塑料薄膜闭环张力控制方法是什么？

塑料薄膜闭环张力控制方法是什么？触摸屏式张力数控装置系采用四段统一控制方式的全闭环自动张力控制系统。该系统采...



塑料薄膜闭环张力控制方法是什么？

触摸屏式张力数控装置系采用四段统一控制方式的全闭环自动张力控制系统。该系统采用PLC可编程控制器整机运转控制，采用HITECH触摸屏进行人机界面通信，可进行流延辊、牵引辊、放卷、收卷的速度、张力、卷径等各项参数设定、显示和监测。四段张力即指放卷张力区（生产复合膜）、流延辊至收卷前牵引张力区、收卷牵引张力区和收卷张力区，所有四段张力均通过交流矢量变频电机（或伺服电机）来实现张力自动控制。在收卷机上单独装有精度高，反应快，稳定性好，操作非常便利。在收卷机上单独装有电气控制箱，还装有整台机器启动、停止及紧急停止开关。系统控制精度高，反应快，稳定性好，操作非常便利。在放料、收料强板上除装有张力控制操作盘外，还装有整台机器启动、停止及紧急停止开关。可实现锥度张力控制，收卷效果极佳。另外还包括安全自动报警及长度自动计数和显示控制功能等。

在该张力控制系统中，由变频器（或伺服控制器）和编码器组成速度控制内环，PLC、张力传感器组成张力外环，实现对张力的串级控制；同时将测算出的流延辊输出线速度，换算成转速后加到流延辊后各传动辊的速度环上，作为速度的初始给定，这样，在进行张力调节之前，各传动辊间线速度基本同步，此时各传动辊间速度误差在1%以内，张力误差在3%以内（实测值），然后通过张力串级调节进一步提高张力控制精度。

将流延辊为流延成型生产线机各级牵引辊的第一级，其他各辊速度跟随流延辊。在本系统中，人机界面设定设备的运行线速度，PPLC通过测量流延辊的半径及测量流延辊上安装驱动电机编码器的转速，可计算出流延辊的线速度；并将其定为设定的设备运行线速度。

为保证各牵引之间的线速度基本同步，需对各牵引辊的驱动单元进行速度初给定，初给定的速度以流延辊为基准。设备的运行速度在人机界面中设定，通过PLC计算后，换算成各变频器运行的频率，经PLC上的RS485口给各辊驱动变频器。考虑到各变频器的加减速及传动机构的特性很难一致，故需对除流延辊外其他变频器的速度初给定作一调整，即实际给定速度V=KV0，V0为计算速度，K为修正系数，实际调试中发现对每段传动K值并不为恒定的，后对设备在加速、均速和减速状态下分别修正不同的K值，在不加张力控制时，各传动辊的速度偏差可控制在0.8%以内。

各段控制张力的设定在人机界面中进行，设定张力由PLC计算，经D/A模块送电气转换装置，转换成气信号后给各牵引辊的变频器（或伺服控制器），当张力大于设定值时，变频器（或伺服控制器）将受控电机的转速下调，同时受控电机的编码器将调整后的转速信号，东给PLC进行比较。该信号经PLC PID运算处理后叠加到速度初给定上，再控制变频器（或伺服控制器）输出及电机转速，如此反复，通过调整各辊的速度实现张力控制。

卷取电机的张力实际值是位于它前面张力辊下张力传感器的实际值，通过检测该处的张力情况，来控制卷取电机的速度，从而形成一个张力闭环。卷取电机的速度加快，则塑料薄膜拉紧，张力的实际值就会上什；相反，速度降低，则塑料薄膜垂落，张力的实际值就下降。由于在卷取过程中，卷取的线速度基本与导辊的线速度相同，而卷取的直径在不断增加，从而导致卷取电机的实际运行速度在不断减少，通过张力闭环控制可以自动调节速度的降低情况。

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