Page 107 - 《橡塑技术与装备》2020年17期（9月上半月橡胶）

工程设计 王光勇 等·斜裁收卷速度与张力控制的设计及应用

ENABLE ：比例系数计算使能 , 在当前工位卷曲 中，张力实际值与张力目标值进行比较，并作为控制
运行时，开始计算比例系数。 差值送给 PID 控制器。PID 控制器生成用于后面 U/P
INCREASE_VALUE: 中间光电开关未覆盖时， 变换器的调节信号 [2] 。变换器的输出端通过放大器控
一定周期内加速脉冲触发，比例系数增大。 制磁粉离合器的电压，从而改变扭矩。通其闭环控制
DECREASE_VALUE: 中间光电开关覆盖，一定 原理图如图 7 所示。
周期内减速脉冲触发，比例系数减小。
MAXIMUM_VALUE: 比例系数最大值。
MINIMUM_VALUE: 比例系数最小值。
CORRECTION_VALUE: 比例系数周期内的修正
值。
ANALOG_VALUE: 比例系数最终输出值，初始
值是 1.0。
通过以上程序的编写及根据公式 6 的控制方法，
最终给定伺服电机速度。如图 5 所示。
图 7 张力闭环控制图
本项目中采用 E+L 张力控制系统进行 对塑料纸
的张力进行控制，同时用电磁离合器控制塑料纸卷轴
抱闸，使在卷曲过程中，保证塑料纸张力的恒定。其
中张力计采用的是 PD2125，张力控制器采用的是的
DC6201，电磁离合器采用的是 PLB025。其接线图如
图 8 所示。在控制中，张力控制器与生产线联动。当
手动时，保持一个恒定的输出值。
图 5 速度控制
通过监控卷曲实际速度，其速度卷曲变化以反函
数的曲线形式反馈，使卷曲速度稳定可靠。其速度曲
线如图 6 所示。

图 6 改造收卷速度曲线
图 8 张力控制接线图
2.2 卷曲塑料纸的张力控制
在塑料纸放卷过程中，保证张力的恒定，根据 通过改造后，在运行过程中，员工只需要根据工
T=F×R 可知，F 恒定不变， R 在变（塑料纸的卷径变 艺要求设定张力目标值，能够保证张力目标值与设定
小），扭矩也要变，半径不能调整，只有调整磁粉离合 值的恒定，从而保证塑料纸的恒张力，使物料更好的
器的输出才可以保证张力恒定。在控制中，需要保证 收卷。
塑料纸所受的张力要恒定不变。
为了更好控制塑料纸张力，本系统对磁粉离合器 3 结束语
的扭矩进行闭环控制，从而达到塑料纸张力的恒定。 通过现场运行反馈，采用间接计算卷径法、线速
该系统中包括张力控制器、张力计、磁粉离合器、放 度控制方式和对塑料纸导开张力控制，能够有效提高
大器、辊筒、轴承组成。其中张力计用于测量塑料纸 制品的收卷质量。在收卷过程中，避免物料的偏歪、
压在辊筒上所承受的力，通过反馈进入到张力控制器 松散等现象，适应成型工序生产需求。

年
2020 第 46 卷 ·55·