张力控制技术调研报告
合股机张力系统建模与控制策略研究的开题报告
合股机张力系统建模与控制策略研究的开题报告一、研究背景合股机作为一种重要的纺织机械,主要用于织造过程中的纱线张力调节,对织造品质有着至关重要的影响。
传统的合股机张力控制主要依靠经验调整,存在控制精度低、生产效率低等问题。
因此,如何研发一种合股机张力控制系统,提高其控制精度,降低生产成本,成为当前的研究热点。
二、研究目的本文旨在建立合股机张力系统的数学模型,分析其特性,并设计合理的控制策略,提高合股机的控制精度和生产效率。
三、研究内容1. 合股机张力系统建模2. 张力控制算法的研究3. 张力反馈控制系统的设计4. 仿真实验和数据分析四、研究方法本文主要采用理论分析和仿真实验相结合的方法。
通过对合股机张力控制系统进行建模,并设计合理的控制算法和策略,最后通过仿真实验来验证算法的可行性和有效性。
五、研究意义合股机张力控制系统是纺织生产中不可或缺的关键技术之一,研发一种高效、精确的合股机张力控制系统具有重要的实际意义。
本文的研究成果将为纺织企业提高生产效率,降低生产成本,提高产品质量和市场竞争力提供参考和指导。
六、预期成果1. 建立合股机张力系统的数学模型,并分析其特性。
2. 研究合股机张力控制算法,设计合理的控制策略和反馈控制系统。
3. 在MATLAB/Simulink软件平台上进行仿真实验,验证算法的可行性和有效性。
4. 对仿真实验结果进行数据分析, 提出优化改进意见。
七、研究计划第一年:宏观调研、文献查阅、合股机张力系统的数学模型建立。
第二年:合股机张力控制算法的研究、张力反馈控制系统的设计。
第三年:仿真实验和数据分析、论文撰写及答辩。
八、预期难点1. 合股机张力系统的数学模型建立。
2. 张力控制算法的研究,特别是在快速扰动下的稳定性问题。
3. 张力反馈控制系统的设计,如何在实际生产过程中合理选择反馈量。
九、参考文献1. 车悦,陈洪波. 合股机张力控制策略的研究[J]. 纺织学报,2013,34(7):1-5.2. 国家纺织行业标准化技术研究开发中心. 合股机张力控制系统设计指南[S]. 北京:中国标准出版社,2015:1-10.3. 李超,赵明灿. 基于PID控制的合股机张力控制研究[J]. 机械设计与制造,2014,4(3):25-28.4. 石磊,刘珂. 基于自适应滑模控制的合股机张力控制策略研究[J]. 电力系统自动化,2016,40(24):1-5.5. 张成伍. 合股机张力控制系统的仿真研究[D]. 北京:煤炭科学研究总院,2017:1-52.。
钢带缠绕张力控制系统的研究的开题报告
钢带缠绕张力控制系统的研究的开题报告一、研究背景钢带缠绕张力控制系统是钢铁生产和加工过程中常见的控制系统之一。
在钢铁加工过程中,钢带缠绕机的作用是将钢带缠绕成卷筒形,但是由于钢带本身的重量、张力的变化等因素的影响,缠绕过程中容易出现带子跑偏、变形、断裂等问题,影响工艺加工效率和产品品质。
因此,如何正确控制钢带缠绕过程中的张力是一个亟待解决的问题。
二、研究目的本次研究的主要目的是探究钢带缠绕张力控制系统的设计和优化,解决张力控制不准确带来的缠绕带子拉伸、缩径、变形等问题,从而提高钢铁生产的加工效率和产品品质。
三、研究内容1、详细探究钢带缠绕机的结构、工作原理和参数特性,分析其在缠绕过程中产生的张力变化规律。
2、建立钢带缠绕张力控制系统的控制模型,构建控制系统的数学模型,分析其动态特性,并将其运用于仿真模拟。
3、提出钢带缠绕张力控制系统的优化方案,深入研究和改善控制系统的控制算法和控制策略,解决系统的稳定性和控制精度问题。
4、开发真实钢带缠绕张力控制系统的硬件平台,组装相应的传感器和控制器,并进行现场实验验证和数据分析。
四、研究意义钢带缠绕张力控制技术是钢铁生产过程中的重要研究内容,本次研究的工作将为钢铁生产和加工过程中缠绕控制方面的技术研究提供帮助。
针对钢带缠绕过程中存在的问题,本研究提出的优化方案和控制算法将能够在实际应用中有效降低钢带缠绕带子的缩径、拉伸和变形问题,提高产品质量和加工效率,从而为钢铁生产行业的发展提供有效的技术支撑和经济帮助。
五、研究方法本次研究将采用理论研究和实验研究相结合的方法,通过文献调研、理论分析、仿真模拟、实验验证等步骤,不断深入探究钢带缠绕张力控制系统的原理和控制策略等核心问题,为钢铁生产行业提供更加完善的缠绕控制技术。
关于涂布机张力控制系统的研究
关于涂布机张力控制系统的研究摘要:随着包装工业的迅猛发展,对涂布产品的需求量日益增大。
与此同时,为了提升包装工艺质量与水平,印刷包装机械的张力控制系统的设计水平对于印刷质量以及生产的安全性都具有十分重要的意义。
鉴于此,本文以介绍涂布生产过程为切入角度,对涂布机的组成部分以及张力控制系统的工作原理进行阐述,最后对张力控制系统各部分的功能进行研究。
关键词:涂布机;张力控制系统;原理;功能前言:改革开放以来,印刷包装业取得了长足发展,再加上入世以后国际和国内市场的需要,都要求我国的印刷包装机械和包装工艺的质量要有明显的提高和改善。
特别是一些涂布复合设备的制造,大多数都是根据客户要求单件定做,这就不仅要求涂布设备的制造企业具有很强的机械设计实力,同时能够提供稳定的张力控制系统。
在现代制造产业中,张力控制系统已经成为包括涂布行业在内的多个行业的共性技术之一。
尤其在太阳能背板、集成电路、光学膜等精密涂布行业,高精度张力控制系统已经成为支撑性的关键技术。
本文对涂布机张力控制系统进行简单的研究分析。
1涂布生产过程涂布生产过程的机械结构主要由放卷辊、涂布辊、牵引辊、烘箱和收卷辊等组成(见图1),整个生产过程如下:一卷待涂的基带,一般为聚酷塑料薄膜或纸放在放卷辊上,经各导向辊后,被拉到橡胶辊和涂布辊之间,并通过压缩空气把基带紧压在涂布辊上,涂布辊的下端被浸在涂料中,经涂布电机转动,涂料就粘附在涂布辊表面,再经过与紧压的基带接触,涂布辊表面的涂料就被转移到基带上了,涂好的潮湿基带,经牵引电机传送,送入烘箱干燥,出烘箱时,涂料已烘干,并经收卷辊收成整卷,完成整个涂布过程。
图1涂布过程张力,速度复合控制电气原理图2张力控制系统的工作原理在涂布机的张力控制系统中,PLC是整个系统的核心部分。
工作时在触摸屏上设定工作参数,这些参数通过紫色电缆写到PLC的相应寄存器。
当设备运行速度发生变化以及收放卷材料的直径发生变化时,PLC中相应的寄存器数据也写入触摸屏中,由触摸屏显示出来。
智能控制在张力控制中的研究与应用的开题报告
智能控制在张力控制中的研究与应用的开题报告
一、研究背景及意义
在现代工业生产中,对材料和产品的张力控制是一项重要的工艺参
数控制,它涉及到许多领域如印刷、涂布、拉伸成型、纺织、铝箔加工
等等。
正确的张力控制能够提高材料和产品的品质,减少损耗和缺陷率。
而智能控制技术为提高张力控制的精度和稳定性提供了新的思路和方法。
二、研究现状
传统的张力控制方法主要依靠经验设置控制参数,如张力传感器、
电机、轮辊等等。
这种方法容易受到外部因素的影响,对张力控制的精
度和稳定性有限。
近年来,随着智能控制技术的发展,基于PID控制器、Fuzzy控制器和神经网络控制器的张力控制方法被广泛研究和应用,这些方法通过对张力系统进行建模,并利用控制器对系统进行实时监测和调节,从而提高了张力控制的精度和稳定性。
三、研究内容和方法
本文将基于模糊控制理论开展智能张力控制研究,其主要研究内容
和方法如下:
1. 张力控制系统建模:通过对张力控制系统的物理模型进行建模,得到其数学模型,以此作为控制的基础。
2. 模糊控制器设计:基于模糊控制理论设计张力控制器,通过对输入、输出变量进行模糊化处理和模糊推理,实现对张力系统的智能控制。
3. 系统实验验证:通过实验验证,对比分析传统控制方法和智能控
制方法在张力控制方面的效果,以实验结果作为优化和改进控制策略的
基础。
四、预期成果
1. 建立智能化的张力控制系统,提高张力控制的精度和稳定性。
2. 在该领域积累一定的控制技术和经验,为相关领域提供思路和方法。
3. 奠定智能控制在张力控制中的研究和应用基础,具有重要的理论和应用价值。
高压输电线路的拉线张力分析与控制
高压输电线路的拉线张力分析与控制引言随着现代社会的发展,对电力的需求日益增长。
为了满足人们对电力的需求,电力系统不断扩容,而高压输电线路作为电力系统的重要组成部分,起到了承载和传输电能的关键作用。
高压输电线路中的拉线张力问题一直备受关注。
本文将对高压输电线路的拉线张力进行分析与控制,旨在优化高压输电线路的运行和可靠性。
第一部分:高压输电线路的拉线张力分析1. 高压输电线路的基本结构高压输电线路通常由电线、钢支架和绝缘子等组成。
电线起到电力传输的作用,而钢支架和绝缘子则用于支撑和隔离电线。
2. 拉线张力的重要性拉线张力的大小直接影响到高压输电线路的安全性和可靠性。
如果拉线张力过大,会导致电线材料的疲劳破裂甚至断裂,进而引发事故;如果拉线张力过小,电线容易下垂,影响电力的正常传输。
3. 影响拉线张力的因素(1)电力负荷:输电线路传输的电力负荷大小直接影响到拉线张力的大小。
负荷越大,拉线张力越大。
(2)温度变化:输电线路在不同的温度下,导线的线膨胀系数不同,从而影响到拉线张力。
第二部分:高压输电线路的拉线张力控制1. 传统控制方法传统的拉线张力控制方法主要是通过调整钢支架和绝缘子的高度来改变拉线张力。
这种方法需要人工不断监测和调节,工作量大且效果有限。
2. 基于智能算法的控制方法近年来,随着智能技术的快速发展,基于智能算法的拉线张力控制方法逐渐受到关注。
这种方法利用传感器实时监测拉线张力,并根据监测数据运用智能算法进行自动调节。
智能算法可以根据不同的工况和要求,自动调整钢支架和绝缘子的高度,从而实现高压输电线路的拉线张力控制。
3. 拉线张力控制的挑战和展望虽然基于智能算法的拉线张力控制方法在一定程度上提高了高压输电线路的安全性和可靠性,但仍然面临着一些挑战。
例如,如何处理不同参数间的相互影响,如何兼顾经济性和可靠性等。
未来,我们可以进一步研究和改进智能算法,以提高拉线张力控制的准确性和效果。
结论高压输电线路的拉线张力是保障电力系统运行安全和可靠的重要因素。
复卷机张力自动控制研究
复卷机张力自动控制研究摘要:复卷机张力控制是为了保证生产质量的达标,控制的要求包括避免纸卷出现褶皱、紧密度不足以及卷边不齐等问题。
本文通过分析复卷机运行的工艺原理,进一步分析了复卷机张力自动控制系统的具体设计。
关键词:自动控制系统;复卷机;张力调节引言:在复卷机设备运行时,其张力参数会受到多种因素影响,但若是张力产生较大偏差或波动,都会给设备运行带来不良影响,因此需加强张力的精准控制,保证参数达到要求。
1.复卷机运行的工艺原理复卷机设备是用作纸张、云母带等开展复卷分切的主要设备,该设备在运行时,退纸辊结构会将纸幅引出,通过其中两个随动辊后再经过张力传感器辊后,再通过另外两个随动辊就能够达到卷纸辊部分,其中前两个随动辊与后两个随动辊间设置纠偏用传感器装置,且卷纸辊和退纸辊也安装了纠偏装置,保证同步参数运行。
复卷机张力控制是影响生产工作的关键内容,其控制的主要部位就是退纸辊,借助于张力传感器来控制对应参数,由随动辊做引导[1]。
2.复卷机张力控制各部分方法的选取对复卷机设备实现张力控制时,多采用闭环控制形式,即由传感器装置将纸幅实时张力数据检测获取,再调节其与退纸辊之间形成闭环结构并予以控制,张力传感器检测到的参数可以发送给控制器实现反馈,随后控制器会对退纸辊进行控制,调节其电磁力矩,进而调节纸幅的张力值。
此外,对退纸辊电磁力矩把控过程中,也应保证卷纸辊速度和退纸辊速度相同(指线速度),否则张力的控制将会不够稳定。
2.1控制退纸辊张力的方法将设定好的纸幅张力参数和传感器检测到的实际纸幅张力数据做对比分析,存在的差值可以让控制器通过调节磁粉制动器的电磁力矩来进行补偿,进而使实际纸幅张力达到预先设定的值。
此方法过程运用到的分析参数包括张力传感器检测反馈值、张力设定值、张力偏差值以及电磁力矩调节量。
2.2控制复卷机速度的方法复卷机速度控制会影响到张力控制效果,具体来说需保证卷纸辊和退纸辊速度相同。
在本次研究当中,对复卷机速度进行控制的方法是基于PI控制算法,对卷纸辊和退纸辊安装相应编码器,对实时线速度数据加以采集,并与设定值进行对比分析,存在的速度差会被PI控制算法补偿处理,进而调节电机,使双方速度维持恒定状态。
1、纺纱张力控制技术的研究
纺纱张力控制技术的研究周光茜 郝凤鸣(西安工程科技学院)摘要: 在论述现有纺纱张力控制方法的基础上,提出采用模糊控制方法的合理性。
实验结果表明,模糊控制纺纱张力对抑制张力峰值和降低纱线断头率是行之有效的,不仅能降低纺纱张力波动的幅值,还改善了张力的离散性指标。
关键词: 纺纱张力;分段控制;模糊控制;断头;生产效率;质量中图分类号:TS111.8 文献标识码:A 文章编号:1001-7415(2002)01-0025-03 纺纱断头对细纱生产的影响很大,直接涉及细纱的产量、质量及工人看台能力。
因此,长久以来人们都在设法降低纱线的断头率。
导致细纱断头的根本原因是纺纱张力的瞬时值超出纱线强力。
降低细纱断头率的途径主要有两种:一是增大细纱强力与纺纱张力间的差值,二是减少细纱强力与纺纱张力波动的幅值。
两者都能有效地减少纺纱张力峰值和纱线强力谷值交汇的机会。
在研究分析现有纺纱张力控制方法的基础上,我们采用了模糊控制方法来减小纺纱张力波动幅值(即所谓恒张力纺纱),以降低细纱断头率。
1 纺纱张力控制方法众所周知,影响纺纱张力的因素很多,其中以锭子速度的影响最大,这是因为纺纱张力近似地与锭速的平方成正比[1]。
因此,调节锭速以减小纺纱张力的幅值不失为一条十分有效的途径。
国内外现行对细纱机锭速的控制方法基本上都属于开环控制,即预先设定好控制锭速变化的曲线,以后无论纺纱张力作何变化,都以不变应万变,按设定值调节锭速。
开环控制最大的缺点是抗干扰能力差,无法应对突发事件,作出相应的调整。
目前,采用最多的开环控制方式是分段控制,图1所示是三段式控制。
这是因为在纺制一落纱的过程中,小纱阶段纺纱张力普遍偏大,容易断头,中纱阶段纺纱张力较低且张力波动亦比较平稳,断头较少,大纱阶段张力波动比较大,也比较容易断头,因此在不同的纺纱阶段应给出不同的作者简介:周光茜,女,1970年生,工程师,西安,710048收稿日期:2001-08-22锭速。
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。
浅谈卷取设备中张力控制系统发展现状
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。
张力控制技术
张力控制技术
张力控制技术是一种用于控制材料或产品在加工过程中的张力
的技术。
在制造业中,许多产品需要经过拉伸、印刷、涂布和复卷等过程,如果张力控制不好,就会导致产品质量问题,甚至产生生产故障。
因此,张力控制技术在现代制造业中非常重要。
张力控制技术使用传感器来实时监测材料或产品的张力,并根据设定的参数进行调整。
这种技术可以确保材料或产品在整个加工过程中保持稳定的张力,从而提高生产效率和产品质量。
在钢铁、纸业、塑料、纺织等行业都广泛应用了张力控制技术。
在印刷行业中,张力控制技术可以确保印刷机中的印刷材料具有一致的张力,从而确保印刷品的质量和稳定性。
在包装行业中,张力控制技术可以确保包装材料在卷取和切割过程中保持稳定的张力,从而确保包装的一致性和安全性。
随着制造业的发展,张力控制技术将继续发挥重要的作用。
未来,随着智能制造的兴起,张力控制技术将得到更广泛的应用,并与其它智能技术相结合,实现更高效、更精准的生产。
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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
金属压力加工中的张力控制分析
金属压力加工中的张力控制分析摘要:随着现代技术的持续进步,我们的工业生产质量也在稳步上升,在处理金属产品的过程中,张力的控制在压力加工中占据了至关重要的位置,张力控制不仅可以有效保证工件质量,还能提高工作效率,降低能耗成本。
为了满足产品制造的各种需求,企业必须依据张力控制的独特性质,全面地分析和管理各种可能的影响变量,以确保张力控制能够达到金属压力加工所需的标准。
关键词:金属;压力;加工;张力控制分析引言如今,市场上可供挑选的金属产品种类正在持续增长。
在生产各种金属制品的过程中,张力控制环节应被视为关键环节,在实际应用中,要想保证金属制品质量,就必须重视张力控制技术,并结合产品需求制定合理有效的方案来提升其加工效率。
为了满足产品生产的需求,企业不仅需要采纳更尖端的加工方法,还应组建一个专门的团队,对张力控制过程中可能出现的各种因素进行全面的分析和管理。
1金属压力加工张力控制问题及原因分析1.1常见问题在金属加工生产中,金属压力加工张力控制是一个核心环节。
然而,在实际操作中,金属压力加工控制仍然存在问题,这导致金属材料在后续使用过程中面临明显的故障风险。
具体来说,在金属压力加工过程中,张力控制的精度存在不足。
然而,随着对金属材料加工质量要求的不断提高,张力控制的精度将直接影响到金属材料的使用效果,甚至可能导致材料性能在压力加工后发生变化,从而增加一系列的安全风险。
此外,金属材料存在明显的缺陷,如出现裂纹等,不仅降低了产品使用寿命,同时还会对工作人员身体健康造成威胁,因此必须加强金属压力加工张力控制技术应用研究。
在金属压力加工过程中,张力控制的问题也在金属材料的应用中得到体现,如果参数和金属材料之间存在问题,那么这将对金属加工过程中的张力控制产生影响。
1.2原因分析在金属压力加工过程中,张力控制的主要问题往往与所选用的材料、参数配置以及加工设备的选择密切相关。
首先,在金属压力加工过程中,应确保金属材料与加工工艺之间的匹配度,这样可以降低金属张力控制的难度,减少材料对金属加工质量的影响。
机外卷布装置张力控制系统的研究的开题报告
机外卷布装置张力控制系统的研究的开题报告一、选题背景及意义张力控制系统是在制造生产中非常重要的一个系统,其对于制品质量,生产效率甚至生产成本都有着至关重要的影响。
其中,机外卷布装置的张力控制系统是纺织行业中最为常见的一个,该系统的核心在于:实时监测卷布机输出的布料张力,并通过反馈机制调整张力的大小,以达到保证布料的质量稳定和生产效率提升。
目前,国内外纺织行业中存在很多类似的张力控制系统研究,但是对于机外卷布装置的张力控制系统,目前研究较为缺乏。
因此,本研究拟对机外卷布装置张力控制系统进行研究,为实现纺织生产过程的自动化、智能化提供技术支持。
二、研究目标本研究旨在设计、制造一套机外卷布装置张力控制系统,并针对该系统进行实验验证,目标如下:(1)设计一套机外卷布装置张力控制系统的硬件结构,包括传感器、控制器、执行机构等。
(2)设计一套机外卷布装置张力控制系统的软件算法,包括数据采集、数据处理和控制反馈等。
(3)进行系统的实验验证,通过多组数据实验,验证系统在不同工况下的控制效果。
(4)优化系统设计,进一步提高系统的稳定性、精度和性能。
三、研究内容(1)机外卷布装置张力控制系统的硬件结构设计本研究将采用一组张力传感器用于实时检测卷布机输出的张力值,通过传感器信号进行数据采集、处理,再通过控制器给出控制指令,调整执行机构(例如电机、气缸等)的状态,最终控制张力的大小。
(2)机外卷布装置张力控制系统的软件算法设计本研究将采用PID控制算法进行控制,通过反馈回路不断调整控制器输出,实现对机外卷布装置的张力控制。
(3)系统实验验证本研究将在实验室中,通过模拟不同工况下的张力变化,验证系统的控制效果。
同时,通过多组数据实验,对控制系统进行优化,提高其稳定性、精度和性能。
四、研究总结本研究通过设计制造机外卷布装置张力控制系统并进行实验验证,为研究纺织生产过程的自动化、智能化等提供技术支持,为纺织生产企业提高生产效率、减少生产成本提供了新途径。
金属压力加工张力控制问题及对策研究
金属压力加工张力控制问题及对策研究摘要:本文主要探讨金属压力加工中的张力控制问题,分析了操作人员技能不足、设备维护保养不到位等原因导致的控制失效或不稳定情况。
在此基础上,提出了加强操作人员培训、建立张力控制指标体系并实施过程监控、引进先进设备和技术等多种解决措施,以提高张力控制的精度和稳定性,并最终促进企业生产效率和产品质量的提升。
关键词:金属压力加工;张力控制问题;对策研究引言:金属压力加工是一种重要的机械加工方式,广泛应用于各行各业。
在金属压力加工过程中,由于材料特性、设备结构或操作人员不当等原因,会对张力控制造成影响,从而导致加工品质不佳或生产效率低下等问题。
为了提高生产效率和产品质量,在实际生产中需要重视张力控制这个环节,加强操作人员培训,定期维护设备,优化控制算法等,以提高张力控制的精度和稳定性。
本文将从操作人员技能不足、设备维护保养不到位等方面入手,探讨张力控制问题,并提出相应的解决措施。
一、金属压力加工张力控制概述1.1金属压力加工工艺流程金属压力加工是指利用机械设备对金属材料进行塑性变形,从而得到各种形状和尺寸的零部件或成品的一种方法。
其主要工艺流程包括金属材料选择、切削、成形、精加工等步骤。
在这些步骤中,张力控制是非常关键的一环。
1.2张力控制在金属压力加工中的重要性在金属压力加工中,张力控制是至关重要的环节。
张力过大会导致材料过度伸展、变形过度,容易出现表面损伤,甚至还会引起断裂等问题;而张力过小则会导致材料不稳定,无法完成预期的成型效果。
因此,合理的张力控制可以提高产品质量、降低生产成本、增强生产效率。
1.3目前国内外研究现状国内外学者在金属压力加工张力控制方面已经开展了大量的研究。
研究内容包括传感器选择与布置、控制算法设计、系统参数优化、自适应控制等方面。
例如,国内学者通过系统建模、控制策略优化等方法,提出了一种基于改进PID控制器的张力控制系统,在实验中取得了较好的控制效果。
卷取张力控制研究
南京理工大学硕士学位论文卷取张力控制研究姓名:王克申请学位级别:硕士专业:动力工程指导教师:邹云;李长光20030415摘要在热轧生产中,卷取机能否正常工作以及卷取效果的好坏直接关系至日熟轧的生产和产品的质量。
本文主要从减少卷取机形成塔形的角度对卷取机控制系统进行了研究,主要完成了以下几个方丽的工作:(1)在分析梅山热轧厂卷取机卷取张力控制系统的基础上,指出了梅山热轧厂卷取枫卷取过程中出现严重塔形的根本原因;(2)提出了减少卷取机卷径计算偏差的方法,提高了张力计算的精度:(31提出了新的惯性矩补偿计算方法,进一步提高了张力计算的精度;(4)建立了基于模糊控制理论的张力控制系统,仿真结果以及实际应用表明基于模糊控制理论的张力控制系统能很好韵增强系统的抗干扰能力,并能提高控制系统的动态性能。
关键词:张力控制:带卷塔彤:惯性力矩:模糊控制ABSTRACTIntheprogressofthehotstrip,collermachineisoneofthemostequipments.Toenhancethequalityoftheproducts,thetensioncontrol1ingisresearchedinthispaper.Themainworksareasfollows:(1)basedontheanalysisofthetensioncontrollingsystem,themainreasonsofsteelcoilertowershapingareobtained:(2)themethodofreducingtheerrorofcalculatingthecotlingdiameterisproposed:(3)anewcalculationmethodofinertiamomentisgained:(4)thecontrolsystembasedOllthefuzzytheoryisconstructedinthispaper.Keywords:tensioncontrol;steelcoilertowershapinginertiamoment:fuzzycontrolll卷取机张力控制研究第l页1绪论1.1研究背景1.11梅山热轧厂卷取机系统卷取机是热轧生产的主要设备之~[“”,在热连轧带钢生产中,布置在精轧机之后。
北科大张力控制系统设计报告
模糊PID算法在纸张张力控制系统中的应用摘要:根据实验设备的纸张张力的特点和控制要求,建立了控制系统的数学模型,设计了一种具有适应能力的模糊PID控制器,分析了控制器的结构和规则。
仿真实验证明,该控制器具有动态响应过c程比常规PID控制器快,超调量明显较小。
关键词:张力控制;模糊控制;PIDApplication of Fuzzy PID Algorithm in Paper Tension Control SystemAbstract:According to the characteristics and control requirements of paper tension, the paper establishes a mathematical model of the control system, and designs a fuzzy PID controller with adaptive ability, and analyses the structure and rules of the controller. Simulation results show that the dynamic response of the controller is faster than that of the conventional PID controller, and the overshoot is obviously smaller.Keywords: tension control; fuzzy control; PID1 引言本次实验的目的是通过对常见的生产设备的设计实践,了解一般控制系统的设计过程、要求和设计方法,通过实践能够巩固所学知识,达到灵活运用的目的。
实验任务是在纸张的张力控制设备设备平台上实现:一台电机以固定速率转动,另一台电机跟随,并保持纸张收卷过程中张力恒定。
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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,找出能应用丁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。
二调研内容搜集关丁张力控制的产品、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丁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乂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。
但是,由丁受传动装置的转矩变化、线性变化和机械损耗等因素影响,这种张力控制的绝对精度较差。
4)用变频器做包张力控制的实质是死循环欠量控制,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,为了保证包张力,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。
5)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。
2.2按张力控制器分类1)机械式张力控制器:通过机械结构实现张力控制,其结构简单,容易制造,张力值不能自动设置,控制精度低。
2)电控式张力控制器:由电子元件组成的模拟电子控制系统,其控制能力强,精度高丁机械式控制器,抗外界干扰能力弱。
3)计算机式张力控制器:采用计算机和数字电路控制器,微处理器是控制核心单元,减少电子控制系统的硬件电路,简化系统,可靠性更高。
同时还可以采用先进的算法,使控制更智能化。
其既可以单独工作,也可以设计成上、下位机形式,记录运行过程中的张力值。
4)同步驱动控制器:同步驱动控制器是无轴传动技术的核心部件。
同步驱动控制器计算所有驱动装置的设定值,并控制驱动装置做时间同步旋转,设定值通过现场总线系统,从SDC分配到各个电机驱动控制器。
SDM各个电机驱动器进行小问断的信息和数据交换,为电机驱动器提供参数,从而控制电机的转速、加速度、位置灯,实现多台电机的同步驱动。
3张力控制厂家3.1珠海妙思精密仪器有限公司3.1.1公司简介珠海妙思精密仪器有限公司,专门从事张力传感器、张力控制系统的研发、生产、销售工作。
该公司的主动退绕纱线张力控制系统主要应用丁络筒机、络丝机以及需要包张力或变张力控制的纺机等。
3.1.2控制方案无捻粗纱工序可以近似看作棉纺生产中的络筒工序,不同的是无捻粗纱生产模式是一对多,络筒生产模式是一对一。
如果该主动退绕系统应用丁无捻粗纱生产,需要结合现有生产工艺做改动。
下图是主动退绕纱线张力控制系统示意图:左图:1一放线轴2一喂线轮3一张力传感器4一收线轴原理:纱线从1处自由退绕到2处,并在2处储存5-6圈;纱线通过3处, 3感应到张力,并将张力大小反馈到2处,2调节放线速度匹配4处卷绕张力。
系统可应用点:结合现有生产设备,可借鉴喂线轮装置。
纱线从原丝筒上退绕到喂线轮上,被动放卷转变为主动放卷进而实现张力可控。
经过与珠海妙思精密仪器有限公司的沟通,该公司根据我公司的工艺要求以及技术指标提供了整个工艺路线图,如图2所示:线轮架将图1所示控制系统分解到张力控制系统集板上,并增加了磁阻尼器。
磁阻尼器的作用是给放卷端一个握持力,需要像手一样,既捏住线,产生阻力,乂要H叱张力控制瓷眼集板索统集板显示屏收线环络筒机让线滑过。
要拿捏合适,才能产生既有阻尼有张力乂能卷绕的工况3.2海安县宏福磁粉制动器厂3.2.1公司简介海安县宏福磁粉制动器厂是生产磁粉制动器、磁粉离合器、控制电源、成套张力自控仪的专业工厂。
3.2.2控制方案该公司生产的成套张力自控仪应用丁包张力控制系统,核心部件为传感器及执行控制器。
张力传感器测定收放卷的张力,把测定的数据,传送回张力自控仪,与自控仪设定的值进行比较,从而自动调节磁粉离合器或磁粉制动器激磁电流的大小,达到调节张力大小的目的使得张力包定。
1-电机2-箜粉寓合器3- 收卷耳4- 借动楚5- 惟力检剩辗5-荷成俺慕髅7- 成卷芯8- 蜷聊制动器9- ZKC型胃幼张力自拟倪3「傍1M时1 -电机2- 追物篱舍襦3- 收卷芯4- 传动轮5卷役楼海器6 -微卷芯7-遂触制动器Q亨H幼张力自神恨9 -控制器图3为张力自控仪的两种不同应用场景。
A场景中,张力自控仪与荷重传感器连接,通过5的上下作用,检测张力的变化,根据张力变化让8动作,从而达到设定值。
B场景中,张力自控仪与卷经检测器连接,通过6直径的变化让7动作,从而达到系统包张力运作的目的。
3.3 BOSENSE3.3.1公司简介从张力控制器、传感器、信号放大器和功率放大板,博信机电设备有限公司针对纸、线、薄膜、带材等各种卷材的处理提供张力控制所需的张力检测和控制技术。
同时,还提供纠偏控制系统、电动/磁粉/电磁制动器和离合器等工业用控制产品。
3.3.2控制方案公司张力控制器ATC620V可提供多种控制方式,如收放卷的扭矩控制、过程张力中的速度控制、以及浮辗张力控制模式。
ATC620ft印刷行业中的应用案例如下:功率放大椀町匚16原理:通过张力传感器检测带材的实时张力信号反馈给控制器,控制器经过处理输出0— 10V的控制信号,经由功率放大后供给磁粉离合器或制动器以调整其输出力矩,以达到稳定的张力控制。
3.4成都叮当白动化设备有限公司3.4.1公司简介成都叮当自动化设备有限公司集合了研发、生产制造、网络销售和市场销售为一体,产品主要包括机械手和电机驱动,也是ABB德国雅歌、日本松下台湾台达、FESTO;家知名企业代理商。
3.4.2控制方案与成都叮当自动化设备有限公司取得联系后,我们提供了项目所要达到的技术指标,该公司也派技术人员前来实地考察。
多次交流后,该公司针对丁我们的要求提供方案如下:1)解决纤维抖动,这需要一组或者多组导轮来完成,上图示意为“传动轮”,在控制系统的前端后端都应该有导轮,2)导轮的数量和纤维包裹导轮的形式需通过实验来调整。
导轮可选用全陶瓷的,但需尽量轻。
3)解决纤维长度误差大的问题,在解决了抖动问题后加入控制系统,控制器依据采集到的张力值计算出伺服需要的运行速度和扭矩,并将指令传送给伺服驱动,同时,控制器通过伺服对纤维计长,控制刷新速度达100HZ即每秒对伺服进行100次动态微调。
多台控制系统之间采用通讯,数据互相交换以达到长度一致。
4)由丁需要较远的传输距离,不排除需要1套以上的控制系统,共同完成控制,在印刷和纺织应用中,一段生产流程会用到2个,甚至更多的张力控制系统,当然我们的工艺是有区别的。
3.5贝加莱工业白动化(上海)有限公司3.5.1公司简介1996年8月,贝加莱在上海成立了服务丁中国市场的分公司一一贝加莱工业自动化(上海)有限公司。
贝加莱(中国)一直致力丁为国内用户提供高品质的自动化产品和优秀的技术解决方案。
如今,贝加莱的产品和方案已广泛应用丁机械自动化领域,如包装、印刷、塑料、纺织、食品饮料、机床、半导体、制药等行业;以及过程自动化领域,如电力、冶金、市政、交通、石油、化工和水泥等行业。
3.5.2控制方案系统采用一台带有以太网口及实时工业以太网POWERLINE的高性能PLC控制器;采用带有POWERLINE时工业以太网接口的智能伺服驱动器;张力传感器输出0~5V 电压信号,直接反馈到各个伺服驱动器;伺服驱动器有力矩输入端子,可直接实时进行力矩闭环控制;由丁驱动器的信号全部采用以太网方式,从而大大减少了布线,也避免了脉冲信号的干扰。
样机方案中可无需HUB或者交换机,直接采用右图示意的环形冗余方式;样机成功后,可在此算法和工艺经验积累的基础上,考虑进一步降低成本。
图6为结合工艺路线的方案简图:3.6上海卷取电气有限公司3.6.1公司简介上海卷取电气有限公司是致力丁卷取控制的专业化公司,为客户提供最高性价比的产品、提供最优的解决方案是我公司的宗旨。
多年来与意大利RE公司,瑞士FMS公司,美国MONTALVO公司、美国FIFE公司保持良好的合作关系,为国内很多机械厂家进行了配套。
同时,公司也承接国内张力、纠偏和切刀系统的改造。
本公司在与国外厂家合作的同时积累了丰富的经验和技术,在吸收国外同类产品优点的基础上,进行了更加优化的设计,开发出了系列张力检测器,尤其适合大张力的场合。
3.6.2公司产品及应用LN系列张力传感器是为张力控制器或张力仪表而设计的张力检测装置。
其特点如下:1)利用差动变压器的非接触方式,测量精度高,使用寿命长。
2)温度漂移小,整机强度高,采用枕式安装方式,体积小,节省空间,安装方便UPB系列张力检测器可以应用在造纸机、印刷机、复合机、涂布机、橡胶机、纺织机及胶片等与卷材控制有关的设备上,能提供高精度的张力检测。
UPB系列张力检测器有多种规格,采用轴台式安装张力辗安装在轴承座上。
当卷取操作时,检测器输出与张力成正比的张力信号。
该张力传感器的特点如下:1)输出信号线性度好2)内置温度补偿网络,无需额外温度补偿装3)可供选择的负载最大可达13吨4)无须温度补偿5)符合工业标准安装方式6)全封闭式防腐鲤、防化学设计UPB系列轴台式张力传感器SN系列张力传感器主要用丁丝带、电线以及按客户要求制造的滑轮组合而成的。
源丁最先进的张力检测技术和机加工,使其可以轻易应用到您的卷材加工处理中去。
多种载荷范围和安装方式配以完美的滑轮和辗筒,可以适用目前很多场合之应用。