张力控制变频收卷程序方案
收卷变频器恒张力控制调试方法
收卷变频器恒张力控制调试方法收卷变频器恒张力控制调试方法根据上述方法完成变频器闭环矢量的调试工作后，再进行张力调试，张力控制参数设置如表4所示。
表4张力控制参数设置序号参数类型数值说明1FH-001开环转矩控制模式2FH-010收卷控制3FH-03计算值机械传动比4FH-042AI2为张力给定电位器信号5FH-06计算值最大张力6FH-0710%零速张力提升，根据实际情况设置。
7FH-0920%张力锥度FH-100通过线速度计算卷径8FH-11实际值最大卷径9FH-12实际值卷轴直径10FH-130初始卷径源由FH-12～FH-15设定11FH-271线速度输入信号选择AI1，由前一级变频器的AO输出;12FH-28计算值最大线速度13FH-331000机械惯量补偿系数14FH-347800材料密度15FH-351000材料宽度16FH-368%机械摩擦系数补偿6调试说明（1）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，输出频率是跟随牵引电动机的速度而自动变化。
（2）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依据。
（3）MD系列变频器在闭环矢量控制（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）。
（4）在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。
（5）电机的输出转矩在加减速时，有一部分要用来克服收卷辊的转动惯量，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。
摩擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。
（6）牵引1电机和牵引3电机长期工作在发电状态，牵引1变频器和牵引3变频器必须加装制动单元和制动电阻来消耗由电机回馈回来的能量，否则变频器直流母线上的电压会超过变频器限定的电压范围而报警停机。
MD收放卷张力控制
张力控制基础--什么是张力控制系统？
什么是张力控制系统？
张力控制系统就是为实现张力控制而 必须的系统构成。 典型的张力控制系统包括： 1、张力控制器（含专用变频器） 2、张力检测器 3、磁粉制动器或离合器。 功能： 能够持久地控制料带输送时的张力。 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 也有能力保证料带不产生丝毫破损。
传动比
机械传动比=电机转速/卷轴转速 在张力控制时必须正确设定机械传动比。
皮带、齿轮(多极相乘）
最大线速度
牵引棍变频器最大频率时所能达到的线速度
来源 1、线速度和频率正比（模拟输出或脉冲输出） 2、检测时脉冲频率与线速度成正比（编码器或接
近开关） 直接影响卷径条件（线速度与传动比）； 要正确设置最大线速度（FH-28，FH-29); 观察FH-30---线速度实际值;
线速度检测＋变频器
线速度反馈 线速度输入 一般用于收卷，但必须方便安装速度反馈装置
磁粉制动/离合器＋张力传感器＋张力控制器
目前使用较为普遍，但仅限于开卷收卷场合
变频器 ＋张力传感器（调节辊）
线速度输入 张力输入
张力反馈
使用范围不受限，但必须方便安装传感器（调节辊）
变频器开环张力控制 速度反馈
式选择； Ø 可灵活改变收/放卷模式； Ø 丰富的卷径计算功能模块； Ø 灵活的转矩补偿、惯量补偿、张力锥度输出等功能模块
；
什么是张力控制？
在金属加工、纺织、造纸、橡胶、化工及电线电缆等工业中，当处理一些如纸张、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，这有一个 需要解决的问题：如何在卷筒直径从开始阶段至最后阶段逐渐变化的整个过程中，张 力和线速度的变化保持在所允许的范围内。以塑料薄膜为例，在放卷、收卷以及供料 过程中，薄膜上要保持一定的张力（或者称之为拉伸力），过大的张力会导致料膜变 形甚至断裂，而过小的张力又会使薄膜松弛，导致褶皱，这就要求在薄膜的处理过程 中要保持恒定的张力。 张力控制的作用就是：保持恒定的张力，抑制外来干扰引起的张力抖动。 有两种途径可解决此问题：
应用变频器中心卷绕功能精确控制张力
应用变频器中心卷绕功能精确控制张力文章链接：中国纺织服装机械网/news/Detail/9910.html纺织生产过程中的半成品或成品，如纱线、布匹需要卷绕在轴或辊上，例如：分批整经机将成片纱卷绕在经轴上；浆纱机和浆染联合机将成片浆过的纱卷绕在织轴上；卷染机和轧卷染色机将布卷绕在收放辊上。
这些设备在卷绕过程中都有一个共性问题，即需要恒张力控制，卷绕直径从最小直径到最大直径，要求纱和布的张力保持不变。
利用变频器或交流伺服的中心卷绕功能可以较好解决卷绕恒张力控制。
常见的卷绕方式有两种，即摩擦卷绕和中心卷绕。
摩擦卷绕的效果受摩擦辊的影响很大，如：分批整经机的经轴卷绕，传统的机构采用摩擦辊卷绕方式，由于摩擦传动易使纱线增加毛羽，影响产品质量，且不利于后道工序生产，特别是在升速和降速过程，影响会更大，也限制了整经机向高速发展。
所以新型的高速整经机多数采用中心卷绕方式。
浆纱机和染浆联合机的织轴卷绕，传统的机构采用机械式无级变速器（PIV）作为中心卷绕方式。
经过长期生产实践，PIV机械故障频繁，维修保养复杂，同时随着无梭织机的发展，要求织轴大卷装，PIV很难满足大卷装织轴恒张力卷绕的要求。
卷染机和轧卷染色机的织物卷绕，传统的卷绕机构较多采用直流电动机控制系统，作为中心卷绕方式，直流控制系统技术成熟，控制方便，能较好地满足生产要求。
但直流电动机有整流子和碳刷，需经常维护，特别在印染企业环境恶劣，直流电动机故障率高，企业不大欢迎。
自从变频器技术问世以来，人们考虑将变频调速技术应用到中心卷绕机构，可以发挥交流电动机固有的优点，结构简单、坚固耐用、经济可靠。
经过多年的实践证明，变频调速技术可以满足中心卷绕的要求，国内外的整经机、浆纱机、卷染机等同类设备已大量采用变频器中心卷绕技术。
在张力控制要求更高的场合，采用交流伺服中心卷绕技术。
经轴卷绕、织轴卷绕、布辊卷绕采用中心卷绕方式，当卷绕直径从小直径向大直径变化时（浆纱机织轴最小卷径为100mm，最大卷径为1000mm；卷染机卷布辊最小卷径为200mm，最大卷径为1500mm）为了使纱或布的表面张力保持不变，必须保证转速的变化与卷径成反比，转矩的变化与卷径成正比，若没有转矩补偿，随着卷径的增大，则纱或布的张力会逐渐减少。
收卷张力控制方案
收卷张力控制方案以下是 7 条关于收卷张力控制方案：1. 嘿，你知道吗？收卷张力控制好重要哇！就像骑自行车要保持平衡一样。
比如在印刷厂里，纸张收卷的时候，如果张力控制不好，那可就乱套啦！要么太紧纸张变形，要么太松卷得乱七八糟。
咱可得找到那个刚刚好的点，让收卷顺顺利利的呀！2. 哎呀呀，收卷张力控制方案可不简单哟！这就好比开船要掌握好方向。
像那种大卷的布料收卷，张力要是没弄对，不就跟船在海上迷失方向一样糟糕嘛！所以得精心设计方案，确保一切都稳稳当当的呢！3. 哇塞，想想看收卷张力控制方案得多关键呀！这就如同跳舞要踩准节奏。
比如塑料薄膜的收卷，张力控制不当，不就像跳舞乱了拍子一样不协调。
那可得把这个方案做得精妙绝伦，让收卷也能跳出优美的“舞蹈”呀！4. 嘿哟，收卷张力控制方案可不能马虎呀！这跟厨师做菜调味一样重要呢。
要是收卷张力出了问题，就好像菜的味道不对，多别扭呀！一定得把方案做得杠杠的，让收卷顺利得像美味的菜肴让人赞不绝口！5. 哎呀，收卷张力控制得好那才厉害呢！就类似拔河比赛要掌握好力度。
像金属卷材的收卷，张力没抓好，不就跟拔河输了一样可惜嘛！所以咱得好好琢磨这方案，让收卷张力恰到好处呀！6. 哇哦，收卷张力控制方案真的超级重要啊！简直就像歌手唱歌要把握好音准。
假如收卷时张力乱七八糟，不就跟唱歌跑调一样难听嘛！必须得弄出个完美的方案，让收卷如同美妙的歌声般流畅！7. 嘿，收卷张力控制方案绝对是门大学问呢！就像走钢丝要保持平衡一样惊险又关键。
在一些大型的工业生产中，张力控制方案要是不行，那可就跟走钢丝掉下去一样可怕呀！咱可得绞尽脑汁把方案弄好，让生产过程顺顺当当不出差错！总之，一个好的收卷张力控制方案太重要啦，能让收卷工作高效又顺利！。
变频收卷张力控制系统在印刷机上的应用
变频收卷张力控制系统在印刷机上的应用摘要：本文通过分析收卷动态过程及其运行特点，引入相关的计算公式；最后以三菱FR-740变频器为例进行参数设定说明。
介绍了变频器在印刷机收卷张力控制系统上的应用方案，由于它具有良好的转矩特性和免维护性能，已经越来越多地应用于包装和印刷企业。
关键词：印刷机变频器收卷张力控制1、张力控制变频收卷在印刷机器上的应用及工艺要求1.1、传统收卷系统的局限性：近几年我国的印刷包装行业取得了飞速的发展，面临着前所未有的巨大机遇，也面临着巨大的挑战。
印刷速度的不断提高对印刷张力控制系统的要求也越来越高。
利用磁粉离合器来传递扭矩的传统控制方式限制了运行的速度，也浪费了资源，对于离合器而言，扭矩较大时（卷径较大时）滑动转速也变大，容易产生发热等不利情况，加上其本身使用寿命的原因，造成了故障率的较高的情况，在高速运转的印刷机上，也造成了纸张的大大浪费。
1.2 张力控制变频收卷的工艺要求·在收卷的整个过程中都保持恒定的张力或者锥度张力。
·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。
·在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。
·要求将张力量化，即能设定张力的大小，能显示实际卷径的大小。
2、变频收卷张力控制系统在印刷机上的应用方案举例：图1：变频收卷张力控制示意图方案简叙（图1示）：主轴速度由PLC通过模拟信号AL3对INV1进行频率给定并由PG1编码器反馈进行速度控制； PLC根据设定张力要求输出转矩信号AL2至矢量变频器INV2对电机进行转矩控制，调节收卷张力的大小；过AL0张力反馈信号形成收卷张力PID闭环控制。
（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。
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；以大到大小卷启动/停止、加/减速及停车时达到相对稳定的张力控制效果，确保生产产品的质量。
MD330收放卷参数设定步骤
MD330收、放卷张力变频参数设定一、变频调试和参数设定汇川MD330变频器为用于收放卷张力控制的专用变频器，是从MD320基础上添加的功能，所以当不选用张力控制是用法和MD320一样。
首先参考下表接线：接线图：收放卷方式，张力输入为AI1，线速度输入为AI2MD330变频调试步骤如下：1、参数恢复出厂值：才能上电，参数设定前先对变频器参数初始化（FP-01=1）同时按ENT键确认，即变频器参数恢复出厂设定值。
2、调好开环矢量：（注意调谐时加速和减速时间不可设置太小，保持出厂的默认数据即可。
）3、调好闭环矢量F2-11=编码器脉冲数（电机运行一圈编码器反馈的脉冲数）F0-02=1开环矢量成功后将编码器的脉冲数（，将F0-01参数改为“有速度传感器矢量控制”模式，按键和启停变频器分别让其运行5HZ、50HZ观察及电流，2中相差不大，如果电流比较大或者变频器停不下来，一般是编码器反馈回路有问题，停不下来需按急停断电才能停下来。
可能由以下原因造成：a检查F2-11是否设定正确，b编码器A、B相接线是否正确，是否接反了，必要时调换A、B相c检查编码器是否有松动、如有需紧固螺丝d外部线路有无松动情况以上步骤没问题才进行以下参数设定：4、其他参数设定：开环运行成功后，就可进行张力控制模式，目前常用的模式为：开环转矩控制模式，下面以开环转矩控制模式为例进行参数设定：5、摩擦补偿系数FH-36设定：逐渐加大FH-36摩擦补偿系数，按和启停变频器，直到在无张力的情况下马达能够运行起来，值。
6、完善设定参数：1）将FH-05设定20N张力，变频是否能快速启动起来并保持该张力。
如果是则2设定和控制了，可以拉材料做张力控制运行了。
7、惯量补偿FH-33：收卷起动时偏软或跟不上以及停机时张力过大的情况都由于惯量造成的。
需增加惯量补偿系数，适当增加FH-33的数值，改善收放卷启停由于惯性造成的张力偏大或偏小的问题。
二、参数设定补充说明：1）张力控制时，请清楚以下几个问题：A、张力来源，例如模拟量给定，或者通讯给定，正确设好张力来源参数B、卷径计算方式一般通过线速度计算设定好最大与最小卷径及初始卷径线速度输入部分选择好线速度输入来源并正确设定最大线速度（最大线速度对应输入的最大值，如选择模拟量做速度来源，最大线速度即为10V输入，为使用方便我们一般使用线速度计算方式）2）设定IO输入输出，你可能需要设定DI1启动、DI2卷径复位、DI3初始卷径选择，DI4故障复位以及故障报警输出，你还可以根据你的要求设定其他功能IO输入输出3）补偿设定，补偿包括摩擦补偿和机械惯量补偿摩擦补偿设定方法，先将张力设定为0，逐渐加大摩擦补偿系数，使得电机处于即将旋转的状态（一般是电机不转，但只要你稍微加一点力就能转起来），这时的摩擦补偿系数就是适当值，一般就不要再去改他，但根据你的需要也可做一点点变动。
卷绕机张力控制系统3页word
卷绕机张力控制系统
一、设备概述
本装置完通过西门子200PLC控制西门子变频器实时根据卷径变化改变收卷电机速度，使收卷线速度恒定保证印染质量。
二、工艺过程
1.装置起动前，通过触摸屏设置收卷线速度，初始卷径等参数，当系
统启动后，编码器计算收卷圈数，通过PLC计算出实时卷径，随着
收卷径的由小到大，PLC控制变频器使收卷电机的转速由快到慢相
应变化达到线速度恒定，同时通过另一编码器实时反馈线速度值，
与设定值比较进行微调。
三、模块组成和参数（电气）
希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：
1、常自认为是福薄的人，任何不好的事情发生都合情合理，有这样平常
心态，将会战胜很多困难。
2、君子之交淡如水，要有好脾气和仁义广结好缘，多结识良友，那是积蓄无形资产。
很多成功就是来源于无形资产。
3、一棵大树经过一场雨之后倒了下来，原来是根基短浅。
我们做任何事都要打好基础，才能坚固不倒。
张力控制变频收卷程序方案
一. 张力控制变频收卷在纺织行业的应用1．传统收卷装置的弊端纺织机械如：浆纱机、浆然联合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。
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,给很多客户带来了很多不便。
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。
2．张力控制变频收卷的优点* 张力设定在人机上设定，人性化的操作。
* 使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径启动时张力的线性递加;张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等.* 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。
并且在计算卷径时加入了卷径的递归运算，在操作失误的时候，能自己纠正卷径到正确的数值。
* 因为收卷装置的转动惯量是很大的，卷径由小变大时。
如果操作人员进行加速、减速、停车、再启动时很容易造成爆纱和松纱的现象，将直接导致纱的质量。
而进行了变频收卷的改造后，在上述各种情况下，收卷都很稳定，张力始终恒定。
而且经过PLC的处理，在特定的动态过程，加入一些动态的调整措施，使得收卷的性能更好。
* 在传统机械传动收卷的基础上改造成变频收卷，非常简便而且造价低，基本上不需对原有机械进行改造。
改造周期小，基本上两三天就能安装调试完成。
* 克服了机械收卷对机械磨损的弊端，延长机械的使用寿命。
方便维护设备。
二. 变频收卷系统构成1．系统框图2．变频收卷的控制原理* 卷径的计算原理：根据V1=V2来计算收卷的卷径。
因为V1=ω1*R1, V2=ω2*Rx.因为在相同的时间内由测长辊走过的纱的长度与收卷收到的纱的长度是相等的。
即L1/Δt=L2/Δt Δn1*C1=i*Δn2*C2(Δn1---单位时间内牵引电机运行的圈数、Δn2---单位时间内收卷电机运行的圈数、C1---测长辊的周长、C2---收卷盘头的周长、i---减速比) Δn1*π*D1=Δn2*π*D2/i D2=Δn1*D1*i/Δn2,因为Δn2=ΔP2/P2(ΔP2---收卷编码器产生的脉冲数、P2---收卷编码器的线数). Δn1=ΔP1/P1取Δn1=1,即测长辊转一圈,由霍尔开关产生一个信号接到PLC.那么D2=D1*i*P2/ΔP2,这样收卷盘头的卷径就得到了.* 收卷的动态过程分析要能保证收卷过程的平稳性,不论是大卷、小卷、加速、减速、停车、启动都能保证张力的恒定.需要进行转矩的补偿.整个系统要启动起来,首先要克服静摩擦力所产生的转矩,简称静摩擦转矩,静摩擦转矩只在启动的瞬间起作用;正常运行时要克服滑动摩擦力产生的滑动摩擦转矩,滑动摩擦转矩在运行当中一直都存在,并且在低速、高速时的大小是不一样的。
蓝海华腾张力控制专用变频器V6-T说明书081007
前言V6-T(-T5)系列变频器是V&T推出的张力控制专用高性能矢量控制型变频器。
产品采用了与目前国际最领先技术完全同步的无速度传感器/有速度传感器矢量控制技术和转矩控制技术，不仅具有与国际高端变频器同样优异的控制性能，同时还结合中国的张力控制行业应用特点，进一步强化了产品的可靠性和环境的适应性以及客户化和行业化的设计，能够更好地满足张力控制应用的需求。
请配合V6-H通用变频器用户手册一起使用。
蓝海华腾版权所有禁止一切未经授权的复制和抄袭1/28V6-T张力控制专用变频器介绍V6-T张力控制专用变频器原理目前越来越多的行业应用要求变频器实现恒张力控制，比如：分切机、印刷机、涂布机、复合机、包装机械等配套应用场合。
V6-T张力控制变频器提供两种恒张力控制的控制模式，。
转矩控制模式：通过对变频器转矩输出控制和自动的卷径计算来保持恒定的设定张力。
在这种工作模式下，变频器不需要外加张力控制器，不需要反馈当前位置或张力的外部信号，甚至不需要安装速度反馈编码器就可以实现恒定张力控制；但在要求极高的张力控制应用中，建议安装速度反馈编码器。
速度控制模式：通过外部的线速度给定以及反映当前位置或者张力的反馈信号，实现快速准确的速度PID调节，使位置信号或者张力反馈信号始终处于设定的平衡位置来实现恒定张力控制。
在这种工作模式下，变频器不需要外加张力控制器，不需要安装速度反馈编码器，但需要反馈当前位置或张力的外部信号，就可以实现恒定张力控制。
V6-T变频器基于高性能矢量控制技术和转矩控制技术，收放卷控制时：转矩控制精度高，可准确提供用户需要的张力并且对张力给定响应快，保证加工的材料粗细或厚度均匀；转矩输出能力强，在全速度范围内可持续提供额定或者定甚至最高至2.0倍额定的转矩，对收放卷盘径适应能力就强；启动平滑，无论低速还是高速运行下张力控制稳定，收放材料不会被拉细或者拉断；采用先进的转矩识别算法，可以自动补偿转动惯量、静止和滑动时的摩擦力，从而从根本上保证了线材加工时提供前后一致的张力控制特性；采用智能卷径识别，识别精度高，抗绕动能力强。
汇川变频器吹膜机摩擦收卷系统控制方案
汇川变频器吹膜机摩擦收卷系统控制方案工艺要求：■挤出膜的厚度靠改变主电机与引取电机的速度比例来完成，所以对变频器稳态速度精度要求高，速度的波动会造成薄膜厚度的不均匀；■引取与二夹辊，二夹辊与左右收卷之间需要张力控制，不同的材料有不同的张力要求，张力要能够独立调整；■收料轴斜靠在收卷胶辊上，依靠收卷胶辊与收料轴之间的摩擦力来带动收料轴转动，从而将材料收在料轴上，材料张力与卷径无关；方案说明：■采用速度差方式进行张力控制；■利用高速脉冲口保证引取、二夹辊、收卷辊之间的基本同步比例关系，随后用张力电位器给定一个叠加速度，使其与系统速度产生速度差形成张力；方案优势：■通过速度差产生张力，变频器工作在开环矢量控制速度模式下，动态响应快，克服了力矩电机加速张力偏小，减速张力偏大的情况；■速度控制时，电机恒转矩输出。
线速度和张力一定时，收卷胶辊速度保持恒定，不会因料径、负载等变化而变化，所以克服了力矩电机从空卷到满卷过程中，为了保持恒定张力需要不断调整输出力矩的缺点。
系统操作简单。
传动原理图控制原理图玻璃钢化炉的应用方案工艺要求：■上片、加热、钢化、卸片等多段工艺，分步定位传送，精确同步控制；■钢化冷却，要求冷却风机快速频繁启停；产品特点：■伺服定位功能，可以满足高精度定位成型的工艺要求；■电流矢量控制技术，高稳速精度性能，可以满足高精度传送工艺场合的准确定位要求；■电流矢量控制技术，快启快停性能，可以满足冷却工艺段冷却风机快速启停要求（50s以内）；■加、减速过程从0Hz~fmax，连续、快速加减速，可以实现最大限度节能（如图）；■特殊情况下可进行适当的超频限时控制，以满足不同工况要求；■特殊工艺处理，满足多粉尘、高温等恶劣工况环境连续作业要求；球磨机系统控制方案系统方案：球磨机主要是将块状物料磨成粉末的设备。
原理是将物料和原石按比例放入球筒内通过旋转的离心力，作用于两者之间，使之相互磨擦碰撞最终将物料粉碎。
毕业设计(论文)收卷机中张力控制系统的设计
摘要张力控制是生产过程中极其重要的一环，良好的张力控制能够确保产品质量，提高生产效率。
本文主要介绍了张力控制变频收卷的控制原理。
此技术能够保证收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大；大卷启动时张力过小的现象。
收卷中张力的控制就现在来说还是个难题，文章中基于建立的数学模型，介绍了变频收卷的原理,按照一定的控制策略进行数据处理，实时调整控制信号。
通过PLC进行卷径的计算，改变变频器的输出频率，对电机进行控制。
对收卷而言，随着卷径的逐渐增大，转矩的值也随之增大，变频器输出的速度将随之减少，符合收卷的基本原理，同时张力也在控制之中。
系统实现了收卷张力的工艺定量化，完成了转矩和速度的自动跟踪转变。
为了改进系统的控制性能，我们必须改进控制的策略。
在收卷系统中，传统的PI控制不能够很好地满足张力控制的精度，稳定程度。
所以文章在最后提出了模糊自适应PID控制方法，应该是以后张力控制算法的主流研究方向。
关键词：变频器，收卷，张力控制ABSTRACTGood tension control improves product quality and productivity。
The article introduces the control principle of tension controlled variable frequency。
This technology makes the whole winding process stable and avoids the over tension of small winding and keep tension not getting too small in big rolling。
The control of tension upon rolling-up is the conundrum at present。
This article not only based the math model，but also introduced the project of invariable tension control according PLC which calculated the rolling diameter and adjusted the output frequency of transducer。
张力变频器的控制方式
张力变频器的控制方式张力变频器有两种控制方式：开环转矩控制方式和闭环速度控制方式。
一、开环转矩控制方式：开环是指不需要张力反馈信号，变频器直接控制电机的输出转矩，输出频率跟随工材料的线速度自动变化。
如果加装脉冲编码器，可以更精确控制电机的输出转矩。
张力设定：直接设定张力值。
实际使用中的，由使用者根据所用材料、卷曲成型要求设定。
张力锥度设定：可以设定随卷径增加，电机输出转矩增大或减小，保证张力恒定或改善收卷成型效果。
卷径计算：根据现场使用情况，输入几个基本参数，自动计算卷径。
转矩补偿：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，通过参数设置，根据加减速速率，自动补偿电机输出转矩，使系统在加减速过程仍然获得稳定的张力。
二、闭环速度控制方式：闭环是指需要张力或位置反馈信号，由内置复合PID调节器，构成闭环调节，控制电机转速，使张力反馈稳定在PID调节器的给定值上，达到张力恒定目的。
在这种模式下，张力设定无效，张力由张力摆杆或浮动辊的配重确定。
线速度输入：复合PID调节器的输入变量，卷径计算参数。
卷径计算：适时卷径自动计算，调节转速。
张力变频器的优点（1）收放卷张力调整简便，张力与同步控制均在变频器中完成，可靠性与稳定性大大提高；（2）采用矢量控制，动态响应快、控制精度高，加减速时张力恒定，避免出现套色错位；（3）张力变频器的使用寿命长，系统使用与维护十分简便。
（4）可通过变频的脉冲传送数据，可省掉在plc控制场合所需的模拟量模块，节省成本。
张力变频器的参数1、允许额定电压的+/-15%的波动范围，适应中国电网的现况；2、输入输出三相电压：220V、380V、660V、1140V；输出频率范围：0-400Hz可调；3、优化的SVPWM控制技术：输出电流波形平稳，抑制电流能力强，负载大范围波动时，仍能稳定运行；4、完美的静音控制，16KHz在线可调，保证扭距合理输出，同时有效降低电动机的噪音和发热；5、完善的电机保护，具有过载、过流、过压、欠压、短路等保护及软起、软停功能等；6、丰富可编程输入、输出端子，2路可编程模拟量输入端口，并可互相切换，结合丰富的软件逻辑功能，可满足不同行业的应用要求；7、通用型160KW以上内置直流电抗器，输入功率因素高，减少了大功率机器对电网的干扰；8、具备完善的软件、硬件保护功能。
MD330收放卷张力控制
该控制原理是通过线速度与实际卷径计算一个匹 配频率设定值f1，再通过张力（位置）反馈信号 进行PID运算产生一个频率调整值f2，最终频率 输出为f=f1+f2。 f1可以基本使收（放）卷辊的线速度与材料线速 度基本匹配，然后f2部分只需稍微调整即可满足 控制需求，很好地解决了闭环控制中响应快速性 和控制稳定性地矛盾。
Innovation+ Advance
张力闭环速度控制
MD320
AO1 GND
AI2 GND
MD330
X1 COM
收放机 电机可以在 VC/FVC/VF模式下； 张力调节，通过张力反 馈的配重或气缸气压外 力来调节；
调试中要注意PID的作用方向和电机的 实际运行方向对应；
张力反馈
Innovation+ Advance
Never Stop Improving
变频器开环张力控制
速度反馈
线速度输入
仅限于开卷/收卷
Never Stop Improving
汇报大纲
一 MD330产品概况和张力控制基础
二
MD330开环转矩模式应用
三
MD330闭环速度模式应用
四 五
Innovation+ Advance
预驱动和张力锥度应用
张力控制基础--什么是张力控制系统？
什么是张力控制系统？
张力控制系统就是为实现张力控制而必 须的系统构成。 典型的张力控制系统包括： 1、张力控制器（含专用变频器） 2、张力检测器 3、磁粉制动器或离合器。 功能： 能够持久地控制料带输送时的张力。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 保证料带不产生丝毫破损。
张力控制
目1录23变频器之主从控制.................................................................................................2 1.1 主从控制的工作原理： ..............................................................................2 1.2 主从控制的实现方法 ..................................................................................3 1.2.1 通过模拟量输入输出口（AI/AO）连接实现主从控制 ................3 1.2.2 通过 ProfiBUS 通讯模块连接实现主从控制..................................3 1.2.3 通过 SIMOLINK 通讯模块连接实现主从控制 ..............................4 1.2.4 结束语................................................................................................5 张力控制变频收卷的控制原理及在纺织行业的应用.........................................6 2.1 前言 ..............................................................................................................6 2.2 张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求 ..................................6 2.2.1 传统收卷装置的弊端........................................................................6 2.2.2 张力控制变频收卷的工艺要求........................................................6 2.2.3 张力控制变频收卷的优点................................................................6 2.2.4 系统构成及系统框图........................................................................7 2.2.5 变频收卷的控制原理及调试过程....................................................7 2.2.6 转矩的补偿标准................................................................................8 2.2.7 调试过程............................................................................................9 2.2.8 真正的张力控制................................................................................9 2.2.9 变频收卷对变频器性能的要求........................................................9 2.2.10 使用台达产品做变频收卷的方案 ...................................................9 2.3 结论 ............................................................................................................10 西门子全数字直流调速器在 700 热带可逆轧机主传动改造中的应用...........11 3.1.1 前言..................................................................................................11 3.1.2 系统概述..........................................................................................11 3.1.3 整流调速器构成..............................................................................12 3.1.4 参数设置..........................................................................................13 3.1.5 调速器端子的设置..........................................................................13 3.1.6 励磁的设置......................................................................................13 3.1.7 主、从调速器构成双闭环..............................................................13 3.1.8 通过 S7PLC 发来的指令 ................................................................13 3.1.9 基本参数 P100、P101、P102 的设置...........................................14 3.1.10 结论 .................................................................................................14作者：arkeyboy希望和大家成为交流伙伴1 变频器之主从控制摘要： 本文介绍变频器在主从控制中的工作原理及其实现方法， 并论述了各 种实现方法的控制特点。
蓝海华腾张力控制专用变频器V5-T说明书080617
注：收放卷控制时必须设定复合控制模式
V/F 控制： 0：过程开环控制； 1：模拟量反馈过程闭环控制；
2：PG 反馈过程闭环控制；
/ × 3：复合控制； 无编码器速度反馈矢量控制：
4：过程开环控制；
5：模拟量反馈过程闭环控制；
6：PG 反馈过程闭环控制；
7：复合控制；
注：收放卷前级速度的给定方式(张力控制
当前卷径可自动或手动清除，停机或掉电时可自动记忆。
除了常用的线速度方式以外还可以通过码盘或者接近开关 的脉冲方式以及外部输入模拟量的方式确定卷径 用户可对自行定义的变频器功能码进行隐藏，并用密码对 这些隐藏的功能码进行保护
蓝海华腾 版权所有 禁止一切未经授权的复制和抄袭 2/17
模拟曲线 2,3 和 4 last10 参数显示模式 键盘和端子 UP/DN 功能 辅给定以及运算 VF 曲线的降幂次 卷径计算 PID 限定
第二章 收放卷控制参数详解 ..................................................................................... 12 2.1 收放卷（拉丝机）功能参数（P 区） .............................................................. 12 2.2 收放卷（拉丝机）功能参数（H0 组）............................................................ 14
60 1.00 600.0 200.0 200.1 200.2 200.0
H0.12 卷径工作相关设定
0
H0.13 上位置平衡过渡调整 H0.14 下位置平衡过渡调整 H0.15 启动过渡时间 H0.16 卷径检出时间
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。
S350变频器对收放卷张力控制系统应用方案
S350收放卷张力控制系统应用方案
一、张力控制工艺要求
在冶金、造纸、纺织、印染、包装等行业，各种线材、带材需要大量的收放卷控制，稳定的张力控制系统是满足生产高效率的基本要求。
收放卷张力控制一般为多电机系统，包括：放卷、主驱动、收卷部分，收卷和放卷都需要恒定张力控制。
二、系统方案特点
1、用S350变频器驱动压辊，采用开环矢量即可精准控制运行的速度。
一般可以用电位器来调整主速度。
把主驱动变频器的FM端子设置为输出运行频率，给定放卷变频器、上下收卷变频器的线速度。
2、将收、放卷用变频器设置成闭环矢量工作模式，因此需采用张力控制卡。
采用线速度计算法来获得卷径，通过设置系统惯量补偿、摩擦补偿及材料惯量补偿可以获得非常平稳的张力控制效果。
3、本方案既能满足稳定高效生产需求，又有效降低了设备单位能耗与维护成本。
三晶S350变频器---高端品牌变频器三晶变频器用于数控机床主要特点：
1、低频力矩大、输出平稳
2、高性能矢量控制
3、转矩动态响应快、稳速精度高
4、减速停车速度快
5、抗干扰能力强。
EM303B张力控制非标收放卷调试指引
– 张力电位器属系统中易损坏的部件，可通过缓慢抬升摆杆，并监控C00.11的变化趋势来判断 此器件是否存在问题。不应有非线性点及过大的回差。
7. 制动电阻应尽量使用说明书中的推荐规格。可通过观察运行中摆杆在摆动时以 及主机急停时，母线电压波动是否会超过690V来判断。如果超过，意味着电 阻值过大。 8. 制动器由伸线变频器Y2控制。 9. 排线由收卷变频器Y1控制
• 以停机时，摆杆能停在中间位置附近的主机输出频率作为制动信号输 出频率FF.25的值。
调整最大频率和上限 频率
• 根据工艺要求的最高线速度，通过牵引轮直径、电机至牵引轮的传动 比可计算得出需要的最大频率，一般为70~80Hz。 • 例如最大线速度为2000m/min，牵引轮直径为180mm，传动比为0.7， 则电机最大转速为：2000/(3.14*180/1000)*0.7=2476r/min，电机为 四极电机则最大频率为86Hz，可设为90Hz。
设定反馈电压 开机运行
• C1值应大于C2，也即摆杆在下方时反馈电压接近10V。 • 将C2的值加上0.1V，输入F09.14； • 将C1的值减去0.1V，输入F09.15。
• 一般情况下，完成上述步骤即可开机运行
5
放卷-常见问题
没有断线检测开关？ • 将FF.20 个位设为 0，变频器将根据摆杆的位置自动判断是否断线。 • 请注意，必须正确设定反馈电压，否则可能无法正确检测。 • F6.13必须大于摆杆在下限位时的反馈电压，F6.14必须小于摆杆在上 限位时的反馈电压 • 反馈电位器安装不良，调整电位器安装角度，使摆杆在中间位置时 C0.23在5.00左右。 • 如果偏差不大，也可通过调整F6.01解决
变频系统张力控制应用
变频调速系统的张力设计1 引言在工业生产的很多行业中，都需要进行精确的张力控制，保持张力的恒定，以提高产品质量。
这些行业如造纸、包装、印刷、染整、线缆、纤维、橡胶等片材、线材和带材的加工和制造。
从行业的发展趋势看，张力系统在很多应用领域中是控制产品质量和生产效率的重要因素，并将得到越来越多的重视。
2 典型的张力控制系统图1所示为典型的张力控制收卷和放卷示意图。
1:电机 2:磁粉离合器 3:收卷芯 4:传动轮 5:张力检测辊6:张力传感器 7:放卷芯 8:磁粉制动器 9:自动张力控制仪 10:控制器图1 张力控制收卷和放卷示意图张力控制系统，其基本元件包括张力控制器，离合器及制动器。
张力控制可以分成手动控制和自动控制。
手动控制器即稳流，电流是依收料或出料的变化而分阶段手动调整离合器或制动器的激磁电流，从而获得一致的张力。
自动张力控制器由张力传感器检测张力，控制器把张力数据处理后再去自动调整离合器或制动器的激磁电流从而控制卷绕物的张力。
在放卷端，放料的张力是依设于放料组的磁粉制动器的扭矩而定。
在收卷端，收料张力由磁粉离合器的传递扭矩来决定，为要保持固定的张力，须按卷径的大小来加大或减少传递扭矩。
自动张力控制器是以单片机为核心的一种新型智能张力控制器，其响应速度快，控制精度高，led数字显示张力值，手动/自动两种状态能缓冲无断点切换，使运转更加平滑；在自动状态下如卷绕物意外断裂或整机停机，该控制器能自动保持断点时的张力。
自动张力控制器启动后自动进入手动状态，而后如果触发手动/自动键，则自动灯亮，控制器进入自动状态。
再触发则又返回到手动状态。
在手动状态下，可以在额定范围内调节输出电流的大小，同时可以观察到实际张力的大小的变化。
同时可以调节设定张力的张力值，当有加调节键或减调节键按下时，设定张力将改变。
无论在手动状态或自动状态，如果按下存储键，则把当前的设定张力值和加载电流值保存，即使断电后，仍被存储。
当系统复位或重新启动时，设定张力和输出电流将自动恢复成存储值。
张力控制收卷
辽宁科技学院本科生毕业设计（论文）任务书题目：张力控制变频收卷的控制系统专题：系别：电信与信息工程学院专业：测控技术与仪器班级：测控BG08学生姓名：学号：指导教师：丁英丽2011年12月22日一、设计（论文）的主要任务与内容（含专题）用变频器做恒张力控制的实质是闭环矢量控制，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。
具体要求如下：1.学习掌握西门子PLC编程设计和变频器的相关技术知识。
2.查阅相关技术资料，结合工况完成PLC的选型。
3.提出设计系统的具体方案4.选择合适的变频器，设计出西门子S7-300的程序，构成张力控制系统。
5.给出设计的主要设计思想，完成软件的总体流程设计。
6.学会相关资料的检索，翻译一篇与课题内容相关的英文资料。
二、设计（论文）的基本要求1.利用图书馆、网络等途径进行必要的文献检索，完成本次设计所需的器件的选型，进行规范的理论设计，方案论证合理。
2.培养自身的灵活实际应用能力和创新精神，例如，可在收卷之前加一些剪切材料的设计，剪刀类型可自行选择。
3.在设计中应有一定的实际工作体现，例如方案设计，硬件独创的论证与设计等。
4.论文工作量要足够，符合学校有关规定。
5.翻译一篇与课题内容相关的英文资料。
三、推荐参考文献（一般4～6篇，其中外文文献至少1篇）[1]《可编程序控制器原理及应用》钟肇新彭侃编华南理工大学出版社2001[2] 《电气与可编程序控制器技术》汤以范主编机械工业出版社2004[3] 《电工电子选训教程》董儒胥主编上海交通大学出版社2006[4] 《机床电气及可编程序控制器实验、课程设计指导书》郁汉琪主编高等教育出版社2001[5] 《矢量闭环控制恒张力收放卷系统及其在工业上的应用》姚晴洲湖州职业技术学院理工分院[6] 《变频技术与应用》李良仁电子工业出版社 2009四、进度要求五、专业教研室审核意见教研室主任签字：年月日六、教学系审核意见教学副主任签字：年月日注：1．本任务书由指导教师编制完成，经教研室及所在系审核同意后生效。
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一. 张力控制变频收卷在纺织行业的应用
1．传统收卷装置的弊端
纺织机械如：浆纱机、浆然联合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。
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,给很多客户带来了很多不便。
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。
2．张力控制变频收卷的优点
* 张力设定在人机上设定，人性化的操作。
* 使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径启动时张力的线性递加;张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等.
* 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。
并且在计算卷径时加入了卷径的递归运算，在操作失误的时候，能自己纠正卷径到正确的数值。
* 因为收卷装置的转动惯量是很大的，卷径由小变大时。
如果操作人员进行加速、减速、停车、再启动时很容易造成爆纱和松纱的现象，将直接导致纱的质量。
而进行了变频收卷的改造后，在上述各种情况下，收卷都很稳定，张力始终恒定。
而且经过PLC的处理，在特定的动态过程，加入一些动态的调整措施，使得收卷的性能更好。
* 在传统机械传动收卷的基础上改造成变频收卷，非常简便而且造价低，基本上不需对原有机械进行改造。
改造周期小，基本上两三天就能安装调试完成。
* 克服了机械收卷对机械磨损的弊端，延长机械的使用寿命。
方便维护设备。
二. 变频收卷系统构成
1．系统框图
2．变频收卷的控制原理
* 卷径的计算原理：根据V1=V2来计算收卷的卷径。
因为V1=ω1*R1, V2=ω2*Rx.因为在相同的时间内由测长辊走过的纱的长度与收卷收到的纱的长度是相等的。
即L1/Δt=L2/Δt Δn1*C1=i*Δn2*C2(Δn1---单位时间内牵引电机运行的圈数、Δn2---单位时间内收卷电机运行的圈数、C1---测长辊的周长、C2---收卷盘头的周长、i---减速比) Δn1*π*D1=Δn2*π*D2/i D2=Δn1*D1*i/Δn2,因为Δn2=ΔP2/P2(ΔP2---收卷编码器产生的脉冲数、P2---收卷编码器的线数). Δn1=ΔP1/P1取Δn1=1,即测长辊转一圈,由霍尔开关产生一个信号接到PLC.那么D2=D1*i*P2/ΔP2,这样收卷盘头的卷径就得到了.
* 收卷的动态过程分析
要能保证收卷过程的平稳性,不论是大卷、小卷、加速、减速、停车、启动都能保证张力的恒定.需要进行转矩的补偿.整个系统要启动起来,首先要克服静摩擦力所产生的转矩,简称静摩擦转矩,静摩擦转矩只在启动的瞬间起作用;正常运行时要克服滑动摩擦力产生的滑动摩擦转矩,滑动摩擦转矩在运行当中一直都存在,并且在低速、高速时的大小是不一样的。
需要进行不同大小的补偿,系统在加速、减速、停车时为克服系统的惯量,也要进行相应的转矩补偿,补偿的量与运行的速度也有相应的比例关系.在不同车速的时候,补偿的系数是不同的。
即加速转矩、减速转矩、停车转矩、启动转矩；克服了这些因素,还要克服负载转矩,通过计算出的时实卷径除以2再乘以设定的张力大小,经过减速比折算到电机轴.这样就分析出了收卷整个过程的转矩补偿的过程。
总结:电机的输出转矩=静摩擦转矩(启动瞬间)+滑动摩擦转矩+负载转矩.<1>在加速时还要加上加速转矩;<2>在减速时要减去减速转矩.<3>停车时,因为是通过程序控制减速至设定的最低速,所以停车转矩的补
偿同减速转矩的处理.
* 转矩的补偿标准
(1) 静摩擦转矩的补偿:因为静摩擦转矩只在启动的瞬间存在,在系统启动后就消失了.因此静摩擦转矩的补偿是以计算后电机输出转矩乘以一定的百分比进行补偿.
(2) 滑动摩擦转矩的补偿:滑动摩擦转矩的补偿在系统运行的整个过程中都是起作用的.补偿的大小以收卷电机的额定转矩为标准.补偿量的大小与运行的速度有关系。
所以在程序中处理时，要分段进行补偿。
(3) 加减速、停车转矩的补偿：补偿硬一收卷电机的额定转矩为标准，相应的补偿系数应该比较稳定，变化不大。
* 计算当中的公式计算
(1) 已知空芯卷径Dmin=200mm,Dmax=1200mm;线速度的最大值Vmax=90m/min,张力设定最大值Fmax=50kg(约等于500牛顿);减速比i=9;速度的限制如下:
因为:V=π*D*n/i(对于收卷电机)=>收卷电机在空芯卷径时的转速是最快的.所以:90=3.14*0.2*n/9=>n=1290r/min;
(2) 因为我们知道变频器工作在低频时,交流异步电机的特性不好,启动转矩低而且非线性.因此在收卷的整个过程中要尽量避免收卷电机工作在2HZ以下.因此:收卷电机有个最低速度的限制.计算如下: 对于四极电机而言其同步转速为:n1=60f1/p=>n1=1500r/min. =>2HZ/5HZ=N/1500=>n=60r/min 当达到最大卷径时,可以求出收卷整个过程中运行的最低速.V=π*D*n/i=>Vmin=3.14*1.2*60/9=25.12m/min.张力控制时,要对速度进行限制,否则会出现飞车.因此要限速.
(3) 张力及转矩的计算如下:如果F*D/2=T/i,=>F=2*T*i/D对于22KW的交流电机,其额定转矩的计算如下:T=9550*P/n=>T=140N.m.所以Fmax=2*140*9/0.6=4200N.
* 硬件配置
西门子PLC+艾默生TD3300变频器+HITECH人机
* PLC接线图
3．程序的实现。