光纤绕线机张力控制系统的研究_赵晋洪

文章编号:100525630(2005)022*******

光纤绕线机张力控制系统的研究

赵晋洪,舒晓武,牟旭东,刘　承

(浙江大学现代光学仪器国家重点实验室,浙江杭州310027) 摘要:光纤环是光纤陀螺的传感核心,一个长期稳定并且比较小的张力值是评价光纤

环品质高低的最基本的因素。通过光纤绕线机在绕纤过程中对光纤上的张力进行控制的

方法,可以获得期望的张力值,使得光纤环的性能有了比较好的改善。

关键词:光纤绕线机;张力控制;P I D

中图分类号:TN 25 文献标识码:A

The research of the ten sion con trol syste m of optica l f iber co il wi nd i ng mach i ne

ZH A O J in 2hong ,S H U X iz o 2w u ,M OU X u 2d ong ,L IU Cheng

(State Key L abo rato ry of M odern Op tical Instrum entati on ,Zhejiang U niversity ,H angzhou 310027,Ch ina )

Abstract :T he op tical fiber co ils is the sen se co re of the op tical fiber gyro scope .A m in i m al and steady ten si on is the m ain facto r to evaluate the quality of the op tical fiber co ils .Con tro ling the ten si on of the op tical fiber in the p rocess of the w inding w ith the w indm ach ine ,w e can get the expected value of ten si on .T he p erfo r m ance of the op tical fiber co ils can be i m p roved .

Key words :op tical fiber w inding m ach ine ,ten si on con tro l ,P I D

1　引　言

光纤陀螺具有结构简单、无运动部件、启动快、寿命长、体积小、重量轻、耐冲击、抗电磁干扰、无加速度引起的漂移、精度高、动态范围大、成本低等优越的性能,是航天、航空、航海等各种民用和工业领域中的应用发展方向。

在众多影响光纤陀螺性能的因素中,光纤环的绕制品质的高低是最重要的因素之一。光纤环性能的好坏直接影响到光纤陀螺的精度和稳定。环上光纤的应力大小对光纤环品质的影响非常重要。如何获得期望的张力值是提升光纤环品质的关键。

2　光纤环上光纤的张力分析

光纤环所处的环境因素,如温度、应力引起的非互易性相位噪声,直接影响着光纤陀螺的精度和性能,因此怎样降低或者消除环境因素带给光纤环的非互易性相位噪声是光纤陀螺向高精度、实用化发展过程中急需解决的问题。

外界应力对光纤参数(例如折射率)产生影响,当两束相向传输光波在光纤中传输时,在光纤环的某一局部位置处,在不同的时间里,经受了同一应力效应的影响,这时两束光波间将产生非互易性相位,该相位

第27卷　第2期

2005年4月光　学　仪　器O PT I CAL I N STRUM EN T S V o l .27,N o.2

A p ril,2005

Ξ收稿日期:2004207228

作者简介:赵晋洪(19782),男,山东济南人,硕士研究生,主要从事光纤绕线机的开发与研究。

作为误差对因旋转Sagnac 相位产生影响,光纤环因应力产生的非互易性相位?5s 可以用下式来表示:

?5s =K (

d n c d s +C s n c )n c c (2I -L )∫L 0d I ?S (1,t )?t (1)式中,C s 为光纤压缩系数;d n c

d s 为光纤折射率应力变化率;S (1,t )为光纤环应力分布函数;I 为光纤环上的

光纤长度

所以根据上式可以得出,如果想保证应力造成的非互易性相位值非常小的话,必须要使得光纤环应力分布函数变化幅度不大,最好可以保证一个恒定的值。

光纤环上的光纤在绕制过程中,由于外部环境和绕制方式的影响会造成多种不同因素的应力的产生。例如外界应力、缠绕的压应力、弯曲应力和扭曲应力等。外界应力可以通过保持光纤绕线过程中外部环境来消除。因此,环上的光纤所受的张力最主要是来源于缠绕过程中的绕制应力和预备光纤环上本身自带的应力。

由此可见,对绕纤过程中的光纤进行张力控制,是保证光纤环的光纤应力稳定最关键的方法。光纤的张力控制也就成为光纤绕线机研制过程中一个重要因素。也是文中所要探讨的关键。

3　光纤绕线机的张力控制系统的设计

现讨论的光纤的张力控制系统是光纤绕线机系统的关键组成部分。需要说明的是,张力控制系统并不是脱离光纤绕线机系统而单独存在的,现只是将该子系统单独进行阐述。

311

　控制系统的实现方法

图1　张力控制系统流程图

进行绕纤时,光纤从预备环支架导出,经过舞蹈轮、张力传感器、滑轮,最后根据引导滑轮的位置来精确绕制到光纤环架上。当光纤上的张力值恒定时,舞蹈轮主要受本身的重力、与绕纤方向相同的主轴电机的拉力、与绕纤方向相反的张力控制电机的拉力和光纤上自身的张力这几个力的作用,而始终保持在水平方向的位置。如果光纤上的张力值变化时,舞蹈轮上的平衡被破坏,而不能保持在水平位置。此时,张力传感器检测到张力的变化,并将其转换为电压变化值,该值经过AD 采样电路转化为数字信号,传送到主控制电路并通过P I D 算法,计算获取到一个相应的用于施加到张力控制电机的电压值,来调整张力控制电机的旋转速度以间接地改变电机的输出力矩,并最终使得舞蹈轮上的平衡恢复,舞蹈轮返回到水平位置,光纤上的张力值被控制在一个稳定的范围内。

3.2　控制系统的结构设计

光纤绕线机的张力控制系统的结构图如图2所示。

由图2所示,光纤绕线机的张力控制系统由以下几部分组成:张力传感器及放大电路、张力控制电机、舞蹈轮、预备环支架、引导滑轮和A D 采样及反馈控制电路。

张力传感器的实质就是一个单臂电桥。它与一个定滑轮相连接,然后放置在舞蹈轮与引导滑轮之间。光纤绕制时经过该定滑轮,因此可以视为光纤上的张力直接作用在传感器上。光纤上的张力变化会造成电桥两端的不平衡,而导致张力传感器的输出端会产生一个毫伏级的电压信号。

张力控制用的电机采用的是直流伺服电机。该电机的特点是控制方式简单、性能稳定、反应速度快。使

?83?　光　学　仪　器第27卷

用脉宽调制(PWM )控制方式,通过调整电压脉冲的占空比来改变直流电机的电枢电压,以达到改变电机速度的目的。通过电机与预备环之间的摩擦力来间接的改变于绕纤方向相反位置上的拉力。

舞蹈轮用于向绕环光纤上施加一定的张力值,使得光纤环上的光纤张力能保持一个平稳值。预备环支架则用于放置预备光纤环。供出纤时使用。

引导滑轮用于引导光纤绕制到光纤环上。因为光纤环上的光纤必须要每层排列紧密,之间不能有空隙和重叠,否则会导致环上每一层光纤的应力不同,所以绕纤过程中,当每层光纤绕制完毕后,引导滑轮也必须相应的移过1根光纤宽度的距离,以此来保证不同层的光纤之间排列整齐。

采样及反馈控制电路。用于采集张力传感器的输出值,并进行反馈来控制张力电机的运行。来实现控制张力系统

。

图2　张力控制系统结构图

3.3　控制系统的硬件电路设计

硬件电路的设计包括张力传感器的信号放大电路、AD 采样及反馈控制电路。这是整个张力控制系统中最重要的部分。如何能将张力传感器采集到的张力变化值准确无误的转换为相对应的数字信号,以及如何进行直流伺服电机的控制是设计所关心的。图3是张力控制系统的电路框图

。

图3　张力控制系统电路流程图

张力传感器将检测到的张力变化值转化为毫伏级电压,经过信号放大电路的放大,由D SP 进行AD 采样及反馈控制算法的处理。并通过电机驱动电路来控制直流伺服电机的运行。

AD 采样及反馈控制电路的核心处理器采用T I 公司的TM S 320F 24XX 芯片,该D SP 芯片主要面向数字马达控制领域,具有2路10位的AD 模块,12路脉冲宽度调制(PWM )通道,3个通用定时器,光电编码器接口,串行通信接口。单指令周期为50n s ,非常适合进行实时控制和信号处理。

电机驱动电路采用内含两个H 桥驱动器的L 298,其工作电压高,输出电流大,能驱动直流电动机和步进电机等感性负载。因此将D SP 输出的PWM 信号,通过L 298转变为电机的电枢两端电压值控制电机转速。

?93?第2期赵晋洪等:　光纤绕线机张力控制系统的研究　

3.4　系统的软件设计

张力控制系统的软件部分的核心内容是P I D 算法系统。流程图如图4所示。该算法具有稳态误差小,动态性能好,控制精度高等特点

。

图4　P I D 张力控制流程图

根据图4,可以得到P I D 算法的表达式:

U (t )=k p [e (t )+1

T i ∫t 0e (t )d t +T d d e (t )d t ](2)

式(2)和图4中,k p 为比例系数,T i 为积分常数,T d 为微分常数;r (t )表示预先期望的光纤上的张力值,e (t )表示期望的张力与实际的光纤张力之间的偏差值,y (t )表示实际的光纤张力值,u (t )表示经过P I D 算法所获得的需要施加在张力控制电机上的电压值。其中:

e (t )=y (t )-r (t )

(3) 实际的光纤张力值由于外部干扰等原因会导致跳变点产生,所以在AD 采样转换过程中,采取算数平均值法这种数字滤波方法,来减弱或者消除干扰。

当通过P I D 算法获得所需要的电机上电枢电压值时,可以通过调节PWM 波的占空比来实现电压值的改变。

4　结　论

通过应力分析仪,可以得到增加张力控制子系统前后,光纤环上应力分析图。其中,纵坐标表示的是光纤环上应力值的大小,横坐标为采集的光纤环上10000个连续点。

图5是没有张力控制系统时,光纤环上张力的变化值。图6是增加张力控制系统之后,光纤环上的张力变化值。

图5　没有张力控制系统时光纤环上张力变化分析图图6　有张力控制系统时光纤环上的张力变化分析图对比两幅图,可以明显的看出增加张力控制系统后的光纤环上的张力变化的幅度要明显小于没有任何张力控制系统时的光纤环。

综上所述,通过在光纤绕线机上增加该张力控制子系统,在绕制光纤时,光纤上的张力得到了有效的?04?　光　学　仪　器第27卷

的性能具有非常重要的意义。

5　参考文献

[1]　张桂才,王　巍.光纤陀螺仪[M ].北京:国防工业出版社,2002.31～34.

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In teg ra ted M anuf actu ing ,2001,17:223

～231.[3]　何苏勤,王忠勇.Tm s 320C 2000系列D SP 原理及实用技术[M ].北京:电子工业出版社,2002.

[4]　韩安太,刘峙飞,黄　海.D SP 控制器原理及其在运动控制系统中的应用[M ].北京:清华大学出版社,2002.

消息

隧道净空位移非接触量测及分析系统创施工新手段

由北京交通大学刘维宁、杨松林两位教授主持的中铁隧道局科研所和成都经纬科技公司参与合作的铁道科技发展项目“隧道净空位移非接触量测及分析系统”,于2003年3月20日在北京通过了铁道部科技司主持的项目鉴定。经一年多的推广应用,于2004年荣获中国铁道学会科学技术二等奖。该项目获国家实用新型专利一项,软件著作权证书两项。

该项目的成功,实现了全站仪净空位移非接触量测精度在1mm 以内,并可适应恶劣隧道施工环境;免去人工读数记录。这是隧道施工监测领域中的重要科研成果,达到了国内领先水平,为城市地铁、铁路、公路、水工等隧道施工技术进步提供了新的技术手段。隧道施工、尤其是大型长大隧道,地质复杂多变,围岩应力分布变化主要反映在围岩的几何变形上,对隧道围岩的变形位移进行实时观测是保证施工安全、合理确定隧道支护所不可缺少的工作,具有十分重要的作用,准确、及时、客观的量测数据对隧道的施工管理、洞内各施工工序间的衔接有重要的指导意义。

这套系统中除围岩变形量测外,其它功能如隧道掌子面炮孔自动测设、隧道断面自动量测、喷锚断面自动量测等,解决了隧道施工中许多特殊的量测需要,显现了它在隧道量测技术上的实用性和先进性,使系统具有很大的推广应用前景。

研究成果已先后在北京城铁13号线东直门隧道、渝怀线圆良山隧道,以及中铁三局六处、四处、隧道局一处、二处及铁十七局的隧道现场得到应用。使用情况表明,系统的工作情况良好,在生产中发挥了重要作用,取得了很好的经济和社会效益。

鉴定专家认为,课题组经过两年多的试验与理论研究,完成了仪器设备选型、配套软件开发、实验室试验以及现场应用检验等工作,整个系统设计先进、功能齐全,在该领域的同类研究中处于国内领先水平,由于解决了量测标志的现场安装与保护的难题,具有良好的应用前景。

(摘自《科技日报》)?14?第2期赵晋洪等:　光纤绕线机张力控制系统的研究　

印刷机操作规程

印刷机操作规程一、塑料凹版印刷机的印刷工艺流程二、薄膜放卷T张力控制T印刷第一色T干燥T套印第二色T干燥T套印第三色T干燥T套印第四色T干燥T牵引T收卷三、？四、二、塑料凹版印刷机的操作程序五、1、准备工作六、①检查印刷机周围是否有灰尘、垃圾以及同印刷无关的杂物，检查通风排气设施是否完好。七、②检查原辅材料是否备足，是否符合印刷要求。塑料薄膜的印刷，要求待印基材膜符合以下要求：表面光滑平整，无明显僵块、黄黑点、孔洞，五过多的皱褶；待印基材薄膜的平均厚度误差应在10%以内（1m印刷宽度时），平均厚度误差的计算公式可参见干式复合基材膜的要求；在印刷压力下，待印基材膜的伸长率应在1%以内；待印基材膜的表面张力应》40dyn/cm;事先了解基材薄膜同印刷油墨之间的亲和性情况，对于易与印刷墨中溶剂溶解和溶胀的薄膜，印刷速度和油墨的浓度可大一些。涂布基材膜涂布层印刷时，应了解涂布树脂同油墨的附着力如何。八、③检查版辊质量。注意后一套色的版辊应略大于前一色，如：第二色版辊的周长应大于第一以版辊周长1%至少应当稍大或相等，绝对不可比第一色小，否则无法套印正确。检查版辊图案、色标情况。九、？十、④检查印机传送、送料、走料、干燥、上墨、牵引和卷取各部分是否有

卡阻现象，润滑部分注入润滑油，油路是否顺畅，仪器仪表是否完好。如设备上有油墨黏度自动控制仪的话，应调节印刷油墨的黏度在14~18s的设定值上，并在其中倒入混合溶剂，同墨槽用墨泵相连接。检查电脑自动对版装置。十一、⑤调配好油墨，选择同打样色标一样的原色油墨。十二、？十三、2、装版十四、装版时要注意版子的左右面，卡紧锥体时不能过紧，防止把铜版辊胀裂，过松，印刷时会“逃版”。按照印刷色序来安装版辊。里印刷的印刷色序是金银墨-黑墨-原青-原黄-原红-白墨。正印刷时刚好相反：白墨- 品红墨-黄墨-青墨-黑墨-金银墨。十五、？十六、3、上刮墨刀十七、刮墨刀一般采用薄钢片，厚度在~之间。刮墨刀同印辊接触点切线之间的角度在15° ~45°之间，小于15°，油墨不易刮净；大于45°,对印版和刮刀的损伤都比较重，易把印版镀铬层刮坏。刮墨刀压力不易过大，太大，易损坏印版；过小。不易刮净油墨。刮墨刀使用旧了的时候，可以用280~400 目油石，从左向右均匀地沾上机油研磨，或者用800目以上金相砂皮纸沾上机油把刮墨刀连同刀架一起卸下后夹在夹具上均匀研磨，防止刮刀伤害人的手指。十八、？十九、刮墨刀与硬刀衬片重叠后置于上下夹持板中间，用螺栓栓紧。操作时螺栓要从中间向左右两端对称的拧紧，以免刀片弯曲。刮墨刀伸出硬刀衬片的长度为

全数字张力控制系统的研究

全数字张力控制系统的研究-机械制造论文全数字张力控制系统的研究陈杰金霍览宇（湖南机电职业技术学院电气工程系，湖南长沙410151）【摘要】本文研究了国内外张力控制系统的数字化发展趋势，并分析对比目前市面上各种张力控制系统的特点和不足，提出了基于通用PLC控制器和变频器为核心的全数字张力控制系统设计方案。关键词数字化；张力控制系统；PLC；变频器 ※基金项目：湖南省2013年度教育厅科学研究项目（13C254）。作者简介：陈杰金（1979.02—），女，吉林松原人，湖南机电职业技术学院电气系，讲师。 1 问题的提出很多行业涉及到张力的控制，张力控制系统是以卷材为材料的生产机械上最重要的控制系统，在冶金、纺织、造纸、印染等许多行业应用广泛，各种产品如钢板、铝箔、布料、塑料薄膜、纸张等卷材，这些材料在加工过程中需要卷曲或者开卷等工序，如铝箔张力控制系统，铝带经过粗轧、精轧等多个工序，变为铝箔之后卷曲成一卷成品。这个过程中张力的控制非常重要，张力过大、过小都会造成卷材质量问题，导致成品率低，比如在放卷、收卷以及过程中，都要保持一定的张力（或者称之为拉伸力），过大的张力会导致材料变形、甚至断裂，而过小的张力又会松弛，导致褶皱，张力控制不稳也会造成不匀、切断长度不稳定等现象，所以必须对张力进行控制，保持张力恒定。由于张力会随着卷径而变化，而张力的变化对卷取效果会有很大影响。因此说恒张力控制是高精度卷取控制的关

键环节。在某些某冶金企业中仍有为数不少的卷取张力控制设备，其张力控制系统仍采用传统的模拟电子插板式控制系统，以分立的电子器件控制，设备老化，故障频发，急需进行控制系统的升级改造。本文主要是针对这个问题，提出了基于PLC 和变频器为核心的恒张力的控制方案，以较低的成本和较好的控制效果，实现设备的价值再现。 2 国内外研究现状综述目前高精度的张力控制均能采取闭环控制，通常根据控制方式可分为直接张力控制、间接张力控制和复合张力控制三种方式。直接张力控制，是构建张力闭环控制系统，利用张力检测元件的检测信号与给定张力值比较，通过张力调节器，驱动执行机构，调节张力辊的位移，进而达到控制张力的目的；间接张力控制则是对卷取张力建模，通过对卷取机构的转矩方程进行静态、动态分析，确定影响张力的相关因素（如电流、卷径等），进而对这些因素进行反馈控制（如电流反馈、反电势反馈、卷径反馈控制等），从而达到恒张力控制的目的。复合恒张力控制则是两者的结合。在间接张力控制方式的基础上，增加一个张力闭环，形成三环控制系统。近年来，国内外卷取张力控制现状主要有以下两个方面：（１）利用制动器（磁粉离合器）的励磁电流与输出力矩的线性关系，通过控制和调节磁粉离合器的励磁电流进而控制输出力矩，实现张力控制。这种方式主要应用在轻工业如纺织、印刷行业等，代表产品有三菱张力控制器、华纳张力控制器等等，市场上产品丰富。（2）通过标准工艺张力控制板及附带的控制软件，通过交直流传动装置，完成张力控制中的动态力矩补偿、卷径计算、恒张力控制等功能，进而实现恒张力

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绕线机原理

绕线机原理文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

原理建模：根据线绕电阻器的结构特点及生产要求，建立了如下图所示的绕制模型。如图所示，骨架夹持定位后，送线装置从1#位置向前移动，把伸出的一小段电阻丝送到始焊点位置，然后焊机把电阻丝前段与左侧金属帽焊接在一起，接着骨架旋转一定的角度并同时移动一小段距离(前间距)，将电阻丝绕到瓷棒上，然后送线装置摆动一个角度(前摆角)到达2#位置，在这一位置电阻丝与骨架轴线垂直。接着开始绕线，如图b所示，骨架在旋转的同时向左排线移动，而送线装置固定不动，这样就在瓷棒上绕出了螺旋线，当绕制到合适位置时，骨架停止旋转及排线移动。然后，如图C所示，送线装置向右摆动一定角度(后摆角)返回到1#位置，接着骨架旋转一定的角度并移动一段距离(后间距)，将电阻丝绕到金属帽上，然后焊机把电阻丝与金属帽焊接在一起。在焊接的同时送线装置向后移动，把电阻丝拉断，接着骨架向右移动到初始位置，更换骨架，进行下一个骨架绕制。主要技术控制（1）恒张力的控制：绕制电阻时，需要对电阻丝施加一定的阻力来产生线张力，以确保电阻丝紧密地绕在瓷棒表面。线材状态、放线卷的松紧程度、放线卷上电阻丝的排列方式、运动系统的速度变化等因素都会引起线张力的变化。张力太大会使电阻丝材料发生塑性变形，甚至导致电阻丝被拉断；张力波动幅度大，线张力不均匀，会使绕成的螺旋线各处内应力变化

大，后工序处理时各处弹性恢复不一致，进而导致电阻阻值变化，甚至断线失效。由于电阻丝直径微小而且对电阻阻值一致性要求较高，因此对电阻丝的张力控制要求非常严格。采用控制绕线与放线的线速度差控制线张力的方法(检测线材的线速度、控制放料卷转速、补偿其线速度的变化)，要达到张力的波动幅度小或波动幅度处于受控状态，机械结构与控制系统比较复杂，影响因素众多，技术难度大，因此，线材的张力是影响电阻器质量的重要因素之一。（2）精密排线和定位检测技术线绕电阻器的绕线质量实际反映的是绕线节距精度，因此，实现排线系统的精确走位以达到控制节距精度的目的，既是衡量制造的线绕电阻器是否符合设计要求，又是考核绕制系统技术水平高低的重要参数，是系统研究设计的核心。排线与绕线的运行关系形成节距，排线系统运动的位置精度，直接影响绕线节距精度。排线系统要求实现u级位移精度，由于其静态质量、运动系统的动态加速度、传动误差等，会引起运动迟缓或运动突变，破坏运行关系；运动系统由于受动载荷、运行频率、环境温度、干扰源的影响，系统的电气参数偏离控制范围，均引起绕线节距精度的变化。这种变化量对线绕电阻器绕制系统影响很大。因此，准确控制排线的位置精度和稳态控制节距精度，是必须研究与解决的关键技术。另外，由于来料的骨架和金属帽长度不一致，使用标准骨架长度来定位很难达到实际的要求，如何进行准确的定位，也是需要解决的关键技术。功能分析：

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浅析分切机张力控制系 An Analysis on Tension Control System of Cutter Zhang Y uncai ,Qi xingguang,Zhanghaili 摘要：分切机的张力控制是分切机控制的核心。本文介绍了分切机张力的形成、影响张力稳定的主要因素、张力控制的实现形式以及张力控制系统应用性能分析。关键词：分切机张力张力控制 1.引言分切机主要是用来完成中低定量纸张（如卷烟纸、铝箔纸、玻璃纸、电容器纸等）和薄膜（如BOPP 、PVC 等）及类似薄型材料的纵向分切和复卷。一般情况下，车速比较快，控制精度要求比较高，其中张力控制是其控制的核心。张力控制是指能够持久地控制原料在设备上输送时的张力的能力。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[1]。 2．张力的形成张力的形成有多种实现形式，但其基本原理都是一致的。如简图1所示，设张力为F ,收料卷运行线速度为V 1 , 放料卷运行线速度为V 2 ,根据胡克定律可得张力F: dt V V L F t o ? -=)(21εσ, 式中:ε为原料的弹性模量;σ为原来的横截面积;L 为原料牵引长度;t 为原料传送时间，t=L/ V 1 。由此可见,张力的形成是一个积分环节。在启动过程中,V 1>V 2,以使收卷辊内产生一定的张力,当收卷达到我们所要求的合适张力后,及时调节动力机构使V 1、V 2稳定,这样,原料就在此张力下稳定运行。张力控制系统就是要满足整机的张力稳定[2]。 2．影响张力稳定的因素张力产生波动和变化的因素往往比较复杂，其主要影响因素大致有以下几个方面： (1) 机器的升降速变化必然会引起整机张力的变化。 (2) 分切机在收、放卷过程中，收卷和放卷直径是不断变化的，直径的变化必然会引起原料张力的变化。放卷在制动力矩不变的情况下，直径减少，张力将随之增大。而收卷则相反，如果收卷力矩不变时，随着收卷直径增大，张力将减少。这是在运行中引起原料张力变化的主要因素。 (3) 原材料卷的松紧度变化同时会引起整机张力的变化。

张力控制系统

张力控制系统MAGPOWR （美塞斯MC01/400/830/1898）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。工作原理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。一套典型的张力控制系统主要由张力控制器，张力读出器，张力检测器，制动器和离合器构成。根据环路可分为开环，闭环或自由环张力控制系统；根据对不同卷材的监测方式又可分为超声波式，浮辊式，跟踪臂式等，下图为一个典型的闭环张力控制系统。人工控制 MAGPOWR <1ll人工张力控制系统是适合于收卷，点到点和一些特定的放卷应用场合使用的低成本解决方案. 我们的手动电源供应器可以让f~ 淌除剩磁，15可以通过莫独特的皮向电流性能而用到制动器或离合器的完整的功率范围。该系统最适合应用于: ( 1 )需要自然锥角的收卷场合 ( 2 )卷装成形保持不变的点到点应用场合 ( 3 )从满卷到卷芯的放卷过程中允许有少量张力变化的场合人工电源供给采用电流调节方式，当离合器或制动器从环境温度变化到工作温度时，莫输出仍保持不变。可选用带有跳结器的90VDC 和24VDC 电压供给，额定电流可以调节，还可匹配磁粉制动器满足榕的应用需求。可选安装方式DIN 标准导轨(C E) .撞墙式安装，印刷电路板。张力控制系统(3张) 控制方式

DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统

引言本次毕业设计从2005年2月28号开始到本年的六月中旬结束，长达四个月。毕业设计是一名在校大学生最后的一次也是最重要的一次设计，说其重要主要是因为它将检验你在大学生活中所学知识的扎实程度，期间你必须复习所学过的一些课程，学习一些要用到的新的知识，它还将练习你的动手能力，思考能力，创新能力，是你在大学学习生活的一次升华，是一个提升阶段，更是走向工作岗位的一次练兵，因此我们都对此极为重视，更是投入了极大的热情与努力来更好的完成它。本次设计在颜竞成教授的悉心指导下分四个阶段按部就班的有条不紊的进行。第一阶段是搜集整理阶段。在本阶段主要是搜集足够的资料信息并对设计题目进行分析和实地调查，做到心中清楚。本设计其实从2004年元旦就开始了，截止到2004年3月份第一张外观图绘制成功为止。第二阶段是机械部分设计阶段，本阶段主要应用大学里面所学到的饿专业知识来进行运丝机构设计和坐标工作台的横向和纵向进给机构设计。另外还要进行储丝筒的三维零件设计。本阶段主要是从三月份到五月份。五月份到六月份则是第三阶段：控制系统设计阶段。主要进行电器电路设计，包括步进电机驱动设计和脉冲功率放大电路设计。本阶段也是一个学习的阶段，对自己不太熟悉的领域的一次学习。六月份开始就是最后一个阶段：整理复习阶段，主要从事前几个阶段的整理温习，写说明书。以及毕业答辩前的各项具体细节的准备。所以说每个阶段都是十分紧张而有难度的，有些问题是由于设计的难度，有些还是因为自己知识上的欠缺和基础不扎实造成的。可以说这次毕业设计是个查缺补漏的机会。尤其是在同学的协助下，特别是在颜教授的指导下，遇到困难不逃避，主动请教，主动学习，独立思考提出新方案，困难一个个的解决，才有了本次设计的成功。这次毕业设计锻炼了我团体协作精神和独立作业的能力。专业设计基础，对自己将来都是一次具有深远影响的事情。

卷筒纸印刷机张力控制研究

收稿日期:2007210224 基金项目:北京市教育委员会科技发展计划面上项目资助(K M200510015008) 作者简介:孙玉秋(1963-),女,哈尔滨人,硕士,北京印刷学院副教授,主要从事印刷技术和印刷过程控制技术的教学和研究。卷筒纸印刷机张力控制研究孙玉秋 (北京印刷学院,北京102600) 摘要:针对卷筒纸印刷生产的特点,阐述了张力控制的目的和影响张力的主要因素,分析和研究了纸带张力控制机理。通过对罗兰卷筒纸印刷机纸带张力控制系统实例,详细剖析了张力控制系统的控制规律和控制回路。说明了张力控制系统中采用的P I D 控制规律的优点,并得出纸带张力控制系统的影响因素和控制中需要解决的相应问题。关键词:卷筒纸印刷机;纸带;张力;控制算法中图分类号:TTS803.6　文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2008)03-0090-03 R e se a rch of W e b P re ss T e n s ion C on t ro l SUN Yu 2qiu (Beijing I nstitute of Graphic Communicati on,Beijing 102600,China ) A b s t ra c t:The pur pose of tensi on contr ol and main fact ors influence tensi on were exp lained according t o the characteristic of web p ress .The mechanis m of tensi on contr ol was analyzed and researched .The ten 2si on contr ol rule and l oop were analyzed with instance of Roland web p ress .The advantages of P I D contr ol in tensi on contr ol syste m were exp lained .The influencing fact ors and p r oble m s needed t o be s olved in tape ten 2si on contr ol syste m were put f or ward . K e y w o rd s:web p ress;tape;tensi on;contr ol arith metic 张力控制系统主要是为了使纸带展开过程中张力保持恒定,通过对纸卷设置制动器并对这个制动器进行必要的控制实现。张力控制系统的制动器大都采用磁粉制动器,通过对其激磁电流的控制就可以做到:在机器的印刷速度恒定时,保证料带张力稳定在设定的数值上;在机器启动和刹车期间(就是在加速和减速时)可以防止料带过载和随意松开;在机器的印刷速度恒定期间,随着纸卷尺寸不断地减小,为了保持料带的张力恒定需使制动力矩相应地变化。本文主要针对卷筒纸印刷机给纸张力的控制进行详细探讨。 1　卷筒纸印刷机张力控制目的和影响因素卷筒纸印刷机是以卷料形式供应承印材料的印刷机。卷筒纸印刷机已经非常广泛的应用在报纸、书刊、精美产品的印刷中卷筒纸印刷生产主要是应用在报纸、画册、图书等印刷工作中。中国目前使用的卷筒纸印刷设备大多数是进口产品,无论是商业卷筒纸还是报纸卷筒纸的印刷生产一般都是采用各种品牌的国外先进印刷机实现。其中主要有瑞士维发(W I 2 F A G )、德国曼?罗兰(MAN ?ROLAND )、高宝(K BA )、海德堡 (HE I D E LBERG )、美国高斯(G OSS )等产品。为了实现卷筒纸印刷工作,纸带在进入印刷装置之前必须保持平整、蹦紧程度适中,就是要保持一定的走纸张力。纸卷在输送纸带的过程中,使纸带处于拉紧状态的力称为张力。在印刷过程中假如纸带处于无约束状态自由展开,则纸带就不能完成印刷工作。纸带张力的大小直接关系到卷筒纸胶印机图像转移的状态。在印刷过程中纸带的张力需要恒定不变和大小适当。如果张力大小不合适,就会造成一系列工艺故障。如纸带飘移、起皱褶、破口或撕裂、套印不准、天头、地脚位置不准等,从而造成纸带浪费,影响机器运转效率,增加劳动强度,而最终影响生产质量。当纸带张力过大时,印刷网点会产生一定的变形,纸带在纵向会打皱、甚至发生横向断裂;当纸带张力过小时,会造成印迹模糊、套印不准、横向皱褶;当纸带张力不稳时,也会造成套印不准、重影、纵向皱褶等印刷故障,影响印刷生产。因此卷筒纸印刷机在印刷过程中,纸带必须具有一定的张力,以便控制纸带的运动,并保证纸带在印刷过程中张力大小恒定不变[1-2]。影响纸带张力变化的原因很多,各种因素的影响结果也不尽相同。纸卷在制造、运输和使用过程中形状的变化会引起纸 9包装工程　P ACK AGI N G E NGI N EER I N G Vol .29No .32008.03

自动绕线机常功能和调试方法

自动绕线机常见功能和调试方法时间：2012-3-10 4:10:39 很多做绕线机工程技术这一块的朋友对绕线机不懂调试，主要是对产品不熟，或没有经过培训吧，当然如果你知道的话，那就简了。自动绕线机常见功能和调试方法：绕线机不单有精密的机械部件，还配置有强大的电气控制系统，它集合了电气控制、传感技术、机械传动、气动装置等部件，其调试方法相比其他电气加工设备要复杂和精细的多，笔者从事自动绕线设备加工行业多年积累了一点绕线设备的调试方法，本文就该类设备的调试作一个简单介绍，希望对广大的绕线设备用户能有所帮助。以下调试方法可应用于常见的带骨架线圈的缠绕加工工艺，主要讲解起绕位置、漆包线规格、绕线宽度三个重要的绕线参数。一、起绕位置如何设定什么是起绕位置？简单的说就是在骨架上开始绕线的起点，这个位置与线圈的出头及线圈类型有紧密的联

系，通常可以通过设备控制系统自带的测量功能来测的相关起绕位置的具体数值；操作人员也可以采用人工方式测量，以固定点作为参考点使用尺具实际测量，设定该点时注意线圈的缠绕方向。二、漆包线规格的设定我们常见的漆包线有不同的线径，漆包线规格设定是否正确直接会影响到排线的效果，使用不同材质的漆包线需要加不同的线径修正值，铜线不易被拉细，其修正值加0.02左右,铝线在经过绕线设备的张力及过线装置后容易被拉伸,其修正值幅度较大0.02-0.2之间都是允许的。三、绕线宽度的设定绕线宽度的理解就是从开始绕线的位置到绕线结束位置之间的距离，通常该值直接反映骨架需要绕线的长度，设定时需要考虑所使用骨架的微小变形量会绕线宽度的影响，应采用综合测量的方法取最小值作为绕线宽度。随着科技的高速发展，现代自动绕线机由于集成了电气控制、机械传动、光电检测等诸多技术，所以其设置调试的难度也大大增加了，许多客户在购买

张力控制系统中的张力控制与变频

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张力控制系统中的张力控制与变频 1.力控制原理。以造纸机的张力控制为例，在图1a)所示的张力控制示意图中，传动电动机M的张力实际值是位于它前面的张力传感器的实际值。通过检测该处的张力情况，来控制传动电动机M的速度，从而形成一个张力闭环。电动机M的速度加快，则纸幅拉紧，张力的实际值就会上升；相反，速度降低，则纸幅松垂，张力的实际值就下降。在这里，纸幅张力的设定值为T设定，实际值为T实际，经过张力控制器（T-控制）的PID调节器后，再乘以3%的偏移量，作为该传动点速度设定值的一个组成部分。原来传动的速度设定值（V设定）加上该组成部分，就是速度环（V-控制）的输入值，然后即可进行速度控制。在这里设置3%偏移量的目的就是通过传动速度的改变而使张力得到有效的控制。

图1 张力控制示意图在图1b)所示的张力控制原理中，T-控制就是张力控制模块的实现，包括自动和手动两种方式。张力控制模块投运前需先检测判定现在的张力实际值是否在可投运的范围之内，否则就不能投运，此时按手动投运按钮或当自动投运信号为“1”时，即进入张力控制模块的循环中。张力PID模块的退出，它的条件为相关部位检测到断纸信号或按手动退出按钮。 2.力控制软件流程。这里以某一点的张力控制为例，采用plc语言编程进行张力软件的设计，其示意如图2示。由此可以推广到多点张力控制中去。 ①读取张力设定值。张力设定值的输入可从工艺控制台上进行，并可通过脉冲开关的动作对设定值微调，以符合实际纸幅稳定运行的需要。 ②读取张力实际值。张力实际值的产生是从PLC的模拟量板中获取的，调用相应的功能块程序。本过程读取张力的模拟量值后，在输出端得到标准化的量值，并可通过“高限”和“低限”参数来设置量程。从模拟量输入板读出的模拟量值首先变换为右边对齐的定点数（以标称范围为基础）。 ③张力控制投入判断。张力控制是否投入取决于工艺的需要和纸幅是否已经上卷，纸幅是否断裂，在其他逻辑块中进行手动按钮投入或自动信号投入的设定，以及自动退出。因此这里需要判断张力控制是否投入，如已投入，则进入张力PID控制模块，否则就只显示数值和

凹版印刷机张力控制的原理介绍

凹版印刷机张力控制的原理介绍食品、药品、服装、衣料、香烟等包装所使用纸、玻璃纸、塑料薄膜、铝箔等，其自身特点，多使用凹版轮转印刷机印刷。近年来印刷多样化及印刷高速化，特别是下道工序设备对尺寸精度要求，以及为节约材料，提高成品率等。张力控制方法被广泛利用。当前国外对张力控制利用上已趋于成熟，使用非常普遍。一、凹印特点目前，印刷主要应用版式有凸版、平版和凹版三种，凹版特点是图文部分凹下，把版面全部浸入墨盘，然后用刮刀将多余油墨刮掉，将残留凹下部分油墨转移到被印刷物上方法，就是凹版印刷。凹版印刷特点：积版面凹部油墨能够转移出充足油墨，到有层次印刷品，印刷品浓淡是由版深浅表示，印刷物具有立体感，细小线条也能清晰印出来，能够自由广泛选择和使用各种版材。二、凹版张力控制叙述这一问题之前，应对何为张力控制有所了解，目前，使用凹印机需要适用张力控制原理主要有两个部分：第一部分是从给料到给料牵引辊。套印误差，即多色印刷各色间套印精度差。印刷机机构位置关系正确，误差是材料伸长或缩短引起，容许范围内控制一定伸长量，张力控制是最有效。第二部分是从收料牵引辊到收料后各部，应注意对收料卷松紧、齐整、可靠等因素进行张力控制。给料轴到给料牵引辊之间张力控制作法：牵引辊动作把印刷材料以一定速度、张力从给料轴拉出并送入印刷部，这部分张力要大于印刷部张力，通常用连给纸轴上制动器来控制张力。众所周知，作业同时卷径逐渐变小。近年来高速化，使用材料多样化，卷径变化大。过去所使用手动式机械式制动器不可能到高品质印品。选用自动控制方式，特别是使用张力测量表用数据管理成为必要做法。其检测方法有弹簧摇动辊式和微变位式检测。机械式制动器从很早就被使用，价格便宜，但把握力矩值不准确。逐渐有其它形式出现。磁粉制动器是利用磁粉作为摩擦介质电流产生制动力，其转矩－－-电流特性直线性好。被广泛使用。气压制动器，有印刷机械使用较多，但力矩特性非线性及磨损大因素。也逐渐被大容量磁粉制动器所取代。给料张力控制问题，给料张力由以下因素决定：厚度不均引起拉伸变化；材料打滑和偶被挂住变慢；料卷未装好，材料及轴偏心；翻转装置旋转中产生周速变化；接纸时压辊和裁刀反作用力；

6 卷纸张力控制系统

指导教师评定成绩：审定成绩：重庆邮电大学自动化学院自动控制原理课程设计报告设计题目：卷纸张力控制系统单位（二级学院）：学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：设计时间：重庆邮电大学自动化学院制

目录一、设计题目二、设计报告正文摘要关键词（一）、卷纸张力控制系统原理（二）、控制过程分析（三）、系统的时域分析与频域分析（四）、系统校正三、设计总结四、参考文献

一、设计题目在造纸厂的卷纸过程中，卷开轴和卷进轴之间的纸张张力采用下图所示的卷纸张力控制系统进行控制，以保持张力F 基本恒定。要求：（１）查阅相关资料，分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。（２）分析系统每个环节的输入输出关系，代入相关参数求取系统传递函数。（３）分析系统时域性能和频域性能。（４）运用根轨迹法或频率法校正系统，使之满足给定性能指标要求。（已知：m T =0.35 n T =3 12k = 22k = 1m k = 3n k = 反馈系数：1α= 要求：4,40c c ω≥γ≥）二、设计报告正文摘要：关键词：

（一）、卷纸张力控制系统原理图1-1卷纸张力控制系统系统工作原理：在造纸厂的卷纸过程中，当纸张不断地从卷开轴向卷进轴运动时，线速度就会下降，从而纸张承受的张力会相应的减小。为保证张力的基本恒定，必须调整电机的转速。图1-1所示的控制系统中，采用三个滑轮和一个弹簧组成的张力测量器来测量纸上的张力。将测量的实际张力与预设张力进行比较，经放大器放大后得到电机的输入电压。通过电压的变化来调节电机的转速，进而调节卷开轴向卷进轴运行的线速度。最终，使纸张的张力保持基本恒定。电机---被控对象预设张力---系统给定量实际张力---系统控制量通过对系统的分析，可得卷纸张力控制系统的方框图如图1-2所示图1-2卷纸张力闭环控制系统方框图

条带切割机控制系统设计设计说明6834520

毕业设计说明书题目：条带切割机控制系统设计

摘要本文简要介绍了条带切割机控制系统的设计方法及工作原理。本系统具备液晶显示、电机运动状态显示、延时动作设置、数值记忆、检测布条盘满盘状态、设定加工长度和速度控制等功能。系统以STC89C52RC单片机为核心，采用CS1621液晶显示器、矩阵按键、霍尔磁感、满盘开关、报警电路、掉电存储器EEPROM及调速电机等几部分硬件电路，已完成对已卷长度、设定长度及电机速度的显示和调节。同时含有本控制系统的全部外围硬件电路，并设计了原理图和PCB图，编写出系统软件程序，最后完成了联机调试，达到了设计的要求。关键词：单片机；条带切割机；电机速度；矩阵按键；

Abstract The paper has briefly introduced the design method and the working principle of strip cutting machine. System is provided with LCD display, motor show, a deferred action sets, numerical memory, test strips full State, set the length of processing and control functions. System is with STC89C52RC single-chip as the core, adopting CS1621 LCD, matrix press, Hall-effect magnetic sensor, switch, alarm circuit, EEPROM memory and speed-regulating motors and other parts of the hardware circuit have completed its length, set the length and the volume display and adjustment of the motor speed, While I have cmpleted all the peripheral hardware of the control system circuit , schematic and PCB design contained , written system software sequence range, finally I have completed the online debugging, making the system meet design requirements. Key words: Single-chip Microcontroller ; Strip cutting machine; motor speed matrix keys;

绕线机原理

绕制电阻时，需要对电阻丝施加一定的阻力来产生线张力，以确保电阻丝紧密地绕在瓷棒表面。线材状态、放线卷的松紧程度、放线卷上电阻丝的排列方式、运动系统的速度变化等因素都会引起线张力的变化。张力太大会使电阻丝材料发生塑性变形，甚至导致电阻丝被拉断；张力波动幅度大，线张力不均匀，会使绕成的螺旋线各处内应力变化大，后工序处理时各处弹性恢复不一致，进而导致电阻阻值变化，甚至断线失效。由于电阻丝直径微小而且对电阻阻值一致性要求较高，因此对电阻丝的张力控制要求非常严格。采用控制绕线与放线的线速度差控制线张力的方法(检测线材的线速度、控制放料卷转速、补偿其线速度的变化)，要达到张力的波动幅度小或波动幅度处于受控状态，机械结构与控制系统比较复杂，影响因素众多，技术难度大，因此，线材的张力是影响电阻器质量的重要因素之一。（2）精密排线和定位检测技术线绕电阻器的绕线质量实际反映的是绕线节距精度，因此，实现排线系统的精确走位以达到控制节距精度的目的，既是衡量制造的线绕电阻器是否符合设计要求，又是考核绕制系统技术水平高低的重要参数，是系统研究设计的核心。排线与绕线的运行关系形成节距，排线系统运动的位置精度，直接影响绕线节距精度。排线系统要求实现u级位移精度，由于其静态质量、运动系统的动态加速度、传动误差等，会引起运动迟缓或运动突变，破坏运行关系；运动系统由于受动载荷、运行频率、环境温度、干扰源的影响，系统的电气参数偏离控制范围，均引起绕线节距精度的变化。这种变化量对线绕电阻器绕制系统影响很大。因此，准确控制排线的位置精度和稳态控制节距精度，是必须研究与解决的关键技术。另外，由于来料的骨架和金属帽长度不一致，使用标准骨架长度来定位很难达到实际的要求，如何进行准确的定位，也是需要解决的关键技术。功能分析：图3．1为电阻绕线机的功能构成。物料通过工艺系统，完成作业功能，生产出合格的成品。电源电器对外部能量进行处理，完成动力功能。PLC系统把操作者输入的信息进行存储、运算、输出指令，完成控制功能，并能向人机界面输出系统信息。传感器检测工作过程的变化，反馈给PLC系统，完成检测功能。机件联接和支撑各个部件，将各要素组合起来，进行空间配置，形成一个有机的整体。

张力控制的目的就是保持线

在这种模式下，无需张力检测反馈装置，就可以获得更为稳定的张力控制效果，结构简洁，效果较好。但变频器需工作在闭环矢量控制方式，必须安装测速电机或编码器，以便对电机的转速做精确测量反馈。转矩的计算公式如下： T= （ F× D ） / （ 2× i ）其中： T 变频器输出转矩指令 F 张力设定指令 i 机械传动比 D 卷筒的卷径电机的转矩被计算出来后，用来控制变频器的电流环，这样就可以控制电机的输出转矩。控制电机的输出转矩。控制电机的输出转矩所以转矩计算非常重要。这种控制多用在对张力精度

要求不高的场合，在我鑫科公司就有广泛的应用。如精带公司的脱脂机、气垫炉的收卷控制中都采用了这中控制模式。二、转矩模式下转矩模式下的张力开环控制张力闭环控制是在张力开环控制的基础上增加了张力反馈闭环调节。通过张力检测装置反馈张力信号与张力设定值构成 PID 闭环调节，调整变频器输出转矩指令，这样可以获得更高的张力控制精度。其张力计算与开环控制相同。不论采用张力开环模式还是闭环模式，在系统加、减速的过程中，需要提供额外的转矩用于克服整个系统的转动惯量。如果不加补偿，将出现收卷过程加速时张力偏小，减速时张力偏大，放卷过程加速时张力偏大，减速时张力偏小的现象。这种控制模式多用在造纸、纺织等卷取微张力控制的场合下。在我公司尚无需这种控制。卷径计算在所有的模式中都需要用到卷筒的卷径，

大家知道，在生产过程中开卷机的卷径是在不断变小，卷取机的卷径在不断变大，也就是说转矩必须随着卷径的变化而变化，才能获得稳定的张力控制。可见卷筒的卷径计算是多么地重要。卷径的计算有两中途径：一种是通过外部将计算好的卷径直接传送给变频器，一般是在 PLC 中运算获得。另一种是变频器自己运算获得，矢量控制型变频器都具有卷径计算功能，在大多数的应用中都是通过变频器自己运算获得。这样可以减少 PLC 程序的复杂性和调试难度、降低成本。变频器自己计算卷径的方法有三种：变频器自己计算卷径的方法有三种： 1 、速度计算法：、速度计算法：

张力控制原理教程

10本文从应用的角度阐述了当前技术条件下，矢量变频技术在卷取传动中运用和设计的方法和思路。有较强的实用性和理论指导性。关键词：张力变频矢量转矩卷径引言：在工业生产的很多行业，都要进行精确的张力控制，保持张力的恒定，以提高产品的质量。诸如造纸、印刷印染、包装、电线电缆、光纤电缆、纺织、皮革、金属箔加工、纤维、橡胶、冶金等行业都被广泛应用。在变频技术还没有成熟以前，通常采用直流控制，以获得良好的控制性能。随着变频技术的日趋成熟，出现了矢量控制变频器、张力控制专用变频器等一些高性能的变频器。其控制性能已能和直流控制性能相媲美。由于交流电动机的结构、性价比、使用、维护等很多方面都优于直流电动机，矢量变频控制正在这些行业被越来越广泛的应用，有取代直流控制的趋势。张力控制的目的就是保持线材或带材上的张力恒定，矢量控制变频器可以通过两种途径达到目的：一、通过控制电机的转速来实现；另一种是通过控制电机输出转矩来实现。速度模式下的张力闭环控制速度模式下的张力闭环控制是通过调节电机转速达到张力恒定的。首先由带（线）的线速度和卷筒的卷径实时计算出同步匹配频率指令，然后通过张力检测装置反馈的张力信号与张力设定值构成PID闭环，调整变频器的频率指令。同步匹配频率指令的公式如下： F=（V×p×i）/（π×D）其中：F 变频器同步匹配频率指令V 材料线速度p 电机极对数（变频器根据电机参数自动获得）i 机械传动比D 卷筒的卷径变频器的品牌不同、设计者的用法不同，获得以上各变量的途径也不同，特别是材料的线速度（V）和卷筒的卷径（D），计算方法多种多样，在此不一一列举。这种控制模式下要求变频器的PID调节性能要好，同步匹配频率指令要准确，这样系统更容易稳定，否则系统就会震荡、不稳定。这种模式多用在拉丝机的连拉和轧机的连轧传动控制中。若采用转矩控制模式，当材料的机械性能出现波动，就会出现拉丝困难，轧机轧不动等不正常情况。转矩模式下的张力控制一、转矩模式下的张力开环控制

商业轮转机的张力控制详解

商业轮转机的张力控制详解前言：随着商业印刷市场的扩展，商业轮转机在商业印刷中表现出来了越来越重要的作用，但也给商业轮转机印刷质量和精度提出了更高的要求。轮转印刷过程中通常由于张力的影响使印刷品套印和折页不准，给印刷带来很多不良品，从而影响生产成本和市场的信誉。下文以桑拿C800为例分析商业轮转印刷张力控。 C800商业轮转印刷的显著特点是纸带从开卷到进入折页滚筒都是在绷紧状态下完成的，套准、烘干、冷却、加湿及裁切等前后纸带长度上百米，因此纸带张力稳定是保证正常印刷的首要条件现从五个方面分析纸带的张力控制。送纸部分：送纸部分从纸的入口到印刷单元包括了一次张力和二次张力，一次张力采用的是轴制动方式，在纸卷芯部轴端设置刹车片和刹车盘，通过气压方式加载制动力，即气动式张力控制系统。保证纸卷以平稳的速度放纸，并通过浮动机构及张力检测电路，消除或减轻由于纸卷不圆、偏心、一头松、一头紧等本身原因造成的张力波动，并可在印刷过程中对纸卷不断变小引起的张力变化进行自动调整。如（图一）图一：1纸筒也是张力控制器所在、2和4导纸棍、3浮动机构。

电器控制原理图如（图二）分析：供纸部的张力控制部分由刹车片、制动器、浮动辊等组成，为了使纸带张力保持恒定，纸卷制动器必须能够根据纸带张力的波动情况自动进行调整以保证纸带匀速、平稳地进入印刷装置。在机器平稳运行过程中，应保证纸带张力稳定在给定值上，在启动和刹车时防止纸带过载和随意松卷。在印刷过程中，随着纸卷直径不断减小，为保持纸带张力的恒定，需要对制动力矩进行相应的调整。在印刷过程中，纸带的线速度保持不变，而纸卷的角速度却随着纸卷直径的减小不断增大。在不考虑由角加速度产生的惯性力矩和阻力矩的前提下，为保证纸带稳定运行，应该满足下面的条件：F×R＝T×r F为纸带张力，R为纸卷半径，T为纸卷轴芯的制动力，r为纸卷轴芯制动力半径。可以看出，随着纸卷半径的减小，如果不改变制动力的大小，纸带所受到的张力会越来越大，最终会使纸带被拉断。因此，在保持纸带张力稳定的前提下，随着纸卷半径的减小，制动力必须按照一定的规律随之减小。简而言之，就是刹车片与刹车盘接触后产生一定的摩擦力，从而使纸带具有一定的张力，浮动辊在张力的作用下产生摆动，通过一个电子检测元件将张力的变化转化为电信号，控制刹车盘电压，从而达到控制摩擦力大小的目的，实现纸带张力的自动控制。刹车片与刹车盘的间距应在1～2mm之间。二次张力为无级变速控制：无级变速控制是通过电机的转速来控制张力的大小其控制原理图如（图三）