1 引 言
在生產(chǎn)織網(wǎng)和線材時(shí)，為了確保產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性，許多材料加工機(jī)都應(yīng)用了張力控制器以確保恒定的牽引力。其中張力的測(cè)量一般是由張力調(diào)節(jié)臂或測(cè)力傳感器上的一個(gè)滾軸來完成的。如果有足夠的空間，通常是使用張力調(diào)節(jié)臂；如果空間有限，則使用測(cè)力傳感器。張力調(diào)節(jié)臂的優(yōu)點(diǎn)是可以提供更為靈活的控制，特別是在加速或減速這樣的瞬變狀態(tài)中。張力則由一個(gè)卷繞機(jī)或滾軸提供。
織網(wǎng)和線材的加工一般應(yīng)用于金屬、紙張、紡織品、塑料、印刷和冶煉工業(yè)中。ABB公司針對(duì)已開發(fā)成熟的各種控制解決方案，將其變頻器產(chǎn)品用于特定的傳動(dòng)場(chǎng)合。這些專門針對(duì)各種應(yīng)用場(chǎng)合的產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)是提高生產(chǎn)效率、無需外部的PLC、使用簡(jiǎn)便、降低成本、靈活適用。
ABB公司的變頻器可以用于中心軸驅(qū)動(dòng)卷取機(jī)或開卷機(jī)中。其中心軸卷?。_卷軟件是一種非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的實(shí)現(xiàn)精確帶材張力控制的軟件。所有標(biāo)準(zhǔn)工廠宏被從ACS800處理器存儲(chǔ)器中清除了，因此處理器可以完全用于工藝控制，性能得到最優(yōu)化。
特性及優(yōu)點(diǎn)
ABB變頻器中心軸卷取機(jī)／開卷機(jī)應(yīng)用宏有卷取張力宏、卷取調(diào)節(jié)輥宏、開卷張力宏、開卷調(diào)節(jié)輥宏。
2 調(diào)節(jié)輥控制
如圖1，調(diào)節(jié)輥用于調(diào)節(jié)帶材張力。一個(gè)可移動(dòng)的惰輪位于兩個(gè)固定惰輪之間。當(dāng)可移動(dòng)的惰輪遠(yuǎn)離固定惰輪時(shí)，在惰輪之間就積存了更長(zhǎng)的帶材。當(dāng)機(jī)械力被用于使可動(dòng)惰輪拉緊或放松，在帶材建立了張力。可移動(dòng)的惰輪被稱為“調(diào)節(jié)輥”。一般用一個(gè)電位計(jì)來測(cè)量調(diào)節(jié)輥的位置。調(diào)節(jié)輥的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能夠存儲(chǔ)帶材，它的作用就好比是一個(gè)蓄力器。
3 張力控制
如圖2，張力傳感器用于測(cè)量在帶材上的實(shí)際張力負(fù)荷。張力傳感器反饋沒有帶材存儲(chǔ)功能，但是它提高了張力控制精度，縮短了響應(yīng)時(shí)間，傳動(dòng)速度或者轉(zhuǎn)矩由張力調(diào)節(jié)器調(diào)整。張力控制包括速度調(diào)整模式和轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式。轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式又可分為開環(huán)轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式和閉環(huán)轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式。轉(zhuǎn)矩調(diào)整模式可以使系統(tǒng)運(yùn)行較穩(wěn)定。
4 典型應(yīng)用
漿紗機(jī)是紡織廠織布的前一道工序，它的好壞直接影響布機(jī)的工作效率，影響織布的質(zhì)量。傳統(tǒng)的卷繞控制方法是由主傳動(dòng)電機(jī)通過無級(jí)變速器來控制織軸的卷繞。缺點(diǎn)是卷繞張力波動(dòng)大，無級(jí)變速器鏈條極易伸長(zhǎng)，經(jīng)常要調(diào)整更換，造成使用成本偏高。而采用雙變頻器控制的優(yōu)點(diǎn)是可以無級(jí)調(diào)速，只需簡(jiǎn)單設(shè)定張力，便可執(zhí)行張力自動(dòng)跟蹤。用張力傳感器做成閉環(huán)控制，控制精度更高。
5 電氣控制原理
如圖3，來自PLC的速度信號(hào)給主傳動(dòng)變頻器VF1的AI1端子，主傳動(dòng)變頻器VF1輸出端子AOI速度信號(hào)給卷繞變頻器VF2的AI1，張力給定信號(hào)由PLC送給卷繞變頻器VF2的AI2端子，張力反饋信號(hào)由張力傳感器送給卷繞變頻器VF2的AI3端子。在VF2卷繞變頻器中選擇卷取張力宏閉環(huán)速度模式即可。
6 總結(jié)
將ABB變頻器中心軸卷取，開卷軟件應(yīng)用在恒張力卷取控制上，由于將張力控制器放在變頻器內(nèi)部，減少了PLC的編程，縮短了PLC的循環(huán)周期，使得控制更為緊湊。而且由于張力傳感器信號(hào)直接送到變頻器的控制端口上，加快了變頻器對(duì)張力變化的響應(yīng)，使得張力控制更為精確，即使不使用張力傳感器反饋，也能獲得較高的控制精度。
