浅谈卷取设备中张力控制系统发展现状
恒张力控制系统在卷取机改造应用
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张力控制在卷烟机械中的应用技术研究
张力控制在卷烟机械中的应用技术研究随着人们对健康的关注不断增强，香烟竞争的激烈程度不断升级，卷烟机械的生产技术和科技含量也得到了极大的提高。
其中，张力控制技术是卷烟机械中应用最广泛，影响最为重要的一项技术。
本文将对张力控制在卷烟机械中的应用技术进行深入研究。
一、张力控制的概念张力指的是材料上的拉伸力量。
张力控制技术是指通过对纸张、烟丝等烟草卷制过程中的张力进行调控，从而保证卷烟质量的稳定性和一致性。
在卷烟制造过程中，张力控制技术的应用范围非常广泛。
如烟丝的加湿，烟草切片的切割，滚筒与刀轮间的张力控制等等，都需要进行张力的控制。
二、张力控制的方法张力控制的方法主要有两种：一是机械张力控制法，即通过机械系统对烟丝等物料进行张力调控，一般用于掌握材料的张力大小和稳定性；二是电子张力控制法，即采用电子系统对纸张和烟丝等材料进行调控，以保证拉伸力的均衡性和稳定性。
其中，机械张力控制法具有体积小、重量轻、自身阻力小等特点，但处理速度十分慢，适用范围也相对较小。
而电子张力控制法因为具有速度快、操作简便、控制范围广等优点，因此在卷烟机械中得到了更广泛的应用。
三、应用实例1.烟丝张力控制实例烟草制品的制作过程中，因为物料的质量、湿度、温度等特殊因素的原因，很容易使得烟丝的拉伸度量与拉伸力量之间发生不均衡，这样往往就会导致卷烟的各项性能出现问题。
为了保证各项物料经过加工后的拉伸均衡，制药工程师一般会在卷烟机械上设置张力感应系统，以检测物料的拉伸度量与拉伸力量之间的不均衡性，并通过电子系统进行自动调控。
这种方式对于卷烟品质的提高和改良效果是非常显著的。
2.烟膜张力控制实例卷烟制造过程中，烟膜的张力控制同样起到了至关重要的作用。
烟膜张力调控方式主要采用线性传感器进行检测，检测结果反馈到张力调控系统中，实现烟膜的均衡张力控制。
在生产过程中，如不同速度下张力随之自动调整，这样的处理方式可以保证烟膜的品质稳定性同时也能保持整体机械的稳定性，最终提高产品质量及制造效率。
卷绕系统中的张力控制研究
卷绕系统中的张力控制研究摘要：对卷绕系统中的收放卷张力控制进行了概述，针对张力的控制，提出了三种实用的解决方法，即应用张力传感器、超声波模块以及伺服电机，实现料带收放卷时的速度恒定，提高了产品质量。
最后对三种实现张力恒定方法的优缺点进行了比较分析。
关键词：卷绕系统；张力；控制在造纸、印刷、绷带、拉丝、轧钢等很多场合，为了提高产品的质量，要求保持材料张力的恒定，以纸卷为例，需要保持纸的张力恒定，也就是要保持纸的拉力恒定。
早期卷绕系统中的收放卷生产系统存在一些缺点，比如机械结构复杂、控制精度不高等，直接影响到工厂生产的正常效率和产品质量。
必须对卷绕系统的电气控制部分进行改造，使之具有先进可靠的控制和监测功能，以适应高效率安全生产的要求。
1卷绕系统中的张力控制概述张力控制广泛应用于各种卷壳及滚筒组成的卷绕生产线上,特别是印刷包装行业。
对卷绕机械来说,要实现良好的张力控制,建立一个数学模型进行分析是必要条件。
本文首先在物理定律的基础上给出一个比较精确的数学模型。
而对于一个性能优良的张力控制器来说,除了要采用更智能的控制策略外,良好的控制曲线设计可以取得事半功倍的效果,为此还给出了控制器的运行曲线,这些运行曲线在实际的运行中取得了良好的效果。
2张力控制的方法2.1张力传感器检测张力在简单的卷绕控制系统中，假设使用的执行结构是磁粉制动器(放卷侧)和磁粉离合器(收卷侧)，只需手动改变接在线圈两端的电压，磁粉磁化程度发生变化，固定部件与运动部件之间的摩擦力发生变化，引起了运动部件的运动阻力变化，同时卷绕系统的材料张力就得到改变。
当张力的精度要求高时，可通过张力传感器、PID控制器、磁粉制动器(或磁粉离合器)等组成闭环控制系统，或者是张力传感器、PID控制器以及变频器、电动机组成闭环控制系统，另外还可在卷绕系统中加入触摸屏用于全线生产速度和全部工艺参数的设定。
PID控制器可由PLC的内部模块或者PID指令设定。
变频器(Variable－frequencyDrive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
卷绕系统中的张力递减控制
卷绕系统中的张力递减控制一、引言卷绕系统是工业生产中常用的一种工艺流程，其主要作用是将物料卷绕成一定形状和规格的产品。
在卷绕过程中，张力递减控制是非常重要的一个环节，它直接影响到产品质量和生产效率。
本文将从卷绕系统的原理、张力递减的原因、影响因素以及解决方法等方面进行探讨。
二、卷绕系统的原理卷绕系统主要由卷取装置、张力控制装置和放料装置三部分组成。
其中，张力控制装置是保证卷取材料张力恒定的关键。
在卷绕过程中，放料装置将材料送入到卷取装置中，通过加速器带动轴芯旋转，使得材料被缠绕在轴芯上，并且通过张力控制装置来保证材料张力始终保持在一个恒定值。
三、张力递减的原因1. 材料本身特性：不同类型的材料具有不同的拉伸特性和表面摩擦系数，在经过长时间拉伸后会出现弹性变形和塑性变形现象，导致材料表面摩擦系数变化，从而引起张力递减。
2. 张力控制装置的不稳定性：张力控制装置在长时间运行后可能会出现故障或者误差，导致材料张力递减。
3. 卷取装置的设计和状态：卷取装置的设计和状态会影响材料在卷取过程中的张力分布情况，如果设计不合理或者状态不良好，就会导致张力递减。
四、影响因素1. 材料类型：不同类型的材料具有不同的拉伸特性和表面摩擦系数，会对张力递减产生影响。
2. 卷绕速度：卷绕速度越快，材料受到的拉伸程度就越大，容易出现弹性变形和塑性变形现象，从而引起张力递减。
3. 卷取轴芯直径：卷取轴芯直径越大，材料受到的压缩程度就越小，在卷绕过程中容易出现松弛现象，从而引起张力递减。
4. 环境温度和湿度：环境温度和湿度会对材料表面摩擦系数产生影响，从而影响张力递减。
五、解决方法1. 优化卷取装置的设计和状态：通过改变卷取轴芯的直径、改进加速器的结构等方式来优化卷取装置的设计和状态，从而减少张力递减。
2. 优化张力控制装置：通过使用高精度传感器、控制算法等技术手段来提高张力控制装置的稳定性和精度，从而减少张力递减。
3. 控制卷绕速度：通过降低卷绕速度来减少材料受到的拉伸程度，从而减少张力递减。
张力控制行业发展下的不足
张力控制行业发展下的不足就微控制器在行业中的设计和应用来说，没有哪个行业像工业自动化和控制领域发展得如此迅速。
由于中国及亚洲其它地区主要制造工厂自动化程度的提高，新技术被用来提高效率，因此对制造成本以及产品成本有重要的影响。
尽管集中控制可以改善任何特定制造工艺的整体可视性，但是可能并不适合那些响应延时和处理延迟会导致故障的一些关键应用。
在工控行业中，张力控制器起到了重要作用，在控制领域高速发展的今天，张力控制器发挥的作用越来越明显。
张力控制器通过控制张力来达到生产要求，以直接设定要求控制的张力值，然后直接输入张力传感器的信号（一般为毫伏级别）作为张力反馈值，通过比较得出偏差后，输入到PID等控制器进行处理，但最好输出给外围执行机构去控制，能达到偏差最小，系统响应最快的目的。
张力力控制器还带有卷径推算功能，一般应用在卷取设备上，有放卷和收卷之分；另外还有锥度调节功能，可以在控制器内部直接设定一些工艺上要求的卷取锥度。
张力控制能够持久地控制料带在设备上输送时的张力的能力。
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，它也有能力保证料带不产生丝毫破损。
但目前国内外现有的张力方式均为机械摩擦式，摩擦力大小调节采用机械弹簧、气压或液压，这些方式张力调节不准确，稳定性差，动静摩擦力不一，摩擦元件为易损件，噪音及震动大，摩擦发热严重，液压系统泄露污染环境，系统故障点多，维护及维修工作量大，更重要的是，这些张力方式均为被动式，在绕制过程中，若要停绕或退绕，箔带上的张力消失。
箔带张力不稳定会造成所绕制的线圈直流电阻不一，线圈外径超差，匝间松紧不一，而且由此还会引起箔带跑偏。
而在自动纠偏系统方面，国内目前使用接触式液压随动纠偏或光电开关量传感器检测并纠偏，这几种方式要么对较薄箔带不适用而且零位不准，要么存在纠偏死区大，精度不高，严重时造成线圈高度尺寸超差等质量问题。
因此，研究和设计新的张力控制系统和自动纠偏系统具有重要的现实意义。
重卷机组典型设备问题分析及处理
重卷机组典型设备问题分析及处理重卷机组是印刷和包装行业中常用的设备，它主要用于将印刷品或包装材料进行重卷，以便于后续的加工和生产。
在使用重卷机组的过程中，经常会出现一些设备问题，影响了生产效率和产品质量。
本文将针对重卷机组的典型设备问题进行分析，并提出相应的处理方法，以期能够帮助相关行业人士更好地解决这些问题。
一、张力控制不稳定重卷机组在进行重卷的过程中，需要对卷材进行张力控制，以保证卷绕的质量和稳定性。
但有时候会出现张力控制不稳定的问题，表现为卷材松紧不一，甚至出现松紧不均匀的现象，从而影响了重卷的效果。
造成张力控制不稳定的原因可能有多种，首先需要检查张力控制系统是否正常，包括张力传感器、张力控制器和张力调整装置等部件是否工作正常。
需要检查卷取和放卷装置是否平衡，是否造成了张力不稳定的情况。
还需要检查卷材本身的质量是否均匀，是否存在质量缺陷导致张力不稳定。
针对张力控制不稳定的问题，可以采取一些措施来加以处理。
首先是对张力控制系统进行维护和调整，确保各个部件工作正常。
其次是对卷取和放卷装置进行调整，使得卷材能够在重卷过程中保持平衡。
最后是对卷材的质量进行检查，如果存在质量问题，需要及时更换或修复。
二、切刀间歇性卡刀在重卷机组中，切刀是用来将卷材进行切割的重要部件，但有时候会出现切刀间歇性卡刀的问题，造成了切割不干净或者停机的情况，严重影响了生产效率和产品质量。
切刀间歇性卡刀的原因可能有多种，首先需要检查切刀本身是否正常，刀片是否锋利，刀口是否清洁。
需要检查切刀传动系统是否正常，包括传动带、齿轮等部件是否有松动或损坏。
还需要检查切刀的控制系统是否正常，包括切刀的动作是否稳定、控制信号是否准确等。
三、卷绕不平整重卷机组在进行卷绕的过程中，有时候会出现卷绕不平整的问题，表现为卷材边缘薄厚不一，或者出现松卷或翘边的情况，这会严重影响后续加工和使用。
四、安全保护系统报警在重卷机组的使用过程中，有时候会出现安全保护系统报警的情况，这可能是由于设备故障、操作不当或者安全保护系统本身存在问题造成的。
热轧卷取机张力控制系统
78C omputer automation计算机自动化热轧卷取机张力控制系统丛振华（北京首钢股份有限公司，河北 迁安 064404）摘 要：作为热轧工艺应用的重要设备，卷取机的规范化应用至关重要。
确保其张力控制系统的高效化建设，不仅有助于热轧工艺的高效化应用，更对热轧钢材的质量提升具有重大影响。
本文在阐述卷取机结构组成的基础上，对其张拉控制的流程进行分析；并针对性的指出热轧卷取机张力控制系统优化策略。
以期有利于卷取机张力控制的规范化，继而在提升热轧工艺应用水平的基础上，促进现代制造工业的进一步发展。
关键词：热轧工艺；卷取机；张力控制中图分类号：TG333 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）02-0078-2收稿日期：2019-02作者简介：丛振华，男，生于1983年，吉林白山人，本科，工程师，研究方向：热轧生产线设备及工艺。
随着制造工业的不断发展，热轧工艺的应用逐渐成熟。
就热轧工艺应用过程而言，卷取机是其技术实现的重要支撑设备。
与传统钢材加工工艺相比，其不仅具有较高的轧制效率；而在在轧制钢材塑性和经济效益把控方面具有较为突出的应用优势。
当前环境下，其已广泛应用于建筑、机械制造、电机、化工等领域，对于工业生产效益的提升具有重大影响。
实践过程中，张力系统控制是卷取机应用的关键所在，然而受诸多因素影响，热轧卷取机的张力控制尚不完善。
基于此，本文就其张力控制的过程进行优化分析。
1 热轧卷取机的结构组成卷取机是热轧工艺应用的基本支撑设备。
从应用过程来看，其结构组成包含了现场热轧设备、后续工艺设备和辅助设备三个层级[1]。
在现场热轧设备中，输出辊道、侧导板、张力辊、切换版、倾斜板、地下卷取机、成型辊、卸卷及升降小车是其主要的组成结构。
而在后续工艺应用过程中，其不仅包含了样品翻转辊道、取样飞剪、开卷机等钢卷检查站设备；而且包含了较多的运输设备和标记包装设备，譬如运输辊道链、旋转台、升降台、喷号机、称重机和打捆机等。
张力控制技术调研报告
张力控制资料调研报告一调研目的掌握张力控制行业的最新动态，找出能应用于公司产品生产的技术，为无捻粗纱自动化研究项目以及后续相关研究奠定基础。
二调研内容搜集关于张力控制的产品、系统、原理等，并明确其应用领域。
三调研方式网络搜集资料四调研结果1 张力控制概念所谓的张力控制，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。
而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果，张力不是很稳定。
肯定会影响生产出产品的质量。
无论多么复杂的系统，其张力控制的原理都是大同小异的。
张力控制装置整体可以分为3部分。
1)张力/速度检测装置2)控制装置3)执行机构及驱动器在实际生产中，实现卷绕张力的方法主要有3种：1)直接法：直接采用张力传感器测量物料的张力，构成张力闭环控制；或者直接检测物料的线速度，构成速度闭环控制。
2)间接法：造成张力或者线速度变化的主要因素是物料卷经的变化，因此可以采用扰动补偿控制。
3)复合法：结合上述两种方法。
2 张力控制的分类2.1按控制方式分类1)闭环式全自动张力控制是由张力传感器直接测定料带的实际张力值，然后把张力数据转换成张力信号反馈回张力控制器，通过此信号与控制器预先设定的张力值对比，计算出控制信号，自动控制执行单元则使实际张力值与预设张力值相等，以达到张力稳定目的。
它是目前较为先进的张力控制方法。
2)开环式半自动张力控制又称卷径检测式张力控制，它是用安装在卷轴处的接近开关、检测出卷轴的转速，并通过所设定的卷轴直径初始值和材料厚度，累积计算求得收卷或放卷筒当前的直径，相应卷径的变化输出控制信号，3)以控制收卷转矩或放卷制动转矩，从而调整料带的张力。
此种张力控制不受外界剌激的影响，能实行稳定的张力控制。
冷轧卷取机张力控制研究
１ 前言 带钢的生产质量的影响因素中，钢带卷取技
术和卷取张力控制是很关键的环节。卷取张力的 形成是由于在带钢卷取的过程中，带钢在工作辊 的出口速度与卷取线速度的不同。为了保证带钢
生产质量，需要保持张力恒定，也就是保持两个速 度差的恒 定 ［１－３］。 随 着 钢 铁 工 业 的 快 速 发 展，卷 取张力控制设备发展速度很快。通过查阅大量资 料和文献，可以知道，目前，卷取机的张力控制主 要有直接张力控制和间接张力控制两种方法［４］。
ｎ
∑ Ｍｎ ＝Ｋｃｅｎ ＋Ｋｔ ｅｉ＋Ｍ０ ＋Ｋｄ（ｅｎ －ｅｎ－１） ｉ＝１ （８）
式中：Ｍｎ—第 ｎ个采样时刻控制器输出； ｅｎ—第 ｎ个采样时刻输入偏差； ｅｎ－１—第 ｎ－１个采样时刻输入偏差。
５ 控制系统仿真 卷取机张力控制属于输入是按某规律变化的
随动控制系统，因此设计时要根据轧制工艺，也就 是张力设定要根据不同的对象模型参数即板材材
摘 要 在带钢冷轧过程中，卷取机是保证产品质量的关键设备。冷带钢卷取的张力直接影响带钢的 质量和尺寸精度，合适的张力轧制可以降低轧制负荷，使板形平直，提高带钢表面质量，所以冷轧时对张力 控制有严格的要求。为了得到高质量的带钢，冷轧必须在各段设置合适的张力，并能够在各种干扰下保持 张力恒定。针对入口段的张力波动影响因素进行了分析，得出了影响张力波动的关键因素，推导出影响张 力波动的转速和转矩表达式，并通过卷径计算设计出转速和电流的双 ＰＩＤ闭环控制器，进行了各种工况下 的仿真，发现加入动态补偿后可以实现较稳定的张力控制，结论可以为现场实际控制系统提供设计依据。
转速和转矩的控制都是采用对电流的控制和
重卷机组典型设备问题分析及处理
重卷机组典型设备问题分析及处理重卷机组是一种用于制造印刷品和包装材料的生产设备，一般由多个设备组成，如放卷机、张力控制系统、涂布机、干燥炉、重卷机等。
由于设备复杂，容易产生故障，因此在进行日常维护和检修时需要注意以下几个方面。
1.张力控制系统问题分析及处理。
张力控制系统是重卷机组的重要组成部分，它对生产品质和生产效率都有关键性影响。
一般来说，张力控制系统故障有以下几个可能的原因。
（1）传感器故障传感器是控制系统的核心之一，它可以监测张力变化并传送给控制系统。
如果传感器故障，将会导致张力控制不准确，甚至完全失控。
应该检查传感器的接口，确保电缆没有损坏。
（3）电机故障电机是用于驱动滚筒的关键部件。
如果电机故障，将会导致张力无法恢复。
应该检查电机的接线，确保电缆没有损坏。
涂布机是将涂料均匀涂布在卷材表面的重要设备。
涂布机故障可能会导致卷材表面涂层不均匀，影响生产效率和印刷品质。
一般来说，涂布机故障包括以下几个情况。
（1）喷嘴堵塞喷嘴可能会堵塞，导致涂料不均匀或完全不能喷出。
应该检查喷嘴，清理任何阻塞物。
（2）涂刀损坏涂刀是涂布机的关键部件，用于将涂料均匀地涂抹在卷材上。
如果涂刀损坏或磨损，会导致涂料厚度不均匀。
应该检查涂刀，并及时更换磨损或损坏的部件。
干燥炉是将印刷品或包装材料中的涂层干燥的关键设备。
干燥炉故障可能会导致涂层不完全干燥，甚至炉子过热，导致安全隐患。
一般来说，干燥炉故障的原因有以下几种情况。
干燥炉的风机用于使热空气循环，以干燥印刷品、包装材料。
如果风机故障，将会导致空气不流通，影响干燥效果。
应该检查风机，确保电线连接。
（2）温控系统故障干燥炉采用特制的温控系统来控制热量产生和分发。
如果温控系统故障，将会导致炉子过热，造成安全隐患。
应该检查温控系统，确保电缆没有损坏。
总之，重卷机组中的各个设备都是相互关联的，只要某个设备出现问题，就会影响整个生产过程中的效率和质量。
在进行日常维护和检修时，应该综合考虑整个系统，找出并解决问题，以保证生产过程的稳定性和品质。
浅析Carrousel 卷取机的张力控制
浅析Carrousel 卷取机的张力控制发表时间：2018-07-25T16:33:05.970Z 来源：《基层建设》2018年第15期作者：程文彬[导读] 摘要：本文详细阐述了国内某厂1550mm酸连轧机组Carrousel 卷取机卷取机的张力控制原理和和方式，介绍了一些在生产中遇到的问题和改进措施。
广西柳州钢铁集团有限公司冷轧板带厂广西柳州 545000摘要：本文详细阐述了国内某厂1550mm酸连轧机组Carrousel 卷取机卷取机的张力控制原理和和方式，介绍了一些在生产中遇到的问题和改进措施。
关键词：Carrousel卷取机；卷取张力轴；张力控制；ABB DCS800直流传动； The Tension Control of The Carrousel CoilerAbstract：The paper details the principle and the technical methods of Carrousel coiler tentison control of pick-mill line in Cold Rolling Plant of Liuzhou Iron & Steel.The author introduces the the problem encountered in the production and the improved measures. Keywords：Carrousel Coiler； Tension Reel； Tension Control； DCS800 Driver；1 引言冷轧的五机架连轧机出口卷取采用的是恒单位张力卷取方式，为了保证板型质量和钢卷卷取的形状规则，张力控制的稳定性和准确性变得尤为重要。
柳钢冷轧酸轧线使用的是Carrousel 卷取机，该卷取机有两个卷取芯轴，可以在线连续切换，做到连续不间断卷取，相比单卷取机，大大提高了生产效率和产品质量。
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。
冷轧卷取机的现状分析
冷轧卷取机的研究现状分析摘要：仅对这篇文章，摘要的内容包括写这篇的目的意义，大体论述内容针对问题，利用什么方法，论述了_______ 容，得出------------ 结论。
1冷轧卷取机的概述1.1工作原理1.2类型1.3概述卷取机是将热轧或冷轧钢材卷取成卷筒状的轧钢车间辅助设备，在热带钢连轧机（热连轧机组）、冷带钢连轧机和线材轧机上布置在成品机座之后；在单机座可逆冷带轧机上则安装在轧机的前后。
此外，它也安设在连续酸洗机组、纵剪、退火、涂层等各种精整机组中。
冷轧的薄板、带钢产品具有表面质量好、尺寸精度高和良好的机械、工艺性能等优点，被广泛应用于宇航技术、人造卫星、火箭、电子、汽车、化工、家用电器、建筑、食品以及小五金等国民经济各个部门。
随着现代化工业技术的迅速发展，进一步促进了冷轧生产技术的发展。
卷取机是冷、热轧带钢生产中最重要的辅助设备，既用于收集超长轧件，将其卷取成卷便于贮存运输，又为在线轧制的轧件提供张力，保证其板形和轧制过程的稳定。
目前，在冷轧带钢生产中的卷取机绝大多数采用卷筒式卷取机。
其设备机构配置更为简单，即主要由卷筒及其传动机构、箱体、助卷辊、活动辅助支撑和推卸卷装置组成。
其中卷筒及其传动机构是卷取设备的核心部分。
冷轧平整生产线作为将冷轧带钢处理成接近交货产品的重要机组，其卷取质量好坏直接决定产品的质量卷取机是冷轧薄板平整线的重要设备，在轧制过程中提供合适的卷取张力，实现了稳定轧制；同时将带钢卷取成卷，以便生产运输和贮存，因此，卷取机的设计和研究一直受到重视。
2冷轧卷取机的现状分析。
2.1冷轧卷取机的研究现状。
2.1.1国外研究现状随着高产率、高精度轧制技术发展，钢卷重量变得越来越重，卷取张力越来越大，轧制速度越来越高，产品综合精度的要求也越来越严格。
因而对卷取设备及工艺提出了更高的技术要求。
国外：在上世纪六七十年代，主要是针对卷取机设计进行了大量的研究，相关研究比较多的是前苏联和日本的专家，也有其它的一些国家如德国、英国等。
张力控制器技术发展趋势
张力控制器技术发展趋势在工控行业，在一些带状和线状类的产品，经常需要控制张力来达到生产要求，张力控制器就是控制这类张力的一种仪表，张力控制器是一种由单片机或者一些嵌入式器件及外围电路开发而成的系统，是一种控制仪表，它可以直接设定要求控制的张力值，然后直接输入张力传感器的信号（一般为毫伏级别）作为张力反馈值，通过比较得出偏差后，输入到PID等控制器进行处理，最好输出给外围执行机构去控制，最终达到偏差最小，系统响应最快的目的。
张力控制器还有所谓的手动控制功能，一般是指人为可以通过张力控制器给定一定的输出量给执行机构（经常为电机的电流量）；一些张力控制器还带有卷径推算功能，一般应用在卷取设备上，有放卷和收卷之分；另外还有锥度调节功能，可以在控制器内部直接设定一些工艺上要求的卷取锥度。
（1）张力控制器驱动方式张力控制器的主要驱动方式为电力液压推动器，其次是交流或直流电磁铁，还有少量的液压驱动和气动装置。
由于电力液压推动器具有冲击小、工作噪音低、控制简单、使用寿命长、使用成本低等优越性，已成为高速轴工业张力控制器中的主流产品。
在安全张力控制器领域，则以液压驱动张力控制器为主。
（2）张力控制器的功能随着设备向大型化和超大型化、专业化和高效自动化方向的发展，张力控制器正朝着制动工况重载化、多功能、智能化和免维护方面快速发展。
制动工况重载化是为满足大型和超大型重载机构的配套制动要求；多功能主要包括张力控制器释放联锁功能、手动释放功能、衬垫磨损极限限位（联锁）功能、磨损自动补偿功能等；智能化指的是将数字技术和计算机技术引入控制系统；免维护指的是将张力控制器需要人工调整的功能变成自动调整功能，同时实现张力控制器动作和性能的高可靠性。
此外，通过远程监控实现工业张力控制器的实时维护，也是张力控制器的重要发展方向。
（3）安全张力控制器安全张力控制器是设置在传动机构末级轴（卷筒轴）上的机械制动，一般只在重要的具有起升性质的机构（起重机起升机构、臂架俯仰机构和倾角下运式皮带运输机等）上采用。
浅谈铝板带厚纵剪卷取端面不齐的解决方法
0前言某公司铝板带厚纵剪机组用于对0.3～3.0mm铝合金卷材进行开卷、精确纵向分切和收卷。
根据带材厚度的不同，纵剪分切的成品条数从几条到几十条不等，宽度越窄时对设备精度要求越高[1]。
该生产线主要工艺设备配置如图1所示。
图1厚纵剪生产线主要工艺设备流程图该设备于2004年投产，其作用是将1300mm 宽的原材料按照下游客户的需求加工成合适宽度的卷材。
当前该生产线成品物料在卷取过程中端面不齐的缺陷频繁出现，特别是剪切成品为窄条（宽度小于50mm ）时尤为明显，严重时导致大量物料报废。
随着各行业的高速发展，客户对中高性能铝板带材的质量要求越来越高。
为提高产品的竞争力，能够加工出符合市场要求质量的产品，消除该生产线卷取物料端面不齐的缺陷成了一项急需解决的问题。
1厚纵剪生产线的质量异常及解决方案厚纵剪卷取物料出现端面不齐的主要原因是生产线卷取张力与实际需要的张力不匹配及卷取分离装置阶跃性提升轨迹欠平滑、动作幅度过大[2]。
针对以上两处设备缺陷进行升级改造，从根本上消除卷取物料端面不齐的问题。
1.1卷取张力控制装置的现状及解决方案1.1.1卷取张力控制装置的现状如图2所示，改造前卷取张力气囊压力采用开环控制系统，操作人员根据工艺文件并结合卷取电机的运行电流及卷取物料的端面情况，通过手动调节气囊压力间接控制卷取张力。
该方式主要存在以下两个比较严重的问题：（1）生产线速度产生变化时，人为调整气囊压力响应不及时，调整幅值对作业员的经验依赖性高，调节过程长，结果不理想；（2）随着卷取物料直径的增加，其作用在转向辊上的包角也会增大，进而卷取张力会减小，这时气囊的压力大小不能够按照卷取直径的大小线性调整，导致卷取物料卷内外松紧度不匹配，造成卷取物料浅谈铝板带厚纵剪卷取端面不齐的解决方法朱铖，张献培（奥科宁克（昆山）铝业有限公司，江苏昆山215300）摘要：主要分析了影响某公司铝板带厚纵剪影响卷取端面质量的主要设备问题，并参照行业同类设备有针对性地进行技术升级改造，重点阐述料卷卷径与转向辊关系及恒张力闭环控制方法、卷取分离盘运动轨迹与料卷卷径跟随控制的实现。
卡罗塞尔卷取机张力控制系统的研究
间 的张力发 生 波动 ， 直 接造 成产 品厚 度不 均 ， 将 或 者在 卷筒上 卷绕 不齐 甚 至断带 。因为在 第 ５机架
辊 缝 与轧制 力 保 持不 变 的情 况 下 ， 变 轧 制带 钢 改
Hale Waihona Puke 的张力 ， 出料 厚度将 会 变化 。因此 ， 通过 对卷 取机
的 张力 进行 控 制 ， 消 除影 响张 力 恒 定 的各 种 因 可 素， 以保 证无 论 在匀 速 轧 制 或 加 减 速 过 程 中卷 取
惯量 ， Ｊ一（ ４ ×ｇ ｋ ＧＤ ／ ） ， ｇ・ｍ ・Ｓ ； 为 角速 度
Ｃ一２ｒ／ ０ Ｏ ｒ ６。 ｎ
制 ， 系统 采 用最 大 电 流控 制 法 ， 通 过 Ｐ Ｃ计 本 即 Ｌ 算 出 电流调节 器 的给定值 来 对卷 取机 的 电动机 进
本 体 由大转 盘和 ２个卷 筒 构 成 ， 轧 机 出 口距 离 离
很 近 ， 而达 到节 省空 间 ， 从 紧凑 布局 的效 果 。 大 转 盘 由 １台 １ ０ ｋ 矢 量 变 频 电 机 驱 １ Ｗ 动 ， ］ 大转 盘 的上方 和下 方各 有 １ 凸起 部分 ， 个 其
作 用是 当 １号 、 卷筒切 换 时 大转 盘 需要 旋 转 ， ２号 这 时下方 凸块 左 侧 的挡 块 打 开 ， 其 通 过之 后 关 使 闭， 同时右侧 的挡 块 打 开 直 至上 方 的 凸块 转 到 下 方 左右挡 块 之间后 ， 右侧 挡块 关 闭 ， 以起 到 固定 大
图 １ 梅 钢 卡 罗 塞 尔卷 取 机 基 本机械 结构示 意 图
王 首峰
卡 罗 塞 尔卷 取 机 张 力 控 制 系统 的 研 究
・５ ・ ９
２ 卡罗塞 尔卷 取机 的 张力控 制 系统
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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。
例如，公告号为US396818
的专利，公开了一种收放卷设备的张力调节装置，通过设置联动刹车装置来控制电机的输出动力，进而实现间接张力控制。
2.2直接法张力控制原理
间接法张力控制系统,是通过针对现场的各种干扰因数,改变电动机的电气参数来达到张力恒定的目的。
然而实际运行环境中,张力控制的现场是十分恶劣的,各种干扰因数对系统的影响比较严重,因而就造成了间接法张力控制不能对这些
干扰要素动态的做出补偿,调整输出力矩,从而使控制精度不高,系统构建也显得
复杂,昂贵。
相比之下,采用直接法进行控制,能够取得比较好的控制效果。
应用
到张力控制中,就是通过张力检测元件,将现场织物的张力转化与之相应的电信号,并作为反馈信号接入到输入端,与设定的张力信号进行比较,运算,调节张力执行
部件,从而构成张力闭环的控制系统，这样能够对现场总的干扰因数做出电气上
的补偿,因而这类张力控制系统能够运行稳定,控制精度高,显著提高织物产品的
质量,在现实的工业生产中,此类控制系统得到了广泛的应用。
例如，申请号为CN200810120946.6的专利申请，公开了一种数字式自动布
匹整理机，是利用了压布传感器来检测布匹在收放时候的张力大小，通过通讯模块与控制器相连接，通过闭环反馈给控制器，控制器控制由液压升降系统的压力控制模块来调节布匹的收取张力，属于一种典型的直接张力控制系统。
三、恒张力控制系统的国内外发展现状
早期的张力控制系统,一般都是以模拟器件为主,系统复杂,调试困难,可设置选项少系统的控制精度不高。
随着电力电子技术,计算机实时控制技术,检测技术的发展,全自动张力控制系统逐渐由模拟控制转向数字化控制,并从单纯的单机单路控制转向一机多路控制,全面采用单板机、可编程序控制器(PLC)控制,目前以大规模集成电路,彩色液晶显示,多层菜单操作为主。
近年来,张力控制系统结合了最新的电力电子技术,检测技术,数字控制技术于一身,向着多功能,一体化,产品系列化的方向发展。
相对来说,国外张力控制系统设备不仅对于卷取过程中张力有严格精确的控制,而且对于初始建立张力、抛尾过程张力都有较好的控制,并且有友好的人机界面,完善的功能,如缓冲启动,防松卷功能、手动/自动控制、模式选取、控制参数的保存和调用、自诊断模式、多种通讯接口等,但是价格却相对昂贵。
国内的张力控制系统基本停留在手动随机、随时控制的水平上,有部分采用模拟检测、模拟放大控制输出的产品,可控性和人机界面差,控制精度不高,迫切需要更新换代。
目前国内的纺织业对低档织机的需求已经处于饱和状态，发展中高档织机已经成为各织机生产厂家的当务之急国产低档织机目前所采用的仍是机械卷取和机械送经。
机械卷取和机械送经是一种机械齿轮传动的卷布和送纱过程。
由于机械传动所固有的带隙缺陷,因此织物的纬密很难达到高度准确,而且采用机械送经无法消除织物的开车痕,这就使得织造的质量难以提高。
如果采用电子卷取和电子送经就会完全解决上述问题。
由于卷取和送经采用计算机控制,织造的精度会大大提高。
电子送经控制器通过开车痕补偿还能有效地解决织物的开车痕问题。
当改变织物的纬密或纱线的张力时,只要输入相应的参数即可,无须调整或更换机械部件。
因此电子送经和卷取可以在织机允许的车速和纱线状况下保证高质量的织造过程,并且使用灵活方便,这是非常具有吸引力的。
目前电子送经和电子卷取的研制才刚刚起步，相比之下,国外一些著名的织机生产厂商生产的织机在性能上己经达到较高的水平,例如意大利舒美特织机有限公司的天马超优秀织机、瑞士的苏尔寿系列织机、日本津田驹系列织机、还有比利时必佳乐系列织机、法国工CTS公司的RPOTNO系列织机等等。
这些织机都
实现了电子卷取和电子送经控制,具有较高的智能化控制水平,在国际织机市场上
占据着重要的地位。
但是进口一台国外的高档织机需要将近100万元人民币,国
内一般的纺织企业难以承担这种昂贵的价格。
目前国内研究的织机张力控制系统,通过电子送经、电子卷取来精确控制织
机经纱张力,能达到保证产品质量、简化工人操作程序的目的,大大提高了我国织
机的自动化程度和纺织产品的质量，提高了我国纺织品在国际市场上的竞争力。
四、总结
目前,国内许多卷取装置使用的织机多为机械式连动控制。
用该控制方式的
卷取装置转速低,生产过程周期长、操作复杂、控制精度低,不能够及时调整工艺
参数,也不能够进行高档织物的纺织。
目前,高档的卷取装置还依赖于从国外进口。
因此,进行该系统的研制是非常必要的。
张力控制是决定卷取装置生产质量和产
量高低的重要因素。
然而目前大多数张力控制的方法仍很落后,必然导致产量低、质量差、进行精确的张力控制方法的研究,使之可以大大的提高产品的生产速度
和提高产品的质量。
作者王迪对本文的贡献等同第一作者。
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