和传感器数据来计算并控制执行器的动作，以实现恒定的张力输出。
执行器可以是气缸、电机或液压系统，根据具体的应用需求选择合适的执行器。
除了张力控制系统，恒张力解决方案还包括其他辅助设备和措施。
其中之一是张力感知装置。
这是一种用于检测张力异常的装置，当张力超出设定范围时会发出警报或触发自动停机。
这可以帮助操作员及时发现并解决张力问题，避免进一步影响生产。
另一个辅助设备是张力调节装置，它可以根据需要调整张力的大小，以适应不同的工艺要求。
恒张力解决方案的应用范围广泛。
在纺织、印刷、包装、造纸等行业中，恒张力解决方案可以用于纱线、布料、纸张等材料的张力控制。
在电线电缆制造、金属加工、橡胶制品生产等行业中，恒张力解决方案可以用于导线、钢带、橡胶带等材料的张力控制。
此外，恒张力解决方案还可以应用于卷取、拉伸、剪切等工艺过程中的张力控制。
恒张力解决方案的优势在于提高生产效率和产品质量。
通过稳定和调节张力，可以减少生产过程中的材料浪费、产品损坏和生产停机时间。
同时，恒张力解决方案还可以提高产品的均匀性和一致性，使得产品更加稳定和可靠。
总之，恒张力解决方案是一种有效的方法，用于解决张力不稳定问题。
通过采用张力控制系统和其他辅助设备，可以实现恒定的张力输出，提高生产效率和产品质量。
无论是在纺织、印刷、包装等行业中，还是在电线电缆、金属加工、橡胶制品等行业中，恒张力解决方案都可以发挥重要作用。
涂布机张力控制系统解决方案及调试心得
《涂布机张力控制系统解决方案及调试心得》——张力专用变频器的应用2011年11月5日这两天在东莞一家做胶粘纸的生产厂家改造一台设备——涂布机生产线，效果较为理想。
系统结构简单，原机械部分不做任何改动。
改造后，在系统启停及运行过程中张力都很稳定，运行过程中不需要人为调整张力，操作简单。
总结一下，于人于己或许都有些好处。
一、原设备——一条涂布机生产线改造前现状：由于厂家采购的是二手设备，收放卷张力采用磁粉离合器控制。
张力控制极不稳定，在生产过程中需要人为调整。
在改造前，该设备已经不能正常生产。
图一：改造前系统传动示意图二、客户要求：进行收卷部分的恒张力控制，操作简单。
系统在生产过程中基本不需要人工干预。
三、改造方案：针对客户要求及结合现场设备状况，我们拟对该生产线进行基于张力控制变频器的恒张力控制系统。
即：对收卷部分、主牵引、次牵引采用恒线速度同步控制，对收卷部分采用恒张力控制。
示意图如下：图二：改造后系统传动示意图四、改造方案及调试总结：1、改造方案应适应客户现状需求，实用高效为第一原则。
采用张力专用变频器做恒张力控制，不需要用PLC做卷经的计算。
卷经计算、惯量补偿、摩擦力补偿、以及张力锥度等相关模块都在变频器内部完成。
这样，该系统结构简单可靠。
2、改造方案确定后，需要先计算一些相关的参数值（最好事先告知客户相关技术人员，让其帮助了解，这样一来可增加工作效率，二来可验证自己的测量是否有错）：3、使用张力控制变频器MD330时需要注意的几个常用公式根据牵引电机、牵引辊直径、传动比计算最大线速度；根据收卷电机、收卷轴空满轴直径、传动比，计算收卷变频器的最大输出频率、最大设定张力。
牵引部分：牵引电机1440r/min,50Hz，牵引棍直径D牵引=269mm，传动比I=14.1（根据主牵引电机转速×1/14.1=n牵引棍,得传动比I=n牵引电机/n牵引棍）收卷部分：收卷电机2.2KW，4极，1430r/min,50Hz，传动比=7.86，卷轴空卷100mm，最大400mm。
张力控制原理介绍
第二章 张力控制原理介绍 2．1 典型收卷张力控制示意图22．2 张力控制方案介绍对张力的控制有两个途径，一是可控制电机的输出转矩，二是控制电机转速，对应这两个途径，MD330设计了两种张力控制模式。
1、开环转矩控制模式开环是指没有张力反馈信号，变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的，与开环矢量或闭环矢量无关。
转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩，而不是频率，输出频率是跟随材料的速度自动变化。
根据公式F=T/R（其中F为材料张力，T为收卷轴的扭矩，R为收卷的半径），可看出，如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，就可以控制材料上的张力，这就是开环转矩模式控制张力的根据，其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩，收卷轴的转矩主要作用于材料上。
MD系列变频器在闭环矢量（有速度传感器矢量控制）下可以准确地控制电机输出转矩，使用这种控制模式，必须加装编码器（变频器要配PG卡）。
2、与开环转矩模式有关的功能模块：1）张力设定部分：用以设定张力，实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应，需由使用者设定。
张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减，用于改善收卷成型的效果。
2）卷径计算部分：用于计算或获得卷径信息，如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分，如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。
3）转矩补偿部分：电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来克服收（放）卷辊的转动惯量，变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿，使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。
摩3擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。
3、闭环速度控制模式闭环是指需要张力（位置）检测反馈信号构成闭环调节，速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率，而达到控制目的，速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F控制三种方式中的任何一种。
张力控制
张力控制系统往往是张力传感器和张力控制器的一种系统集成，目前主要应用于冶金，造纸，薄膜，染整，织布，塑胶，线材等设备上，是一种实现恒张力或者锥度张力控制的自动控制系统，其作用主要是实现辊间的同步，收卷和放卷的均匀控制。
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，也应有能力保证被分切物不破损。
张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。
若张力不足，原料在运行中产生漂移，会出现分切复卷后成品纸起皱现象；若张力过大，原料又易被拉断，使分切复卷后成品纸断头增多。
一、标准变频器与收放卷变频器型号介绍尤尼康收放卷行业专用变频器，可以进行卷径计算。
AF201仅仅支持速度控制模式，AF202不仅支持速度控制模式，还支持转矩控制模式。
AF200标准产品不能进行卷径计算，收放卷行业专用变频器系列包括了标准产品的主要功能，还有行业特定的功能，可以进行卷径计算，有相应卷径计算功能码做相关设置，比如H0.00、H1.00、H1.24等等功能码。
AF201标准产品仅仅能做一个无速度编码器反馈的矢量控制，比如木工机械、音乐喷泉、扶梯、陶瓷机械、离心机、塑料吹塑机、细微拉丝机、磨床、雕铣机、跑步机、大圆机等等行业应用中。
AF202可以做有速度编码器反馈的闭环矢量速度控制，还能做转矩控制，设置PD.00=1变频器由速度控制模式变为转矩控制模式，这里可以设置P6.21作转矩给定或者张力给定及速度限定。
主要应用有：替换力矩电机、皮革机、鱼网编织机、浸胶机等等。
AF201收放卷行业专用变频器只能实现有位置摆杆或者浮动辊的速度控制，比较典型的行业应用是拉丝机速度控制。
AF201收放卷行业专用变频器可实现卷径计算、进行PID调节的复合控制模式实现恒定线速度收放卷控制。
应用行业主要有：双变频拉丝机、直进式拉丝机、层绕机、动力放线架、复卷机等等。
AF202收放卷行业专用变频器包含了AF201收放卷行业专用变频器的主要功能，不仅能做速度控制，还能做转矩控制，可以实现恒定转矩控制或者恒定张力控制。
张力控制
张力控制方案恒张力控制实现的几种方案在日常工作中，我们经常遇到张力控制问题，张力控制得好坏直接影响着产品的质量，由于张力控制的多样性及复杂性，选用一套合理经济实用的张力控制系统是企业采购设备前所要考虑的首要条件。
下面我列举几中常见的张力方式供大家参考。
一、力矩电机及驱动控制器1、性能：张力控制不稳定，线性不好。
2、经济性：设备简单，价格便宜，可正反转。
3、适用于张力精度要求不高的场合。
如：电线、电缆。
二、磁粉制动器/磁粉离合器张力控制1、经济性：电气省不了钱，机械也费钱，同样需要调速单元（如变频器、直流调速器）及张力控制仪。
2、精度差：线性不够好，控制的卷径变化范围不大。
(特别是在大负荷或高速时张力精度不够)；3、故障率高，维护费用高（经常要更换磁粉），磁粉制动器/磁粉离合器的可靠性差，发热严重功率大的还需水冷等。
4、性能：张力稳定性比力矩电机稍强，张力及速度可调。
适用范围比力矩电机广。
三、舞蹈棍控制器1、性能：张力控制平稳，有张力贮能功能、张力调节麻烦。
2、电气调速单元要求响应快，机械设备较复杂、局限于线材不适合于片材。
如：光纤，光缆。
四、直接张力闭环控制1、性能：张力控制平稳，电气调速单元要求响应快，张力可视，系统容易振荡。
2、电气设备复杂，需要调速单元、张力控制仪及张力传感器，设备初投资大，价格贵。
3、性能价格比不高，不适用于大张力控制场合。
2.1 控制电机的不同选择由上面的系统图可以看出，当收线控制电机旋转速度不变时，光纤缠绕到收线管上的线速度基本保持不变，而且光纤上允许的张力在80g~300g之间，此时，只要控制张力控电机的转速，使放线时的线速度与收线时的线速度达到平衡，就可以保证两轴之间光纤上的张力在一个很小的范围之内。
为了达到这样的目的，选择适合的张力控制电机是首要解决的问题。
2.2 张力检测的不同选择同时，为了方便于对光纤上张力的检测，合理的选择和放置三个滑轮也是张力控制中重要的部分。
张力速度控制原理
张力速度控制原理引言：在现代工业生产中，张力的控制是一个重要的技术问题。
张力的大小直接影响着产品的质量和生产效率。
而张力的控制需要借助张力控制系统来实现。
本文将介绍张力速度控制原理，包括其基本原理、实现方式和应用场景。
一、基本原理张力速度控制是指通过调节传动系统中的张力来控制传送带或线材的运动速度。
其基本原理是根据张力与速度之间的函数关系，通过控制张力的大小来实现所需的运动速度。
一般来说，张力与速度成正比，即张力越大，速度越快；张力越小，速度越慢。
二、实现方式1. 张力传感器为了实现张力速度控制，首先需要获取传送带或线材的张力信息。
通常采用张力传感器来测量张力的大小。
张力传感器可以将张力的物理量转化为电信号，然后通过电路进行处理，最终得到张力的数值。
常用的张力传感器有压力传感器、应变片传感器等。
2. 控制系统控制系统是实现张力速度控制的关键部分。
它根据张力传感器获取的张力数值，通过控制信号输出来调节传动系统的工作状态，进而控制传送带或线材的运动速度。
常见的控制方法有PID控制、模糊控制、自适应控制等。
控制系统的设计要考虑到系统的稳定性、响应速度和误差补偿等因素。
三、应用场景张力速度控制在各个行业都有广泛的应用。
以下列举几个常见的应用场景：1. 纺织工业：用于控制纺纱、织布等过程中的纱线或织物的张力，以保证产品的质量和稳定性。
2. 包装行业：用于控制包装机械中的传送带的张力，以确保包装过程中的平稳运行和产品的完整性。
3. 电子行业：用于控制印刷机、贴标机等设备中的传送带的张力，以保证印刷和贴标的精度和稳定性。
4. 钢铁行业：用于控制钢铁生产线中的钢带或钢丝的张力，以保证产品的质量和尺寸精度。
结论：张力速度控制原理是通过控制传动系统中的张力来实现传送带或线材的运动速度控制。
它是现代工业生产中重要的技术手段，广泛应用于各个行业。
通过合理设计的张力控制系统，可以实现对张力和速度的精确控制，提高生产效率和产品质量。
张力控制_精品文档
张力控制方法一．控制原理下图是PV800H 所用的钢丝线走线原理图，从右侧放线电机4——> 右侧排线电机6——>通过导论到张力调节电机8——>主辊电机1主辊电机2——>通过导论到张力调节电机7——> 左侧收线侧排线电机5——>左侧收线电机1张力控制基本方案， 电机1，电机2，电机3，电机4伺服工作在速度模式。
电机7，电机8工作在扭矩模式。
电机2，电机5，电机6，工作在位置模式 保持电机1，电机2所带的主辊和电机4，电机3收放线电机的线速度一致。
当线速度绝对一致的情况下张力控制电机7电机8保持抱匝不动，则钢线上的张力T 为0。
假设线速度一致：通过张力调节电机施加一个扭矩M 通过力臂L 转换到导轮上的力就是线的张力T 。
（忽略摩擦力、导轮的大小、摆杆的重量和电机自身的惯量），设作用在滚轮3上的力F 。
L=0.3m （测量得） M=0~30nm （电机输出扭矩）则F=M/L=0~100（n ）（力矩：力臂(L)和力（F ）的叉乘(M)。
物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离） 作用在线上的张力T=F/2=0~50（n ）计算所得数据和PV800H 所查询的钢线扭矩可设定的范围0~50n 吻合。
FANUC 系统参数查看电机7电机8也工作在扭矩控制模式下。
可以肯定PV800H 是用这个控制方式。
以上是假设线速度一致，张力控制的精度就取决于伺服电机输出的扭矩精度（需要咨询张力检测4张力检测2张力检测1 张力检测3伺服厂家）。
但实际上线速度不可能控制到完全的一致，由于左右收放线桶通过绕线其外径会随时变化。
也就是说收放电机需要跟随外径的变化而变化。
此时如何控制其线速度的统一。
1．通过张力伺服电机的绝对值编码器反馈张力摆杆的实时位置，调整收放线电机的速度。
右侧放线侧：当摆杆往左摆动时，张力过大，电机4线速度太慢。
当摆杆往右摆动时，张力过小，电机4线速度过快。
左侧收线侧：当摆杆往左摆动时，张力过大，电机3线速度太快。
- 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)。
根据执行机构的不同张力控制方式可以分为电机张力控制系统、电液张力控制系统、磁粉张力控制系统以及其他的如杠杆摇摆式张力控制系统等。
本方案是电机张力控制系统的设计。
电机张力控制系统是目前应用最为广泛的一种，其控制原理框图如下：
本方案完全采用安川电机公司的所有部件，其中电机为安川400W的伺服电机（内含旋转编码器），驱动器为安川400W的伺服驱动器。
运动控制器为安川MP2300。
系统中使用了张力传感器，其作用为：检测出感应滚筒的位置，以模拟量电压形式输入给MP2000系列运动控制器，控制器再以带有速度补偿的控制方式实现恒张力进给。