引言

    在很多自動化設(shè)備生產(chǎn)過程中，必須保證被加工材料的張力恒定，才能保證產(chǎn)品的品質(zhì)和生產(chǎn)效率。如拉絲、紡織、鋼帶收放卷等行業(yè)中，都大量的應(yīng)用到恒張力控制。

一、控制方式及其特點(diǎn)

    根據(jù)各種場合不同，控制方式可分為：閉環(huán)控制和開環(huán)控制兩種方式。

1、閉環(huán)控制方式

    使用張力檢測裝置直接檢測材料張力，以反饋形式經(jīng)過PI運(yùn)算來達(dá)到恒定的閉環(huán)式全自動控制方式稱為閉環(huán)速度控制。

盡管可以獲得與目標(biāo)值相應(yīng)的正確張力，但是相對于短時間的干擾容易引起擾動現(xiàn)象，所以需要進(jìn)行比例積分控制。偉創(chuàng)變頻器對于這種擾動處理表現(xiàn)非常優(yōu)越。

    特點(diǎn)：適合應(yīng)用在容易安裝張力反饋裝置系統(tǒng)（張力桿、氣缸擺臂、浮動輥）、線速度高的場合。如微拉機(jī)、細(xì)拉機(jī)等。

    在我們使用客戶的長期合作中，我們了解到，在閉環(huán)張力控制中擺臂系統(tǒng)由于長期處于運(yùn)動狀態(tài)，外部環(huán)境又非常惡劣，所以張力臂氣缸是最大的易損件，而且不管是使用位移傳感器還是電位器都存在信號衰減和現(xiàn)場干擾等問題。

2、開環(huán)控制方式（無張力反饋）

    開環(huán)是指不需要張力反饋信號，變頻器直接控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，輸出頻率跟隨材料的線速度自動變化。如果加裝脈沖編碼器，可以更精確控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

    在收卷（放卷）時，根據(jù)預(yù)先設(shè)定空徑D1（滿徑D）、線速度（V）、材料厚度（T）在單位時間（S）內(nèi)進(jìn)行厚度累積運(yùn)算來自動卷徑檢測，以控制收卷扭矩和放卷制動扭矩來達(dá)到恒張力控制。在PLC內(nèi)部建立收（放）卷數(shù)學(xué)模型，實(shí)時精準(zhǔn)控制收（放）卷電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，達(dá)到恒張力收卷。

   其收卷數(shù)學(xué)模型為：