张力辊控制的研究
张力辊的作用
张力辊的作用
张力辊的作用主要体现在以下几个方面：
1.控制卷材张力：张力辊的主要作用是控制卷材的张力，确保卷材在输送和加工过程中平稳进行。
在纸张、薄膜、铝箔等行业中，张力辊能有效防止材料因张力过大而破裂或受损。
2.保持卷材紧密卷绕：张力辊还能协助卷材紧密卷绕，防止材料卷曲或出现皱折等问题。
尤其在纺织行业中，张力辊的作用尤为重要，可以确保纱线、绸带等材料的平稳输送和加工。
3.实现精度控制：张力辊通过特殊设计，还能实现对卷材的精度控制。
在电子产品、半导体等行业中，张力辊可以对细小的线缆、电线等进行精确的控制，保证产品的品质和稳定性。
4.张力辊的量化控制对精整效果起着至关重要的作用。
通过实践证明，摩擦力、弹塑性力、离心力共同作用形成了张力，刚制的辊体长时间的工作容易产生变形，但是碳纤维辊体可以避免这些缺陷。
综上所述，张力辊在多个行业中都发挥着重要的作用，是保证材料加工顺利进行的关键设备之一。
张力辊_毕业设计论文
张力辊毕业设计论文摘要钢铁工业是国民经济的基础产业，在我国经济的发展中一直处在主要地位，我国钢铁工业的发展长期以来都得到国家的重视，我国钢铁工业发展迅速，形成了完整的成熟的工业体系。
板带材是钢铁产业中的一类重要产品，早已成为国家基建和人民生活中常用的重要物资。
伴随着中国工业化和经济建设的进一步深入，对板带材等钢铁产品的需求也愈加强劲。
随着科学技术的发展，板带材生产目前大部分采用连续化成卷生产。
在带钢生产过程中，张力辊(Tension Roll)作为重要组成部分，在板带材生产线上的作用至关重要。
该设备在连续退火机组中使用非常广泛。
张力辊装置就是用于在连续带材生产线上实现张力调节的一种设备。
采用张力辊装置来实现张力调节是一项新技术。
其原理为：带钢包绕在张力辊上，在其包绕接触处(即包角处)产生摩擦力，以此使出口张力与入口张力按某种规律变化，借此改变张力值，对机组实现张力控制。
在查阅了大量相关资料和对连退机组及其张力辊相关设备进行了系统的了解下，本文中以机械动力学、机械原理、机械设计和材料力学等知识作为理论基础，从经济、可靠、实用的角度出发，对张力辊和压辊的结构、传动系统以及压下装置进行了细致的设计，并对各部分的重点零部件进行了强度校核。
关键词：张力辊；钢铁；板带材AbstractIron and steel industry is a foundation industry of economy, it acts as a very important role during the development of our country. By the lasting support and guidance of the government, our iron and steel industry develops quickly, a mature industry system has been built up.Board strips is an important class of product in steel industry and had become a common material in the national’s infrastructu re and the People's Daily life. Along with the futher development of industrialization and economy construction in China, our country has a strong demand of iron and steel, such as Board strips.With the development of science and technology, now most of the production of board strips use the method of continuously volume production. In the production process, the Tension roller as an important part in the production process of strip, act as an important role in the board strips production line. And the equipment has come to widespread used in the continuous annealing unit is very extensive.Tension roller device is used in cont as a kind of equipment to realize tension adjustment. And adopt tension roller to realize tension adjust is a new technology. The principle is: Strip bag around tension roller, and at the contact point (namely Angle place) produces friction, so as to make the export tension and entry tension change according to some law ,and the the tension value will change. Then realized the tension control of the whole unit.In a lot of relevant information and access to Continuous AnnealingLine and it’s tension roller related equipment, This paper take the knowledge of mechanical dynamics, mechanical principle, mechanical design and material mecha nics as it’s oretical basis, from the economical, reliable and practical point of view, From the angle of economic, reliable and practical. Take a meticulous design to structure of the tension roller and pressure roller, transmission system and pressing device. And take the key elements of all part into stress test.Key words: Tension Roll； Steel； Steel and Strip目录1 绪论.................................................. 错误！未定义书签。
两辊型张力辊组的张力模型分析
两辊型张力辊组的张力模型分析【摘要】张力辊组是板材轧制过程一种重要的生产设备，我们通过对张力辊组的控制来实现对板材的张力控制。
本文通过对张力辊组的结构、受力等方面的分析，总结出张力辊组在运行过程中的受力数学模型，为整个系统的力平衡模型提供了计算依据。
【关键词】张力辊组；张力；数学模型一、张力和张力控制的含义在板材轧制的过程中我们经常会提到一个词——张力，那么张力到底是什么呢？下面我们用一幅图来说明张力到底是什么（见下图1-1）。
图1-1卷辊张力示意图如上图所示，我们把沿着辊面的切线方向产生的力就叫做张力。
同样，我们把通过控制辊的转速、转矩、辊径的大小等其他相关因素来控制张力的大小变化的方法就叫做张力控制，简单来说，张力控制就是使张力的实际值维持在设定的目标值附近的过程，而其的作用就是在生产过程中，使张力保持在我们的生产需求范围内，抑制来自于外部干扰引起的张力波动，从而更好地保证产品的印刷、分切、卷取等质量。
提到张力控制，我就必须引入另一个张力控制的重要指标：转矩。
如图1-1中所示，转矩与张力之间的关系就是：T=FD/2 （1-1）式中：T表示转矩，单位为牛·米F表示张力，单位为牛D表示辊径或卷径，单位为米在实际生产应用中，我们通过张力检测装置来测量张力的大小变化，通过控制前后电机的速度差来控制张力的大小变化，而转矩的大小控制就是靠辊道、卷取等设备的驱动电机的扭矩输出来控制的。
二、张力辊组的工作原理及其特点张力辊组在张力控制系统中是一种比较常见的执行机构，俗称S 辊，在连续的带材生产机组有着较为广泛的应用，如冷轧的酸连轧机组、镀锌机组、彩涂机组、重卷机组等。
其主要作用就是实现整个带钢张力控制系统中的张力的分隔和调节。
它是主要依靠带钢与辊面之间产生的摩擦力来工作的，当带钢缠绕在张力辊上时，在其包角处会产生一个较大的摩擦力，这就就与张力辊的出、入口产生了张力差，当我们改变棍子的包角、驱动电机的转矩等相关因素时，张力辊的出、入口张力值就会随之改变，从而达到系统实现张力控制的目标。
张力辊组及其控制
张力辊组及其控制黄海生（江西新余钢铁有限责任公司，江西新余338001）摘要：本文通过张力辊组的受力分析与计算，张力辊组的工作状态分析，阐述张力辊组的控制方法。
关键词：张力辊组；计算；控制Bridle Roll and it’s controlHuang Hai sheng(Xinyu Iron&Steel Co.Ltd.,Xinyu 338001,China)Abstract ：This test expatiate method of control for Bridle roll according to stress analyse and calculate of Bridle roll ，operating state analyse of Bridle roll.Key words ：Bridle roll ；Calculate ；Control1前言张力辊组又叫张紧辊组，俗称S 辊，在带材的连续生产线上有着广泛的应用，如冷带的酸轧联机、连退、镀锌、重卷、彩涂等机组，张力辊组的作用是在带材的连续生产线上实现张力的分隔和调节。
张力辊工作原理：带钢包绕在张力辊上，在其包绕接触处（即包角处）产生摩擦力，使出口与入口产生张力差，由此改变张力辊入口或出口带钢的张力值，对机组实现张力控制。
2张力辊组的受力分析与计算2.1张力辊的受力分析张力辊组的受力如下图1图1张力辊组受力分析图带钢运动速度和方向如图1中V，以1号张力辊为例，张力辊入口所受的力为带钢的张力T1、钢带运动的离心拉力T 离，钢带弹塑拉力T 弹塑；出口所受的力是张力T、钢带弹塑拉力T 弹塑、钢带运动的离心拉力T 离，当然还有机械传动如轴承的摩擦力，在图中未画出。
图1中T 弹塑实线部分受力为张力辊处于电动状态，虚线部分受力为张力辊处于发电状态。
2号张力辊入口和出口的受力与1号张力辊相同。
2.2张力辊组的计算张力辊的计算主要包括张力辊几何尺寸计算、张力的计算、张力辊传动力矩、传动功率的计算等。
张力辊组及其控制pdf
2009年中南·泛珠三角地区第五届图1张力辊组受力分析图T1T离T弹塑VT弹塑T离T1号张力辊nαn2号张力辊αT21前言张力辊组又叫张紧辊组俗称S辊在带材的连续生产线上有着广泛的应用如冷带的酸轧联机、连退、镀锌、重卷、彩涂等机组。
张力辊组的作用是在带材的连续生产线上实现张力的分隔和调节张力辊工作原理带钢包绕在张力辊上在其包绕接触处即包角处产生摩擦力使出口与入口产生张力差由此改变张力辊入口或出口带钢的张力值对机组实现张力控制2张力辊组的受力分析与计算2.1张力辊的受力分析张力辊组的受力分析见图1带钢运动速度和方向见图1中V以1号张力辊为例张力辊入口所受的力为带钢的张力T1、钢带运动的离心拉力T离钢带弹塑拉力T弹塑出口所受的力是张力T、钢带弹塑拉力T弹塑、钢带运动的离心拉力T 离另有机械传动如轴承的摩擦力等未在图中画出图1中T弹塑实线部分受力为张力辊处于电动状态虚线部分受力为张力辊处于发电状态2号张力辊入口和出口的受力与1号张力辊相同2.2张力辊组的计算张力辊的计算主要包括张力辊几何尺寸计算、张力的计算、张力辊传动力矩、传动功率的计算等2.2.1张力辊几何尺寸的确定张力辊辊径的选择应以带钢最外层表面达到屈服极限为出发点这样可防止带钢出现永久变形张力辊的最小半径为D≥E×hmaxσs1式中D———张力辊辊径/mmE———带钢弹性模量/MPahmax———带钢最大厚度/mmσs———带钢屈服极限/MPa张力辊组及其控制黄海生新余钢铁有限责任公司摘要通过对张力辊组进行受力分析与计算分析其工作状态阐述控制方法关键词轧钢板带张力辊组计算控制TensionRollerUnitanditsControlHUANGHai-shengXinyuIronandSteelCompanyLimited AbstractWorkingstatusoftensionrollerunitwasanalyzedbyperformingthestressedanalysisan dcalculationandthecontrollingmethodforitwaselaborated.KeyWordsSteelRollingStripTens ionRollerUnitCalculationControl柳钢科技111柳钢科技2009年中南·泛珠三角地区第五届柳钢科技辊身尺寸依据带钢的宽度选取通常是带宽加200300mm。
张力辊控制原理
张力辊控制原理嘿，你有没有想过，在那些大型的生产线上，比如说造纸厂或者钢铁厂，那些长长的材料像是纸张或者钢带是怎么保持合适的张力的呢？这就不得不提到张力辊这个神奇的东西啦。
我有个朋友叫小李，在一家造纸厂工作。
有一次我去他厂里参观，看到那些纸张在机器里快速地传输着，就像是一条白色的河流在流淌。
我就好奇地问他：“这纸张跑得这么快，怎么就不会突然松了或者太紧扯断了呢？”小李嘿嘿一笑，就把我带到了张力辊旁边。
张力辊啊，就像是一个严格的交通警察，在控制着纸张这条“交通要道”上的秩序。
它的控制原理其实还挺有趣的。
你看啊，就好比我们骑自行车的时候，要是链条太松了，骑起来就没劲儿，还容易掉链子；要是太紧了呢，骑着就特别费劲，还会磨损零部件。
这纸张的张力也是这个道理。
在整个生产系统里，有传感器就像小侦探一样。
这些传感器会时刻检测纸张的张力情况。
要是纸张的张力变小了，就好像是一个人走路没了力气一样。
这时候呢，控制系统就会像一个聪明的指挥官，给电机发出指令。
电机接到指令后，就会调整张力辊的转速。
比如说，它会让张力辊转得快一点，就像你在拉着一个东西的时候，加快你的步伐，这样就能把纸张拉紧了。
再比如说，我曾经见过一个小作坊，他们没有这种先进的张力辊控制设备。
结果呢，生产出来的东西那叫一个乱啊。
材料一会儿松松垮垮的，一会儿又紧得不像话。
就像一群没有纪律的士兵，乱成一团。
而有了张力辊的精确控制就完全不一样了。
我又问小李：“那这个张力辊的控制精度能有多高呢？”小李得意地说：“那可高了去了。
就像你用天平称东西一样精确。
”你想啊，在那些高精度的生产过程中，哪怕是一点点的张力误差，都可能导致产品出现大问题。
比如说在生产电子线路板的基片材料时，如果张力不对，可能会使线路的精度受到影响，这就好比你在画画的时候，纸张老是乱动，你能画出好画吗？肯定不行啊。
而且啊，张力辊的控制还不是一成不变的。
因为生产过程中会有各种变化。
比如说不同的材料厚度、不同的生产速度等等。
浮动辊张力控制
浮动辊在印刷机收放卷张力控制中的应用在卷材的生产加上中比如成卷薄膜或纸张等的印刷、涂布，有放卷、收卷等有关卷取操作的工序，卷材张力在动态地变化。
而在张力控制系统中，会包含以下气动产品：气动三联件、精密调压阀、低摩擦气缸等，其中最重要是部件精密调压阀、低摩擦气缸。
就是在卷取过程中，为保证生产效率和卷材的表面质量保持恒定的张力是十分必要的。
本文介绍一种在工作中经常采用的张力自动控制方法——浮动辊式张力自动控制系统。
前言在卷取操作工序中卷筒的直径是变化的直径韵变化会引起卷材张力的变化：张力过小卷材会松弛起皱在横向二也会走偏。
张力过大。
会导致卷材拉伸过度，在纵向上会出观张刀线，在膜卷的表面上会出现隆起的筋条：甚至会使卷构变形断裂。
影响张力控制的主要因素有机械损耗、薄膜拉伸弹性率、加减速时膜卷惯性引起的张力变化、卷取电机和驱动装置的特性等。
在卷取的过程中，为保证生产效率和卷材的表面质量，保持恒定的张力是十分必要的．张力自动控制系统的分类在实际生产中，如果以中心收卷方式来卷取薄膜，膜卷的角速度是动态变化的，同时前面输送来的薄膜的速度也是随着生产速度而改变，这些都造成膜卷的张力是动态变化的。
为了使薄膜的张力保持恒定，就必须使到卷筒的转速能够根据膜卷张力的大小自动调整。
按控制原理基本上可以分为开环控制和闭环控制两种。
1．开环控制所谓开环控制就是在控制系统中，没有张力检测装置和反馈环节，或者只有检测装置而没有反馈环节的控制形式，该方式通常采用力矩控制模式，直接控制电机转矩，控制过程中需要对机械损耗、静态惯量、动态惯量、加减速等做补偿，控制精度和稳定性较差。
2．闭环控制闭环控制就是具有检测装置和反馈环节的控制系统。
闭环控制的随机性很强，具有较高的控制精度，闭环控制的反馈方式很多，常用的有桥式压力传感器和浮动辊式张力传感器两种。
这里介绍的就是采用浮动辊间接进行张力检测的控制方案，该方式通常采用伺服控制模式，直接控制电机转速。
镀锌生产线新型张力控制系统的设计与研究
钢不再有张力形成 ，而检查站和出口剪的距离又
１ 工艺设备存在的问题及改进措施
控制原理相同，故本文仅对 １ 号镀锌生产线进行 讨论和分析。１ 号镀锌生产线出 口段改造前 的工 艺布置及张力分布如图 １所示。 出 口段 ｌ ｌ号 张力 辊 （ 主 速度 辊 ）将 其 两 侧 的张力分隔开来。出 口段运行 时 ， 是 由卷取
机 向前拉紧而产生的，卷取机能够提供足够 的转 矩来维持检查站的带钢张力。当出口段进行带钢
首钢某冷轧厂 １ ，２号镀锌生产线 由国外知 名公司成套 引进 ，于 ２ ０ ０ ８年运行投产。这 ２条 生产线分别 主要生产汽车板和家 电板 。２ ０ １ ０年 以来 ，为满足 日 益苛刻的市场需求，该厂不断开 发新产品。但 在开发新产 品过程 中，这 ２条生 产线出 口 段易发生带钢滑落、头部划伤和采样长 度精度差等问题 ，严重影 响了产品质量和产量。 经分析 ，出口段张力控制系统存在缺陷是造成上 述 问题 的直接原 因。
ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏｌ ｒ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｔ ｔ ｕ ｉ ｔ ｏ ｎ， ｏ ｅｒ ｐ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｍａ ｉ ｎ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ｄ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇ ． Ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｔ ｈｅ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ｎｔ ａ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉ ｎ ａ ｃ ｔ ｕ ｌ ｐ ａ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｎｄ ａ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｖ ｉ ｔ ｒ ｕ ｅ ｆ ｏ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｉ ｔ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ．Ｔ ｈ ｅ ｅｓ ｒ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｈａ ｔ ｔ ｎ ｅ ｗ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｓ ａ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｏ ｅｒ ｐ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｎｄ ａ Ｃ ｎ ａ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｈｅ ｔ ｐ ｏｂ ｒ ｌ ｅ ｍｓ ｆ ｏ ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ，ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ｈ ｅ ａ ｄ ｓ ｃ ｒ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｎｄ ａ ｂ ａ ｄ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ａ ｈｅ ｔ ｅ ｘ ｉ ｔ ｓ ｅ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｆ ｏ Ｃ ＧＬ ． Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ｃ ｏ ｎ ｉ ｔ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ｇ ｌｖ ａ ａ ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ ｌ ｉ ｎ ｅ ，ｂ ｉ ｒ ｄ ｌ ｅ ｏｌ， ｔ ｒ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ，ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
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
张力控制总结
张力控制一、开卷机、卷取机控制开卷机和卷取机采用间接张力控制:上图为开卷机和卷曲机的控制框图，主控制环还是速度电流控制双环，但其设定值和速度主令有一个速差。
在主控制环的速调输出上叠加一个张力限幅值，这个值就是开卷机和S 辊间的张力值转换为的转矩值。
二、活套控制活套控制采用直接张力控制：主控制环也还是速度和电流控制双环，另外根据活套的张力设定值，通过张力调节其输出速度调整量，叠加到到速度调节器的输入上。
张力调节器的实际张力值来源：1）张力计2）进行间接计算。
三、张力辊的控制张力辊为S辊，其分为两类：（1）速度控制张紧辊主辊做标准速度电流控制双环，速调用PI调节器，从辊也是速度电流双环，但是采用P调节器，其I来自于主辊（因为P和I调节器分开，所以一定要关闭从调节器的I环节）（2）张力控制张紧辊有以下4种情况：1）直接张力控制，有张力计2）直接张力控制，无张力计3）间接张力控制4）转矩控制注：A速度控制张紧辊和张力控制张紧辊都要分为主辊和从辊，其中主辊的速度调节器采用PI 调节器，而从辊的速度调节器采用P调节器，其I分量来自于主辊，因为主辊的积分分量反映了主辊的转矩，这样两辊的出力百分值都相同了。
B两辊中到底那个作为主辊：对于P100＝4 功率大的作为主。
P100＝5，靠近张力计的为主。
在没有张力计的场合，带钢进入的为主。
对于以上1）和2），主辊的控制方法都是在速度电流双环的速度环上叠加张力调节器输出，张力调节器的张力实际值可能来自于张力计，也有可能来自于计算值。
作负荷平衡需要SCB2，通过硬线连接，做点对点通讯。
四、速度调节器和张力调节器在张力调试中，调试的主要参数是能够对速度调节器及张力调节器产生影响的参数。
如下图（1）所示为速度调节器，在程序中所在位置为NCNOT/H3/NCO200。
如图（2）所示为张力调节器，在程序中所在位置是TECON/E3/TREG120。
速度调节器张力调节器（一）、速度调节器控制：1、速度环速度给定的由来：（1）速度控制器：当采用“经典积分控制环节时”，速度给定用的速度给定参考模型NSET_RM，当不采用“经典积分控制环节时，速度给定用的是综合速度N_ADD。
两种张紧辊负荷平衡控制原理及差异分析
两种张紧辊负荷平衡控制原理及差异分析张紧辊负荷平衡控制张力分布强制等比例1引言在钢铁企业板带生产机组中，带钢张力很多是需要分段进行控制的，这不但是通板的需要，更是工艺控制的要求。
带钢张力控制设备的实现一般是采用张力辊组完成，即由2-4根辊子构成张紧辊组，分别由马达传动每一根辊子，实现张紧辊组前后不同的张力控制要求。
在张力控制过程中张紧辊组有一个重要控制内容，就是各个辊子之间的负荷平衡控制。
所谓张紧辊负荷平衡控制就是使各个张紧辊的负荷尽可能相近或满足一定比例的分配，以使各辊子都能发挥各自的能力，协同完成带钢的张力控制要求，防止出现某个辊子过负荷而其它辊子还没充分发挥作用的现象出现。
在实际应用中，张紧辊负荷平衡控制一般有两种方式，一种是较复杂的“仿皮带”负荷平衡控制方式，一种是强制等比例的负荷平衡控制方式。
下面我们将就这两种控制方式的原理进行说明，并对他们的差异加以分析比较。
2“仿皮带”负荷平衡控制2.1控制原理“仿皮带”负荷平衡控制方式，其基本思路是模仿皮带传动控制，依据的数学控制模型就是我们称为的皮带传动控制欧拉定理。
图1 BOD的物理结构及表示符号欧拉定理简单说明如下：图1中主动轮的旋转方向如箭头所示，传动时皮带上下两边的张力就有差异，上边紧一些(叫紧边)，下边松一些(叫松边)。
忽略张力损失，则(T1=T4) > (T2=T3)。
欧拉定理说的是：如果要保证主动轮与皮带无滑动地传动，主动轮紧边的张力要保证满足下面的公式：(1)式中：e为自然对数；θ为皮带与主动轮的接触弧长；ξ为皮带与主动轮的摩擦系数。
也就是说主动轮能够提供的紧边最大张力为：(2)以某个4辊式张紧辊为例，其张力分布如图2所示。
图2 4辊式张紧辊张力分布示意图一般来说TENT与TDEL总是有差异的，假设TDEL>TENT。
则按照欧拉定理其传动也应符合式(1)的要求。
因此，“仿皮带”负荷平衡控制就采用下面的公式：(3)(4)而马达的功率需求公式为：(5)所以：(6)设马达的额定功率分别为P1M、P2M、P3M、P4M。
冷轧张力辊设计与控制原理
冷轧张力辊设计与控制原理金琳【摘要】介绍了张力辊的设计原理、负荷平衡原理及转矩补偿方法.张力辊的辊径大小取决于带钢的弹性模量、屈服极限和厚度,设计宽度取决于带钢的极限宽度.张力辊各辊的相对位置主要以带钢包角的最大化来确定,但也应该保证带钢环绕中的最小间距,防止带钢抖动时造成表面互相接触.张力辊通过积分共享平衡负载,同时通过转矩补偿提高张力辊的速度精度及响应时间.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2018(041)006【总页数】3页(P31-33)【关键词】张力辊;工作原理;负荷平衡;转矩补偿【作者】金琳【作者单位】首钢京唐钢铁联合有限责任公司冷轧部, 河北唐山063200【正文语种】中文【中图分类】TG333.17张力辊也称为S辊，是张力系统的重要设备。
带钢包绕在张力辊上，在包角处产生摩擦力使出口张力和入口张力按照某种规律变化，借此改变张力值[1]。
张力辊的功能为分割张力段，并调节各段张力[2]。
稳定的张力是正常生产的必备条件，所以如何精准的控制张力辊的运行状态，对提高产品质量具有重要的意义[3]。
本文对张力辊的辊径、宽度和包角进行分析计算，同时介绍了张力辊的负荷平衡与转矩补偿原理，为张力辊打滑、提高张力辊控制精度与相应速度提供思路。
1 张力辊的工作原理1.1 张力辊的辊径和宽度张力辊的辊径应满足所生产带钢的屈服极限，过小的辊径可能导致带钢产生塑性变形，所以辊径应以带钢在辊面弯曲时外表面达到的屈服点为限[4-5]。
如图1所示，厚度为S、长度为L1的带钢包绕辊面时，带钢经过辊面弯曲形成外层延伸，延伸后的带钢长度为L2。
根据带钢所对应的圆心角α，可计算出L1和L2的公式推导如下。
根据带钢的延伸率和弹性模量可计算出带钢在辊面弯曲时所受到的外层应力，设带钢的延伸率用ε表示，弹性模量为E，则带钢的延伸率和外层应力σ可以表示为:当带钢在弯曲状态下所受到的外层应力大于带钢的屈服极限ρ时，带钢将产生塑性变形。
张力辊组控制原理及打滑现象分析
力 为辊 面 与带 钢 之 间 的摩 擦 系数 ； 为带 钢 在 辊 面上 的实 际包 角 。 如图 ２ （ ａ ） 所示 ： 当张力 辊 处 于 电动 状 态 时 ，
Ｆ１＞ Ｆ２ ；
定初 始 张力作 用 时 ， 带 钢 与 辊 子 之 间 的摩 擦 力
有 一最 大值 。当辊子 的传 递动力 超 过最大 摩擦 力 时， 在辊 面 与带 钢 之 间 将会 发 生 打滑 。此 时 带 钢 两 端 的张力 比满 足如下 公式 ：
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ Ｓ ｌ ｉ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｔｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｒｏ ｌ ｌ Ａｓ ｓ ｅ ｍｂ ｌ ｙ
Ｙ ａ ｎ ｇ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｌ ｉ ｎ ｇ
Ｔ ａ ｃ ｃ＝（ Ｇ Ｄ ／ ３ ７ ５ ）×（ ｄ ｎ ／ ｄ ｔ ） １ ａ ｃ ｅ＝（ ｃ ｃ ）× ９ ． ８ （ ９ ． ８ ）×（ Ｇ Ｄ ／ ３ ７ ５ ）×（ ｄ ｎ ／ ｄ ｔ ） １ ａ ｃ ｅ ＝（ Ｇ Ｄ ２ × ｎ ） ／ （ ｏ ． ９ ７ ４￣ ３ ７ ５ ＸＥ×Ｔ ａ ｅ ｃ ）
由于张力辊 上 的带 钢在 加减 速时会 产生很 大 的惯
现象 ， 不仅会引起诸如带钢跑偏等生产故障， 同时 对 生产设 备 的安全 也构成 威胁 。
１ 张 力辊 的控制 方式 张力辊 电机的转矩 和张力 辊辊径 Ｄ（ 不考虑
性， 因此 ， 这 个补偿 是 必不可 少 的。
加减 速转矩 ：
辊 电机 的电流设 定值 ， Ｒ 即， Ｒ Ｅ ＝ Ｉ ｔ ＋ Ｉ ａ ｃ ｃ＋ ， ｍ １ ． １ 张 力转矩 电流 ＾的计算 电机 产生 的转矩 ：
浮动辊张力控制
浮动辊在印刷机收放卷张力控制中的应用在卷材的生产加上中比如成卷薄膜或纸张等的印刷、涂布，有放卷、收卷等有关卷取操作的工序，卷材张力在动态地变化。
而在张力控制系统中，会包含以下气动产品：气动三联件、精密调压阀、低摩擦气缸等，其中最重要是部件精密调压阀、低摩擦气缸。
就是在卷取过程中，为保证生产效率和卷材的表面质量保持恒定的张力是十分必要的。
本文介绍一种在工作中经常采用的张力自动控制方法——浮动辊式张力自动控制系统。
前言在卷取操作工序中卷筒的直径是变化的直径韵变化会引起卷材张力的变化：张力过小卷材会松弛起皱在横向二也会走偏。
张力过大。
会导致卷材拉伸过度，在纵向上会出观张刀线，在膜卷的表面上会出现隆起的筋条：甚至会使卷构变形断裂。
影响张力控制的主要因素有机械损耗、薄膜拉伸弹性率、加减速时膜卷惯性引起的张力变化、卷取电机和驱动装置的特性等。
在卷取的过程中，为保证生产效率和卷材的表面质量，保持恒定的张力是十分必要的．张力自动控制系统的分类在实际生产中，如果以中心收卷方式来卷取薄膜，膜卷的角速度是动态变化的，同时前面输送来的薄膜的速度也是随着生产速度而改变，这些都造成膜卷的张力是动态变化的。
为了使薄膜的张力保持恒定，就必须使到卷筒的转速能够根据膜卷张力的大小自动调整。
按控制原理基本上可以分为开环控制和闭环控制两种。
1．开环控制所谓开环控制就是在控制系统中，没有张力检测装置和反馈环节，或者只有检测装置而没有反馈环节的控制形式，该方式通常采用力矩控制模式，直接控制电机转矩，控制过程中需要对机械损耗、静态惯量、动态惯量、加减速等做补偿，控制精度和稳定性较差。
2．闭环控制闭环控制就是具有检测装置和反馈环节的控制系统。
闭环控制的随机性很强，具有较高的控制精度，闭环控制的反馈方式很多，常用的有桥式压力传感器和浮动辊式张力传感器两种。
这里介绍的就是采用浮动辊间接进行张力检测的控制方案，该方式通常采用伺服控制模式，直接控制电机转速。
冷轧机组出口段张力控制系统优化研究
２３ 出口张 力控 制 系统 的优化 ．
Ｉ ；ｒｅ １Ｉｏ ３ ｑ Ｒ ｔ ｕ
ｆ ｉ
蒜
考 虑到 １｝ 力辊 所 处位 置 的特殊 ， 飞剪 分 卷 完成 后 ， ｊ １张 ｝ 在 由于
／ｌ ， ｅ ｒ＝ （） １
（ 查站张 １
／ Ｚ
（） ２
１ 故 障 现 象 描 述
该 厂 按照 最初 的设 计理 念 允许使 用 单机 卷取 功能 和双 卷取 功
式 中， 为检 查 站 张力 ，１ １撑张 力辊 入 口张 力 ； 为 ｌ 辊和 ２ 间 张 辊 力 ； 为出 口段 张 力 ， ｌ 力 辊 出 口张 力 ； ｌ群张 为带 钢 和 辊 子间 的 摩
式 中，
为 出 口段模 拟 穿 带张 力 ； 为检查 站 张力 。
＝ １７ ４９ ＝ ．ｋ ３ ．／ ．８ ６４ Ｎ
１｝张 力辊 是 出 口段最 后 一个 张 力辊 组 ，用 以 隔断 出 口检 查 ｌ ｝
当 ｛＝ １ Ｏ ｃ ３ ．ｋ ｌ ７ Ｎ， ． ， ２时 允许 检 查站 的最 小 张力 ７ 为 ： ’
！
ｌ 备 理 改 ◆ｈｅ ａ Ｇ ａ 设 管 与 造 ｓｂ ｕｌ ｉ ｅｉ ｎｕａｏ ｇｉ ｚ ｙ
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冷轧机组 出 口段 张力控制系统优化研究
李 丽
（ 内蒙 古科技 大学机械 学院， 内蒙古 包头 ０４ １） １０ ０ 摘 要： 采用 欧拉公式对某冷 轧厂张力辊 打滑现 象进行研究 ， 过对该张力辊 的工作状况和 受力情况进行理 论分析后 ， 讨 了张力 辊打滑 通 探
粗轧立辊微张力控制功能研究
为了保证立辊的张力恒定 ， 立辊的附加速度计算公式如下
ＶＥ １＝（ １ ＋ａ ｓ） ／ Ｂ Ｓ ・Ｉ ＴＭ １ ［ Ｍ１ Ｒ ＥＦ ）
Ｖ Ｅ １ ：立辊的附加速度 ；
ａ、 Ｂ： 增益系数 ； Ｔ Ｍ１ Ｒ Ｅ Ｆ ：立牟 躬长 力的设完值 ： Ｓ ： 拉普拉斯系数。 通过上面三个公式 ，采用头部力臂记忆 的方法 ，通过锁存立辊咬
立辊与平辊间的张 力大小不合适会影 响到机械设备 的寿命和产品
的质量 。板坯在奇道次轧制时，如果立辊与平辊 间张力较大 ，会引起立
Ｇ Ｍ １ ：立辊平辊同时咬钢时立辊的转矩 （ ｋ Ｎ ・ ｍ） ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ： Ｇ Ｏ Ｍ １ ： 立辊咬钢且平辊没咬钢时立辊的转矩 （ ｋ Ｎ ・ ｍ） ．
辊电机的输出转矩 变化较大， 容易造成立辊接轴长时间受力较大而出现
新疆钢铁， ２ ｃ ） ｏ ４ ． 一
断裂 ，影响生产 的顺利进行。这种情况还可能导致板坯被拉窄，影响到
Ａ Ｍ１ ： 板坯 的襻截面积 （ ｍ ） ：
ＤＭ１ ：立辊的直径 （ ｍ） 。 ４ ３ 立辊附加速度的计算
中间坯乃至成品带钢的宽度均匀性。如果立辊与平辊间张力较小 ，会影 响到板坯 的头部形状 ，易出现板坯扣翘头。板坯经过平辊轧制后扣头离 开轧机 ， 会对轧机＿ 的出口辊遭造成很大损伤，同时板坯扣翘头也容易造
力。利用拉普拉斯 方程式，可以对立辊的张力进行实时的调节 ， 保证立 辊与平辊间的张力恒定。操作工可以通过画面观测立辊电机转矩的大小 和板坯的扣翘头情况改变张力的设定值。 ５ 效果研究
张力 Ｐ Ｉ Ｄ控 制。通俗的讲就是要控制电机输 出多大 的力 ，即输出多少 牛顿，反应到 电机轴上即能控制电机的输 出转矩。
张力辊控制原理
张力辊控制原理 一、 速度辊的控制原理�适用�1#张力辊、5#张力辊、8#张力辊� 速度辊�顾名思义就是控制生产线的速度辊�它的速度也就是这个段生产线的带钢速度。
速度如何控制呢�首先我们来了解一下现场的硬件配置�也就是现场机械配置。
我们以镀锌线1#张力辊为例说明速度辊的控制原理� 电机的额定速度是�n =1470r p m 变速器的变比是�i =18 辊直径为�D =600�m m �=0.6m 生产线速度�V � V =n /i *ЛD =1470/18*3.14*0.6=153.86米/分钟 也就是说�现场的硬件配置电机在额定速度下最大的速度是�153米/分钟�在入口段没有充套的情况下�可达到生产150米/分钟要求�但是由于入口段还有一个充套速度40米/分钟�所以在条件下还没有达到生产要求。
入口段最高的速度V =190米/分钟 电机的速度n =�n =190/ЛD *i =190/3.14/0.6*18=1815转/分钟 如何能达到这个速度呢?这个时候可以通过调整变频器输出频率来达到所要求的速度 交流异步电机变频调速原理 交流异步电机的转速公式为� p f s n 60)1(�� 式中�f —— 定子供电的频率�H z � p ——定子线圈磁极对数� s ——转子转速与定子旋转磁场转速之间的转差率� n ——电机转速�m i n /r 。
电机 变速器 辊由上式可知�对于一台电机来说�s 和p 都是固定不变的�只要平滑的调节其供电频率f �就可以平滑的调节其转速�这是变频调速最基本的原理。
我们忽略转差率就可以得出�入口生产线速度190米/分钟时的电机速度1815转/分钟�变频器输出的频率为�f =n *P /60=1815*2/60=60.5H z �所以在变频器优化时设定最大输出频为60.5H z �这样就可以满足生产线的要求。
基本配置已经满足了�我们来看看电气方面的可控框图� 为改善交流电机在调速过程中的机械特性和调速特性�就必须采取一定的控制方式。
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交电 压型变频器。图 为每个变频器的 ２ 控制结构图。
ｎ一 速度给定值 ；ｎ 速度 实际值 ；ｌ广 电流实 际值： 一 励磁 电流给定 ；１ 一 励磁 电流 ；１ Ｔ 电 一 ａ ｃ １ 一 Ｒ ｓ 机实 际电流 ；ＵＳ 电机 电压 ；ＵＴ 逆变器 电压 ；ｆ 定子 频率 ；ｆ 滑差 频率 ；ｄ ／ｔ 前馈 ；ｆＴ 逆 变 Ｒ一 Ｔ ｓ 一 一 ２ 一 ｆｄ 一 ｓ 一 器 频 率 定 子 频 率
３２ ，从 辊 Ｍ 为 Ｉ１ ，Ｍ３ ３９ ％ ，Ｍ 为 ３１ ％。 ．％ ２ ．％ 为 ．８ ４ ．１
满足 了动态速度 精度应 小于５ ％的要求 。
７ 结束 语
本 文 提 出的控 制思 想与 硬件 软件 的设计 方 案 ， 其 性 价 比高 ，系统运 行稳 定可 靠 ，故 障率 低 ，提高 了产 品 的质 量 和效率 。其试 验 结果验 证 了方案 的正 确 性和可行性 ，达到了预期 的控制效果 。
２ １ 年第４ ００ 期
昆钢 科 技 Ｋ ｎ ａ ｇ Ｋ ｊ ｕ ｇ ｎ ｅ ｉ
２ １￣ ９ ０ ０ｇ 月
张 力辊 控 制 的研 究
周 泽 波
（ 带厂 ） 板
摘 要 介绍 了张力辊 负荷平衡 控制的性 能指 标、硬件 结构 、控制 思想及功 能块软件的编制 。试验结果验证
了方 案 的 正确 性 和 可行 性 。 关 键 词 轧 制 张力 辊 负荷 平 衡 控 制
图５ 张力辊稳态运行 时的实 际速度和力矩
Ｆ ｇ ｒ Ａｃ ｕ ｐｅ ｄ ａ ｒ ｕ ｆ Ｓ ａ ｌ ｎｄ ｔｏ ｉｕ ｅ５ ｔ ａ Ｓ ｅ ｎｄ Ｔｏ ｑ ｅ ｏ ｔ ｂ ｅ Ｃｏ ｉ ｎ ｌ ｉ
（ ． １ １ ００ １９）。也满 足 了稳 态时转距差 小于 ００ ３ － ． ２ ０ ０
ａ ｏ ｅｍｅ ｔｏ ｅ ｏ ｔｏ ｃ ｍｅｗａ ｏ ｒｃ ｎ ｒ ｃｉ ａ． ｂ ｖ ｎ ｉｎ ｄｃ ｎｒ ｌ ｈｅ ｓｃ ｒｅ ｔ ｄ ｐ ａ ｔ １ ｓ ａ ｃ
Ｋ ｙＷ ｏｄ ａ ｉ ；－ｏ ；ｏｄｂｌ ｃ ｎｒｌ Ｂ ） ｅ ｒ ｓｒｉｎ Ｓ ｒｌ ｌ ａ ｅ ｏｔ （ Ｃ ｌｇ ｌ ａ ｎ ａ ｃ ｏＬ
器 的输 出积 分量 反映 了钢带 实 际张力 ，利 用点对 点
串行通 讯将 主辊 的输 出积分 量传 送给其 它从 辊 ，作 为附加 转距 给定 ，从辊 的速 度调 节器设 定 为纯 比例
调节器 ，按此 附加转距给定跟随 主辊 出力 。
辊的速度调节器输 出积分量ｒ ４ ２ 过点对点通信传 ｌ ８通
（ 上接 第３ 页 ） ７
网络 即可 。而且 因为变频 器 自身强 大 的软件 功能 ， 所测 算 的惯量值 更 直接 、更 准 确 ，但 需要 熟练 掌握
变频器产品性能及 软件功能。
业 出版 社 ， １９ ９８
［】 Ｔ Ｐ ７ ２ Ｓ Ｅ 一 编程手册． ０ ２ ４ ０ ［】 Ｉ Ｖ Ｒ Ｓ Ｅ Ｄ Ｉ Ｅ ３ ＳＭＯ Ｅ ＴＭＡ Ｔ Ｒ Ｒ Ｖ Ｓ矢量控制三相交流传
图 ２ 变 频 器 控 制 结 构 图
Ｆｉ ｇｕｒ Ｂ ｌ ｋ Ｄ ｉ ｇｒ ｍ ｎｖｅｒｅ ｏｎｔ ｏ ｅｄ ｅ２ ｏｃ ａ ａ ｏｆＩ ｔｒＣ ｒｌ
主辊为Ｐ调节 的速度 闭环调 节系统 ，其速度调节 Ｉ
图３ 为张力 辊 负荷（ 距） 衡控 制 系统 图 ，上部 转 平 为主辊 的控制结 构 图 ，下 部为从 辊 的控制 结构 。主
图１ 所示 为昆钢公 司镀 锌线６ 张力 辊 ，由４ 号 个传
动辊组成 。选 取１ 号传动辊 Ｍ１ 为主辊 ，Ｍ２ ，Ｍ３ ４ 和Ｍ
为从辊 。
ｍ ， ￥￣ ７ １Ｗ Ｍ２， １ Ｗ １ ０ｋ
２ 张 力 辊 的控 制 性 能 指 标
张力 辊的控制性能指标 主要有两个 ：一是速度 的
ｂ ｏ ｋ ｗａ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｗｈｃ ｓｕ ｅ ｎ ｌａ ａａ ｃ ｏ ｔｏ ｆｔｎ ｉｎ Ｒｏ１ Ｔ ｅｔ ｓ ｅ ｕｔｈ ｓｐ ｏ ｅ ｈ ｌｃ ｓｉｔｏ ｕ ｅ ， ｉｈ ｉ ｓ ｄ ｉ ｏ ｄ ｂ ｌ ｎ ｅｃ ｎ ｒｌｏ ｓｏ ｌ． ｈ ｅ ｔｒ ｓ ｌ ａ ｒ ｖ ｎｔ ｅ ｅ
稳 态 运 行 时 从 辊 与 主 辊 Ｍ１ 转 矩 差 为 ：从 的 辊 Ｍ２ ．０ ３ ０ ０ １ ３ ００ １ ９）， 是００ ０ ４（ ．０ ６ — ．０ ２ 从辊 Ｍ３ 是 ００ ０ ７（ ．０ ４ — ．０ ２ ．０ １ ００ １ ６ ００ １ ９）， 辊Ｍ４ ００ ０ ２ 从 是 ．０ ０
参考文献 ：
［】 １ 陈伯 时 ，陈敏逊． 流调速系统［ ． 交 ＭＩ北京 ：机 械工
业 出版 社 ， １９ ９８
图６ 张 力 辊 加 速 运 行 时 的实 际速 度 和 力 矩
Ｆｉ ｇｕｒ Ａ ｃｔ ｌＳ ｅ ａ ｅ６ ｕａ ｐｅ ｄ ｎｄ ｏｒ Ｔ ｑｕｅ ｏｆ Ａｃｃ ｌ ｒ ｔ ｅ ｅ ａ ｅｄ Ｃ ｏｎｄｉｉ ｔＯＲ Ｓ－ｒ １ ｏｆ ｏ１
送给 每一个 从辊 ，作 为每 一个从 辊 负荷平 衡控 制 的
给定 量。
图３ 张 力 辊 负 荷 （ 距 ） 衡 控 制 系 统 转 平
Ｆｉｕ ｅ３ ｏ ｄ（ ｑ ） ｌｎ ｅＣｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｆＳ－ ｏｌ ｇ ｒ Ｌ ａ Ｔｏｒ ｕｅＢａａ ｃ ｎ ｒ ｌＳ ｓｅ ｏ ｒ ｌ
０ ０ 的要求。 ．５ ０
ｏ Ｓ－ｒ ｆ ｏ￣
２ １ 年 第４ ００ 期
周泽 波 ： 张 力 辊控 制 的研 究
图６ 所示 为 ６ 张力 辊 加 速 动 态运 行 时 的 实 际 号 速 度 和 力 矩 。在 加 速 过 程 中 ：速 度最 大偏 差 为 ： 主 辊Ｍ１ 一 ．８（ ３３ — ５８ 为 ２４ ７ －８ ７ ．６），从辊 Ｍ２ ０８ 为一 ．３
（ ５Ｏ — ５８ ７ ．３ ７ ．６），Ｍ３ 一 ．２（ ２８ — ５８ 为 ３０ ７ ．４ ７ ．６），Ｍ４
动 态 加 速 运 行 时 从 辊 与 主 辊 Ｍ １ 转 矩 差 的
为 ：从 辊 Ｍ２ ０ ０ ５ 是 ．０ ０ ４ ０ — ．４ ４）， 辊 １（ ．５ ５ ０ ４ ５ 从
Ａｐｐｌｃ ｔｏ Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ＿ｒ ｌ ｉ ａ ｉ ｎ ｓ ａ ｃ ｏ Ｓ・ ｏｌｓ Ｃｏｎｔ ｏ ｌ ｄ － 。 ｒ ｌｅ
Ｚｈ ｕ Ｚｅ ｏ －Ｂｏ
（ｔ ｋ ｌ ｌＰａ ｔ Ｓｅ ｅ Ｍｉ ｌ ） ｃ ｌ ｎ
Ａｂｓ ｒ ｃ Ｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌｓ ｅ ｉｉａ ｉｎ ｔ ｒ ｅ，ｈ ｒ ｗａ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ｐ ｏ ｒ ｍｍ ｉｇ ｏ ｕ ｃｉｎ ｔ ａ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ａ ｐ ｃｆｃ ｔ ａ ｇ ｔ ａ ｄ ｒ ｔｕ ｔ ｒ ｎ ｏ ｔ ｒ ｒ ｇａ ｏ ｎ ｆｆ ｎ ｔｏ
读 内部量 （ 例如有 功 电流 ）。这些参 数仅 能显示但
不 能将其更改 。
图４ 张力 辊 负荷 平衡 控 制 的从 辊 软件 功 能块 为 联 结 。主辊 的速度 调节器输 出积分量 经硬件Ｓ Ｂ 通 Ｃ２
过 点对 点通 信协 议送 至每一个 从 辊 ，用 变量 Ｋ ５ １ ４ ０ 来 表示 。Ｕ ０ 为调 节系数 ，如设为 １０ Ｐ ０４ ０ ％￣表示从辊 出与 主辊 一样 的力 矩 。经 内部 变量处 理 ，再 与加速 力 矩Ｔ 、摩 擦力 矩 Ｔ之 和相 叠加形 成 附加 力矩 变量 。
Ｍ３ ０Ｏ １ ０４ ４ — ．４ ４）， 是 ．０ １（ ．４ ３ ０４ ５ 从辊 Ｍ４ ００ ５ 是 ．１ ３
（ ． ０ — ．４ ４）。也满足 了动态时转距 差小 于０１ ０４ １０４ ５ ３ ．
的要求 。
为 一 ．６（ ３５ — ５８ ２３ ７ ．０ ７ ． ６）。速度 精度 为 ：主辊 Ｍｌ 为
３ 张 力辊 的组 成
１ 前 言
张力 辊一般 成组 应用 ，一 组 由２ 个传动 辊组 到４ 昆钢 板带 厂镀锌 生产 线 张力辊 是较 为关键 的设 备 ，张力 辊性 能控制 的好坏 直接 关系 到产 品质量 的 成 。传动辊 之 间 由钢 带而 连接 为一组 张力辊 。每组 张力 辊 的其 中一 个定 义为 主辊 ，其余 为从辊 。从辊 紧 随主辊运 行 ，保证 速度 与主辊 一致 ，且从辊 须按 主辊 的转距 分配而 出力 。称 之为张力辊 的负荷 （ 转距） 平衡控制 。
进 行 电气连 接 ，即相 当于用 电缆连接 集成 电路 或其
他 元件 ，不 同之处 是功 能块 由软件 看而不 是 电缆来
连接 。开关 量输入 和输 出 、模 拟量 输入 和输 出可通
Ｋ ４２ ０ ４ ，经附加力 矩通道作为 电流调节器的给定 。
图４ 张力辊负荷平衡控制的从辊软件功能块联结
Ｆｉ ｇｕｒ ｅ ４ Ｓｏｆｗ ａ ｅ Ｆｕｎｃ ｏ Ｂ ｌ ｋｓＣｏｎｎｅ ｔ ｉ ｒ － ｉ ｔ ｎ ｏｃ ｃ ｅｄ ｄ ｅ Ｓ－ｒ ｉ ｏｆＩ ｌ ｏｆ Ｌｏａ Ｂａ ａ ｄ ｌ ｎｃｅ Ｃｏｎｔ ｏｌ ｒ
６ 试 验 结 果
图 ５ 示 为 ６ 张力 辊 稳 态 运行 时 的实 际速 度 偏差 ０ ｍ ｍｎ
Ｆｉ ｇｕｒ Ｂｌ ｋ ｉ ｇｒ ｍ Ｎ ｏ． ｅ１ ｏｃ Ｄ ａ ａ ｏｆ ６ Ｓ—ｒ ｌＡ ｓ ｅ ｂｌ ｏｌ ｓ ｍ ｙ
２ １ 年第４ ００ 期
周 泽波：张力辊控 制的研 究
４ 张 力辊 的传 动 控 制 结 构及 控 制 思 想
所有传动辊的驱动采用交流异步电动机和交直
为 ：主辊Ｍ１ ． ４ 为００ ，从辊Ｍ２ ．１ ，Ｍ３ ． ８ ５ 为００ １ 为００ ， ５
Ｍ４ ．５ 。速 度精度 为 ：主辊Ｍ１ ．５ ％，从辊 为００ ２ 为００ ４ Ｍ２ ．１％，Ｍ３ ．５ ％，Ｍ４ ．５ ％。满足 了 为００ １ 为００ ８ 为００ ２ 稳态速度精度应 小于０５ ． ％的要求 。