恒张力控制

薄膜卷取恒线速度及恒张力控制系统荣获“2004年度工控及自动化领域优秀论文”有奖评选三等奖【专家点评】：由于吹塑薄膜挤出机生产线上的牵引电机和卷从而可实现薄膜正常卷取。

论文作者找出了形的闭环控制并以卷取电机转速和张力作为校正度不同步造成薄膜厚度不均的弊端。

该系统对【作者心得】：中国工控网和中国自动化学会主办的这次征文国自动化学会表示由衷的感谢！同时非常感谢《薄膜牵引和卷取同步控制研究》的部分总结制”，因而这篇投稿取名为《薄膜卷取恒线速继续深入研究和进一步开展工作。

1 引言在吹塑薄膜挤出机生产线上，薄膜卷取是一道非常重要的工序。

收卷质量对塑料薄膜的二次加工至关重要常卷取和翻转架翻转过程中，要实现薄膜牵引和卷取的恒线速度及恒张力控制。

一种较好的解决方案是，在建的基础上，构成由计算机、可编程控制器、变频器等组成的硬件系统，并进行相应的软件设计，以实现计算机卷取的恒线速度及恒张力控制。

2 方案设计生产线中的薄膜线速度和张力的调节可以通过牵引电机、卷取电机和翻转架电机的转速和转矩的调节来反映1.1 正常卷取过程分析对不同的卷绕过程，薄膜的张力和线速度v随薄膜的材质、规格、厚度、冷却温度及卷径比等因素的不同绕直径D的逐渐增大要求卷轴转速成反比例地减少；另一方面，又要求薄膜的张力恒定[1]。

因此，作用在卷恒线速度、恒张力传动即恒功率传动。

由于卷取辊在卷取薄膜时，其卷绕直径D是逐渐增大的，在牵引速度恒定不变的情况下，要维持卷取张力取线速度不变[2]。

1.2 翻转过程中卷取电机的调速规律翻转架翻转时，薄膜的线速度是膜卷切入处的卷取切向速度和翻转切向速度的矢量和，如图1所示。

也就不对卷取线速度加以修正，势必影响薄膜线速度控制的稳定性和准确性，进而造成卷取初始时刻出现较大的超要。

根据图1可知，卷取电机此时的期望转速(r/s )应为：式中：为与的相角差。

可见，除了随卷径D变化而变化外，还随翻转线速度和变化而变化。

设翻转引起的卷取线速度变化量为，则化的曲线如图2所示。

恒张力解决方案——收放卷设备应用BWS伺服驱动器一、标准伺服驱动器与收放卷伺服驱动器型号介绍收放卷行业伺服驱动器，可以进行卷径计算。

BWS-BBH仅仅支持速度控制模式与转矩控制模式，BWS-BBR不仅支持速度控制模式，转矩控制模式还支持电子兜轮功能。

二、速度控制与转矩控制各种方案比较方案1：复合控制模式我们在速度控制应用场合，在系统中有个张力摆杆或者气动浮辊，这是个很典型的信息，可以用我们的复合控制模式，在速度控制模式下做卷径计算，实现恒定线速度控制。

那么进行复合控制实现跟随前级速度且线速度恒定，我们可以通过一个简单的应用来做解释。

首先复合控制是过程开环和模拟量反馈闭环控制，在调试指导里我们有个拉丝机速度控制方案，前级有个主拉伸伺服驱动器，收卷伺服驱动器跟随前级速度，有张力摆杆做PID调节，收线变频器采用V5-T变频器做卷径计算。

过程开环频率由AI1输入前级速度，必须设置P0.04=1，设置P0.03=3或7为复合控制模式，P1.05=2模拟量反馈闭环控制主反馈为AI2输入浮辊信号模拟量。

浮辊在收卷过程中的平衡位置有个目标模拟量，设置P8.00=目标模拟量，如果浮辊实际位置在目标量左右时，PID就进行调节，在开环频率给定基础上叠加一个反馈量，这样基本上已经可以实现生产过程中的恒定线速度控制.但是由于有些设备,收放卷过程中卷径变化很大，我们要进行卷径计算，伺服驱动器随着卷径计算变大,会自动降低运行频率，更好的达到线速度同步。

这里我们说说速度控制的卷径计算问题：收卷伺服驱动器张力控制专用说明书HO 组功能码是卷径计算的关键功能码。

首先要有个前级速度模拟量进入A收放卷行业伺服驱动器AI模拟通道，作为跟随前级速度。

H0.00=1为收卷模式，H2.00为放卷模式。

从H0.01到H0.10这些功能码一定要设置正确，卷径计算与这些参数有关系。

当设置好这些参数后，可以先运行设备，观察D2.21卷径计算实际值，然后目测收卷材料实际收卷径是多少，如果D2.21偏大则修改H0.04最大线速度小点，反之则反，当计算卷径D2.21与实际目测基本一致时，则卷径计算正确，H0.11是伺服驱动器执行内部计算调节频率的参数，D2.21到H0.11有个卷径检出时间H0.16，可以适当调节H0.16的大小，使H0.11卷径跟随D2.21稳定且响应时间适当。

变频器的应用—卷染机恒张力恒线速度控制2010-01-21来源：工控商务网浏览：41一、前言卷染机适合目前市场对多品种小批量织物的染色需求，可间歇式生产，发展前景看好应用越来越广泛。

卷染机控制方面要求具备自动记道、自动计数、自动换向、自动掉头、自动停车、防坠液等功能，在整个工艺过程中，要求保证布匹的张力和线速度恒定，因此对系统的自控控制水平要求较高。

国内较为传统的卷染机大部分采用双直流电机控制，只能达到近似的恒张力控制效果，也有采用单变频器的卷染机，放卷采用异步电机直流制动的方式，收放卷用接触器在变频器和直流制动之间进行切换，以上这些方案，分析其原理，都是在较大误差情况下的一种近似结果，因此控制效果不尽如人意。

进口的高档卷染机，有的采用伺服控制，有的是用价格昂贵的工程型变频器来实现，效果较为理想，但是对于国内的用户来说，成本压力很大。

本文以一个工程实例来说明采用汇川张力控制专用变频器精确并巧妙的完成卷染机的工艺要求。

CLM158巨型卷染机技术指标：◆门幅：1800--3600mm；◆最大卷径：1500mm；◆车速：20--150m/min；◆最高温度：98℃；◆张力调整范围：300~1000N；图一图一是卷染机工作的示意图，这是一个典型的中心卷曲控制系统。

未染色的布匹首先通过上布电机卷曲到其中的一个辊筒上，在辊筒的传动轴上安装有计数用的接近开关，此时控制系统计下整卷布的道次，上卷完毕，采用人工的方式把布匹的一头卷到另外一个辊筒上面，待包覆紧密即可正常开始工作。

此时两个辊筒朝着同一个方向运转，控制的要求是保持布匹上的张力恒定，保持布匹在染液经过的时间一致，也就是线速度恒定。

这是个没有线速度反馈的驱动系统，但线速度又实实在在的随着辊筒的半径的变化在变化。

因此，控制系统需要适应这种独特的要求。

汇川MD330变频器为卷染机的高性能控制提供了理想的驱动平台。

在江苏地区各个卷卷机厂家以及最终用户处的实际使用情况表明，采用MD330控制的卷染机，兼顾了控制性能和成本之间的要求，为该行业的产品升级换代提供了优秀的解决方案。

使用手册型自动恒张力控制器瑞安市中星工控设备有限公司地址：浙江省瑞安市经济开发区朝阳路８７号电话：0577-******** 65608162传真：0577-********-815网址：邮箱：zxtec@软件版本　１．３自动／ＡＵＴZXT-B 系列自动恒张力控制器使用说明　目 录一、快速操作和使用－－－－－－－－－－－二、型号说明－－－－－－－－－－－－－－－ 三、控制器及张力检出器尺寸－－－－－－－ 四、张力检测器的安装－－－－－－－－－－五、控制器各部件名称及作用－－－－－－－ 六、恒张力工作原理－－－－－－－－－－－七、配线－－－－－－－－－－－－－－－－八、霍尔开关的作用－－－－－－－－－－－九、极限输出的原因与作用－－－－－－－－十、双工位转换开关－－－－－－－－－－－十一、模拟量输出－－－－－－－－－－－－十、参数的设置　－－－－－－－－－－－－－　Ｐ１　Ｐ２　Ｐ２　Ｐ４　Ｐ５　Ｐ６　Ｐ８　Ｐ９　Ｐ９　Ｐ１０　Ｐ１１　Ｐ１２声明：由于本控制器内使用目前比较先进的Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ集成电路，故有关电路资料本公司保留，尽请谅解。

一、快速操作和使用1. 安装张力检测器：用户可根据自己的需要水平、垂直或侧面安装张力检测器。

注意：张力检测器不允许和物件硬安装，应尽量使用万向 轴承座过渡安装，安装的螺丝不应长于过张力检测器的固定板；垂直安装张力检测器要注意张力检测器支点朝上即引线朝上；侧面安装张力检测器需注意侧面的固定螺丝不能过长否则将会导致检测器永久性损坏。

2. 安装张力控制器：根据本说明书配线部分相应连接好控制器的输入输出和电源线。

　注意：张力控制器电源线应尽量远离电路干扰源如按钮、交流接触器等电器。

3. 开机检查张力检测器：待以上安装完毕后打开控制器电源，按菜单号进入菜单６号传感器监视画面检查传感 器是否安装正常，正常时两只张力检测器的值应该在１００００－２０００００之间，此时用手去压张力检 测器数值会明显变大就表示安装正常。

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。

张力控制方案恒张力控制实现的几种方案在日常工作中，我们经常遇到张力控制问题，张力控制得好坏直接影响着产品的质量，由于张力控制的多样性及复杂性，选用一套合理经济实用的张力控制系统是企业采购设备前所要考虑的首要条件。

下面我列举几中常见的张力方式供大家参考。

一、力矩电机及驱动控制器1、性能：张力控制不稳定，线性不好。

2、经济性：设备简单，价格便宜，可正反转。

3、适用于张力精度要求不高的场合。

如：电线、电缆。

二、磁粉制动器/磁粉离合器张力控制1、经济性：电气省不了钱，机械也费钱，同样需要调速单元（如变频器、直流调速器）及张力控制仪。

2、精度差：线性不够好，控制的卷径变化范围不大。

(特别是在大负荷或高速时张力精度不够)；3、故障率高，维护费用高（经常要更换磁粉），磁粉制动器/磁粉离合器的可靠性差，发热严重功率大的还需水冷等。

4、性能：张力稳定性比力矩电机稍强，张力及速度可调。

适用范围比力矩电机广。

三、舞蹈棍控制器1、性能：张力控制平稳，有张力贮能功能、张力调节麻烦。

2、电气调速单元要求响应快，机械设备较复杂、局限于线材不适合于片材。

如：光纤，光缆。

四、直接张力闭环控制1、性能：张力控制平稳，电气调速单元要求响应快，张力可视，系统容易振荡。

2、电气设备复杂，需要调速单元、张力控制仪及张力传感器，设备初投资大，价格贵。

3、性能价格比不高，不适用于大张力控制场合。

2.1 控制电机的不同选择由上面的系统图可以看出，当收线控制电机旋转速度不变时，光纤缠绕到收线管上的线速度基本保持不变，而且光纤上允许的张力在80g~300g之间，此时，只要控制张力控电机的转速，使放线时的线速度与收线时的线速度达到平衡，就可以保证两轴之间光纤上的张力在一个很小的范围之内。

为了达到这样的目的，选择适合的张力控制电机是首要解决的问题。

2.2 张力检测的不同选择同时，为了方便于对光纤上张力的检测，合理的选择和放置三个滑轮也是张力控制中重要的部分。

恒张力放线存在的问题及解决方案随着现代化的发展，电力行业在国民经济中的地位日益重要。

电线电缆作为电力行业的重要组成部分，其应用范围也越来越广泛。

为了保证电线电缆的安全、稳定运行，恒张力放线技术得到了广泛应用。

然而，恒张力放线在实际应用中也存在着一些问题，本文将对其问题进行分析，并提出解决方案。

一、恒张力放线存在的问题1. 张力控制不精准恒张力放线的核心技术是通过控制放线张力，使得电缆长度保持不变。

然而，在实际应用中，由于外界环境、设备失效等因素的影响，放线张力难以精准控制，导致电缆长度出现偏差，严重时甚至会导致电缆断裂。

2. 放线速度不稳定恒张力放线设备需要精准控制放线速度，以保证电缆的张力不变。

然而，在实际应用中，放线速度往往不稳定，导致电缆张力波动，从而影响电缆的安全运行。

3. 设备故障率高恒张力放线设备由于需要控制多个参数，且在高温、高压、高电场等恶劣环境下工作，故障率相对较高。

设备故障不仅会影响生产进度，还会对电缆的安全运行产生重大影响。

4. 操作复杂恒张力放线设备需要经过专门的培训才能操作，操作过程中需要严格按照操作规程进行，否则会对设备和电缆造成损害。

操作复杂的同时，也增加了操作人员的工作难度和风险。

二、恒张力放线的解决方案1. 张力控制精准化通过提高恒张力放线设备的控制精度，可以有效解决放线张力不精准的问题。

目前，一些新型的恒张力放线设备采用先进的控制技术，可以实现毫米级的张力控制精度，从而保证电缆长度的精准控制。

2. 放线速度稳定化通过优化恒张力放线设备的控制系统，可以实现放线速度的稳定控制。

同时，设备的结构设计也需要考虑到放线速度的稳定性，采用合理的结构设计和材料选择，可以有效减小设备的振动和摩擦，提高放线速度的稳定性。

3. 设备故障率降低通过加强设备的质量控制和维护保养，可以有效降低设备故障率。

同时，也需要加强设备的监控和检测，及时发现和解决设备故障，保证设备的正常运行。

4. 操作简化通过优化恒张力放线设备的操作界面和操作流程，可以使其操作更加简单易懂。

恒张力控制介绍AMD产品处王浩•张力控制系统的目的就是保持线材或者带材上的张力恒定恒张力控制市场发展过程•一、力矩电机及驱动控制器• 1、性能：张力控制不稳定，线性不好。

• 2、经济性：设备简单，价格便宜，可正反转。

• 3、适用于张力精度要求不高的场合。

如：电线、电缆。

恒张力控制市场发展过程• 二、磁粉制动器(磁粉离合器)张力控制• 1、精度差：线性不够好，控制的卷径变化范围不大。

• 2、故障率高，维护费用高（经常要更换磁粉），磁粉制动器/磁粉离合器的可靠性差，发热严重功率大的还需水冷等。

• 3、性能：张力稳定性比力矩电机稍强，张力可调，但无法实现正反转。

适用范围比力矩电机广。

恒张力控制市场发展过程• 三、变频恒张力控制• 1、性能：张力控制平稳，系统响应快，张力可视。

• 2、系统结构简单。

• 3、性能价格高。

恒张力控制应用市场范围•线缆机械动力放线架精密绕线机绞线机恒张力控制应用市场范围•拉丝机械直进式拉丝机双变频拉丝机恒张力控制应用市场范围•印刷机械薄膜分切机凹版印刷机恒张力控制应用市场范围•印刷机械复合机涂布机恒张力控制应用市场范围•纺织机械：卷染机恒张力控制应用市场范围•化纤设备：高速卷绕头竞争对手分析一、艾默生、汇川二、英威腾、正弦、三肯、康沃、森兰三、ABB、丹佛斯•张力控制的途径：•一是通过控制电机转速来实现；•二是通过控制电机输出转矩来实现；控制原理图—速度模式v = π* D1 * n1 / G1，n1 = F1 * 60 * (1-s) / p v = π* D1 * F1 * 60 * (1-s) / (G1 * p)F1 = G1 * p * v / （60 * π* D1 * (1-s)）控制原理图—速度模式控制原理图—速度模式•控制方法：速度值=理论计算值+PID修正值•相关信息：卷径线速度张力架PID机械齿轮比电机级数控制原理图—转矩模式fT = ( F * D ) / ( 2 * G ) ;张力控制方案•----速度•1张力闭环速度控制（BW/VE）•----转矩•2张力开环转矩控制（VE）•3张力闭环转矩控制（VE）张力闭环速度控制•BW/VE系列支持张力开环转矩模式•VE系列支持张力闭环转矩模式•VE系列支持张力控制功能模块•1线速度检测模块•2卷径计算模块•3PID模块•4张力锥度控制•5断带检测•6智能启动1线速度检测•在张力控制系统中，准确的测量线速度是很重要的，只有一种方案可以不用线速度信号：即选用直接控制电机的转矩且卷径来源不选线速度计算法。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。