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如何实现张力控制优化?威科达带您一文读懂

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张力是指受到拉力作用时,物体内部任一截面两侧存在的相互牵引力。长材料的加工过程中,比如:纸、胶片、线、电缆、各种薄膜和绳等都存在张力。张力控制是对在两个加工设备之间作连续运动或静止的被加工材料所受的张力进行自动控制的技术。
如下图所示,张力=扭矩/半径(T=X/R)。当张力过大时,不适当的张力会导致材料伸长,破坏卷的形状,如果张力超过材料的剪切强度,甚至会破坏卷筒。另一方面,张力不足会导致收卷卷筒伸缩或下垂,最终导致成品质量低下。

随着现代工业的快速发展,高精度、高质量和高速度作业的机械设备,如丝绸印花机、纺织机、印刷机等,对张力控制提出了更高的要求。张力控制成为了工业和生产过程中不可或缺的重要因素,成为提高生产效率、保障产品质量、提高设备运行精准度的关键。


IP属地:广东1楼2023-08-23 16:07回复
    张力控制的三种方式
    实现张力控制需要应用到张力控制器,这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。整个系统主要由张力控制器、张力检测器、制动器和离合器构成。控制方式有手动控制、开环张力控制、闭环张力控制三种。
    (1)手动控制
    手动张力控制就是在收卷和放卷过程中,通过人工分阶段调整张力的幅值,以满足不同阶段的张力控制。当卷径变化时,操作人员需要通过感觉来调整控制输出以保证张力不会过大或过小。手动控制方式拥有以下三个特点:
    ①成本低;
    ②根据人的手感调整材料拉伸;
    ③只能进行阶段性的控制。
    由于采用手动控制,无法保证整个过程中张力的恒定,张力控制的调节精度比较差。该方式一般应用在张力控制精度要求不高,自动化程度低的应用场景。
    (2)开环张力控制
    开环张力控制就是在变频器收卷和放卷过程中,自动检测卷径的变化,并实时调整收卷和放卷的力矩的方法,又称为半自动式张力控制或者卷径检测方式。开环张力控制有以下三个特点:
    ①进行相对稳定的控制;
    ②不需要张力检测器;
    ③有机械损耗,不能把握控制张力。
    由于受到执行机扭矩变化、线性和机械损耗等影响,张力绝对控制精度有限,多应用在用户无法安装张力反馈装置的场合。
    (3)闭环张力控制
    闭环张力控制亦称为全自动张力控制方式,在开环张力控制的基础上,使用张力传感器、浮动辊、自由式浮动辊等反馈器件,通过PID调节,实时修正电机速度、转矩,从而实现较高的张力控制精度。闭环张力控制有以下三个特点:
    ①控制精度良好;
    ②直接读取和控制张力数值;
    ③成本高,需要对机械运动动作和控制进行协调。
    对于该种张力控制方式,由于其进行了闭环控制,可以实现高精度的张力控制,能够满足高精度、高质量和高速度作业的机械设备。因为需要安装张力检测器,成本会相对其他方式会有所增加。
    这里分享一个典型应用案例:威科达贴边滚焊机张力方案中的过程张力A闭环控制。


    IP属地:广东2楼2023-08-23 16:14
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      IP属地:广东4楼2023-08-23 16:32
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