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1、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 http:/ http:/ 保证张力辊在一个小的范围内波动（形成稳定的张力）。 ? 卷径自动计算或通过传感器检测。? 回转速度随卷径变化自动调整。? 方便地实现变张力控制。? 适用于纸张、布匹等材质的收/放卷。293EV的特点l 功率范围0.37-400kWl 转速为零时，仍可保证满力矩输出l 60s 内可持续过载180%(0.3790kW)l 速度设定范围1100（带反馈时11000）l 速度设定范围110（带反馈时120）l 响应时间短，速度偏置小l 内置多种实用功能（同步、卷绕等） 393EV的中心卷绕控制 卷径变化范围较大
2、的工况，如超过1：10； 带松紧架(Dancer Roll)的速度控制方式下的带状材料中心卷绕(收卷或放卷)控制； 用负荷传感器控制张力的情况，需要细致调整调节器，减小速度波动；以收卷为例加以说明，示意图如下：中心卷绕轴系统：由电机、减速机驱动卷绕带材(收卷或放卷可逆控制)； 松紧架(张力架)位置检测系统：通常用薄膜电位器检测浮动辊的位置，在浮动辊上施加负荷以实现张力控制； 线速度测量系统：通常用胶制靠轮，再用旋转增量编码器测量靠轮的角速度，进而推算带材的线速度；93EV内部信号处理流程图如下：实现过程：X9信号接受主机线速度信号，AIN1接受张力实际信号。信号具体变化过程如下：初始卷径与输入
3、线速度产生初始卷绕速度-卷径增大，张力辊上移-PID调节器产生相反的调节量-卷绕速度降低，产生新的计算卷径，循环往复。由此保证恒定线速度收/放卷。称重传感器在带料的卷绕控制的应用 带料的卷绕控制是工业生产的许多行业中经常遇到的问题之一。如在纸张纺织品塑料薄膜电线磁带等的生产过程中，带料的收放卷张力对产品的质量至关重要，为此，要求进行恒张力控制，即在卷绕的过程中使产品承受最佳张力，且自始至终保持不变。由于所选的检测元件和转矩调节元件不同，可以有各种不同的张力控制方案，用称重传感器直接测量张力来实现控制最为方便。本文介绍一种用称重传感器测量放卷张力，磁粉制动器和磁粉离合器调节输出转矩，由单片机系统
4、来进行张力控制的技术方案，经过精心调试，可以达到很高的精度 本系统选用双孔平行梁结构的应变式称重传感器，其主要参数是输出灵敏度，即传感器在额定载荷作用下，供桥电压为1V时的输出电压，本系统所选称重传感器的灵敏度为1.8mV/V。这种传感器目前已比较成熟，并已在电子计价秤中得到了广泛的应用1。测量电路如图1所示。其中，R1R2R3R4为4个应变电阻，组成了桥式测量电路，Rm为温度补偿电阻，e为激励电压，V为输出电压，若不考虑Rm,且有R1=R2=R3=R4=R，则公式(2)成立，也就是说，电桥的输出电压变化与各臂电阻变化率的代数和成正比。磁粉制动器(离合器)是一种新型的转矩调节元件，在其公称转矩
5、10%至120%的范围内，转矩和励磁电流成正比，可以看作是一种线性调节元件。磁粉制动器有两种使用方式：供制动用的制动器和在连续滑差状态下作加载装置使用的制动器。张力控制系统中使用的制动器，属于后者使用工况的典型例子，在这种工况下，可以通过两个原则来选用制动器规格。输入电路包括两部分，即称重传感器测量放大电路和启动信号电路。U14U15和U16组成放大电路，这是一个典型的仪表放大器，其原理可参阅参考文献3。桥路传感器的毫伏输出信号经放大器放大到伏级电压，输入到集成电路U10的模拟输入端,U10是12位AD转换器AD7572A，它将模拟量输入转换成12位数字量，其数据线连到U3的PA和PB口，U3
6、是通用并行可编程接口芯片8255，单片机通过U3与AD转换器接口，读取数据。启动信号经U17光电耦合器隔离，再经U8整形，经过U3接口，输入到单片机，作为张力控制系统的启动信号。输出电路也包括两部分，这两部分完全相同，只不过一路用于驱动放带磁粉制动器M1，一路用于驱动收带磁粉离合器M2而已。U2是8255接口电路，数摸转换电路U11和U12都通过U2与单片机接口，数摸转换电路AD7541A是12位DA转换电路，它将单片机输出的数字量转换成0-5V的电压，经U13输出到两个驱动器，作为驱动器的给定电压。直流驱动电源M1和M2是以输出电压作为取样信号，采用了大功率三极管进行调整的一个典型的直流稳压
7、电源，其内部具有过流保护功能。本系统实际上是一个单片机闭环控制系统，给定张力直接由按键数字输入，传感器反馈回来的张力与给定张力比较，所得张力差即为调节的依据。以放带为例，随着放带的进行，料盘半径减少，放带张力增大，反馈量增大，单片机经过运算，其结果使DA转换器的输出电压减少，驱动器的输出电压下降，即磁粉制动器的励磁电流I跟着下降，磁粉制动器的转矩M也随着变小，从而实现了放卷张力的恒定控制。以上讨论的是放料(开卷)端，同理，对于收卷(复卷)端的控制，则采用磁粉离合器，利用其输入和输出轴之间的滑差来恒定张力，其工作原理与磁粉制动器基本相同。该控制系统适合于生产线上要求恒张力控制的场合，经在某型玻璃
8、带缠带机上长期实际使用证明，采用称重传感器构成的恒张力反馈系统其控制性能优于采用其它间接量反馈的系统，该系统实用可靠，成本低廉，信号拾取机构简单，安装使用方便。更多的传感器知识及相关报价资讯尽在环贸奥美传感器之家！两种卷绕驱动方式张力控制分析综述作者：陕西华特新材料股份有限公司 冯建修摘要：本文介绍表面卷绕和中心卷绕的结构特点和控制原理，对中心卷绕中的恒张力控制和锥度张力控制的实现策略进行了详尽分析。 1 引言 卷绕是造纸、纺织、印染等行业生产中把半制品和成品按一定规律绕成各种卷装的工艺过程。卷绕的目的是便于制品的存储、运输和喂给下道工序加工。有时为了改变卷装容量、去除疵点和提高质量，还要进行
9、再卷绕或复绕。为了获得卷材边缘平齐、卷筒密实的最佳卷绕效果，必须结合生产工艺和材料对张力控制的要求，选择合理经济、适合产品的卷绕驱动控制方式，保证卷绕过程张力稳定可控。 2 卷绕驱动控制系统组成 卷绕驱动方式有两种：即中心驱动卷绕和表面驱动卷绕。不管那种驱动方式其控制系统一般均由牵引辊传动控制系统；卷绕张力控制系统以及PLC、操作台等部分组成。其中牵引辊传动控制系统由一对覆橡胶的轧辊、变频器和变频电机等组成，牵引辊的线速度即为车速，通过操作员面板设定后保持不变。卷绕张力控制系统由卷绕轴、变频器、变频电机、减速机等组成。对于表面驱动卷绕装置而言卷绕张力控制较为简单，对于中心驱动卷绕装置其卷绕张力
10、控制相对要复杂一些。 3 表面卷绕张力控制系统 表面卷绕是通过驱动辊的摩擦力驱动待卷材料表面进行的收卷，是一种被动卷绕。卷绕控制原理如图1所示，它使用两根直径相同的卷绕辊驱动被卷材料，驱动辊分别采用变频器U2、U3控制变频电机和减速机，通过调节密度电位器R2，使两驱动辊表面产生速差，从而建立表面卷绕的基本张力控制模式，满足卷绕产品密实度，表面卷绕装置只能提供准恒定张力控制。 表面卷绕中卷筒与两驱动辊间的摩擦力大小与卷筒的质量有关，并非常量；而摩擦力的大小影响卷筒打滑的程度，所以，当电动机转速恒定时，卷筒线速度也不可能完全不变，特别是在驱动辊表面磨光后或者在卷绕起始部分，由于卷筒与驱动辊间的摩擦力相对较小会出现打滑，其张力不易控制，这样会出现卷筒轴芯卷材不密实，而随着卷筒直径增大，卷筒垂直向上移动，卷筒重量也在不断增加，卷筒与驱动辊间获得较大的摩擦力，卷绕
