張力控制培訓(xùn).ppt

張力控制基礎(chǔ)知識(shí) 張力基礎(chǔ)知識(shí) 一 1 什么叫張力對(duì)線材 帶材的表面拉伸力就是張力 2 應(yīng)用環(huán)境其常應(yīng)用在長(zhǎng)材料的加工過(guò)程中 比如 紙 膠片 線 電纜 各種薄膜和繩等 張力基礎(chǔ)知識(shí) 二 張力基礎(chǔ)知識(shí) 三 為什么要進(jìn)行張力控制 一 1 穩(wěn)定的傳送材料防止橫向滑動(dòng)防止材料和輥?zhàn)又g的滑動(dòng)防止波動(dòng)防止纏繞如果材料張力比較小 則材料和輥?zhàn)又g摩擦力減小 就會(huì)產(chǎn)生打滑 如果張力繼續(xù)減小 材料就會(huì)發(fā)生粘附和松弛 甚至材料會(huì)纏繞在輥?zhàn)由?導(dǎo)致材料斷裂甚至機(jī)器損壞 為什么要進(jìn)行張力控制 二 2 防止變形發(fā)生皺紋 收縮 為什么要進(jìn)行張力控制 三 3 確保尺寸精度尺寸 粗度 寬度 厚度 孔距 折痕等主要是考慮張力不同會(huì)影響到材料的整個(gè)拉伸度不同 從而影響到最終產(chǎn)品的尺寸精度 4 配色 主要是多色印刷中的問(wèn)題 為什么要進(jìn)行張力控制 四 5 材料卷起發(fā)生褶皺 橫向偏移 產(chǎn)生間隙 確保牢固性 確保卷徑主要用在江一定長(zhǎng)度的材料卷成預(yù)定卷徑的卷筒 張力和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系 一 張力和轉(zhuǎn)矩的關(guān)系 二 張力控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 張力控制最基本的結(jié)構(gòu)如下圖 包括收卷 放卷和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)三個(gè)部分 整個(gè)系統(tǒng)的收放卷速度由進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)決定 下圖中的系統(tǒng)為傳統(tǒng)形態(tài)的張力控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 采用了磁粉制動(dòng)器和磁粉離合器的形式 張力控制的類(lèi)型 在實(shí)際的工程應(yīng)用中 最常用的張力控制模式主要有以下兩種 1 磁粉制動(dòng)器 離合器 張力控制器模式2 張力控制專用變頻器模式 磁粉制動(dòng)器 離合器 原理 磁粉制動(dòng)器 離合器 是采用磁性鐵粉作為扭矩傳遞媒體 其扭矩特性與滑差無(wú)關(guān) 其實(shí)際傳遞扭矩與勵(lì)磁電流成正比 優(yōu)缺點(diǎn) 張力控制比較穩(wěn)定 控制方式簡(jiǎn)單 在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中 磁粉和旋轉(zhuǎn)軸一直處于摩擦狀態(tài) 由于散熱的原因 無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速的卷繞 隨著制動(dòng)器溫度的升高 會(huì)出現(xiàn)傳遞轉(zhuǎn)矩下降的現(xiàn)象 張力控制專用變頻器 張力控制器和卷筒驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)合為一體 節(jié)省安裝體積和成本 基本上大的變頻器廠家全部都有自己的張力控制專用變頻器 其中 我司張力控制專用變頻器與愛(ài)默生TD3300 匯川MD330的控制方式基本類(lèi)似 張力控制方式 一 1 手動(dòng)張力控制方式 張力控制方式 二 手動(dòng)張力控制就是在收卷和放卷過(guò)程中 通過(guò)人工分階段調(diào)整張力的幅值 以滿足不同階段的張力控制 由于采用人工調(diào)節(jié) 而且分不同的步長(zhǎng) 其無(wú)法保證整個(gè)過(guò)程中張力的恒定 由于張力采用人工調(diào)節(jié) 一般為電位器模式 其張力的調(diào)節(jié)精度比較差 一般應(yīng)用在張力控制精度要求不是很高 自動(dòng)化程度要求不高的場(chǎng)合 張力控制方式 三 2 卷徑檢測(cè)式張力控制方式 張力控制方式 四 所謂卷徑檢測(cè)方式就是在變頻器收卷和放卷過(guò)程中 自動(dòng)檢測(cè)卷徑的變化 并實(shí)時(shí)調(diào)整收卷和放卷的力矩的方法 其又稱為半自動(dòng)式張力控制或者是張力開(kāi)環(huán)控制 問(wèn)題 由于受到執(zhí)行機(jī)扭矩變化 線性和機(jī)械損耗等影響 張力絕對(duì)控制精度不高 應(yīng)用場(chǎng)合 多用在用戶無(wú)法安裝張力反饋裝置的場(chǎng)合 張力控制方式 五 3 全自動(dòng)張力控制方式 張力控制方式 六 全自動(dòng)張力控制方式實(shí)際上就是張力閉環(huán)控制 其對(duì)應(yīng)張力控制系統(tǒng)內(nèi)部有張力傳感器 其實(shí)際控制模式為張力的PID控制器 優(yōu)缺點(diǎn) 對(duì)于該種控制方式 當(dāng)PID參數(shù)調(diào)節(jié)不當(dāng)時(shí) 其跟蹤效果會(huì)比較差 特別是系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)一個(gè)比較大的擾動(dòng)時(shí) 會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很長(zhǎng)的調(diào)節(jié)過(guò)程 影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定 由于其進(jìn)行了張力的閉環(huán)控制 其可以實(shí)現(xiàn)高精度的張力控制 卷徑計(jì)算方法 一 張力控制的核心實(shí)際上就是轉(zhuǎn)矩控制 而轉(zhuǎn)矩與張力的換算系數(shù)就是卷徑 卷徑的計(jì)算是張力控制的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容 卷徑計(jì)算方法主要有以下幾種 1 線速度法2 厚度積分法3 編碼器法 卷徑計(jì)算方法 二 線速度法D i N V f 60其中 i機(jī)械傳動(dòng)比N電機(jī)極對(duì)數(shù)V線速度f(wàn)當(dāng)前匹配頻率注 線速度需要通過(guò)外部的采集裝置來(lái)輸入 其對(duì)應(yīng)的輸入通道為 模擬量和高速脈沖 卷徑計(jì)算方法 三 厚度積分法對(duì)于實(shí)際卷材具體可以分為帶材和線材 我們的變頻器中對(duì)于帶材和線材專門(mén)做了不同的處理 實(shí)際上帶材就是每層一圈的線材 計(jì)算公式 收卷 D D0 2 n d 放卷 D D0 2 n d 其中 D0初始卷曲直徑n收 放卷圈數(shù)d帶材平均厚度關(guān)鍵點(diǎn) 收放卷圈數(shù)的確定 具體方式可以通過(guò)編碼器脈沖信號(hào) 接近開(kāi)關(guān)信號(hào)兩種方式來(lái)進(jìn)行 卷徑計(jì)算方法 四 編碼器法D V T其中 V為實(shí)際卷材線速度 通過(guò)編碼器測(cè)得 由于編碼器安裝在進(jìn)給輥上 其對(duì)應(yīng)的卷徑固定 因而其線速度固定 T為實(shí)際收 放 卷筒的旋轉(zhuǎn)周期 其可以通過(guò)加裝在卷筒上的接近開(kāi)關(guān)來(lái)測(cè)得 關(guān)鍵點(diǎn) 編碼器安裝在進(jìn)給輥上 該現(xiàn)象適用于無(wú)法在卷筒上安裝編碼器的場(chǎng)合 注 其