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張力控制解決方案

一、張力控制解決方案

在工業(yè)自動化領(lǐng)域，在一些帶狀和線狀類的產(chǎn)品，經(jīng)常需要控制張力來達(dá)到生產(chǎn)要求，張力控制是指能夠持久地控制原料在設(shè)備上輸送時的張力的能力。

二、描述

張力控制機(jī)構(gòu)可分為放卷機(jī)構(gòu)，收卷機(jī)構(gòu)，拉伸機(jī)構(gòu)，松緊調(diào)節(jié)輥控制機(jī)構(gòu)。按控制方法可分為開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式、閉環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式、閉環(huán)張力速度模式。開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式不需要張力檢測機(jī)構(gòu)，通過調(diào)整電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩來控制張力，適用于對張力精度要求不高的場合；閉環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式在開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式的基礎(chǔ)上，增加了張力反饋機(jī)構(gòu)，以此對輸出轉(zhuǎn)矩做PID調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對張力的精確控制；閉環(huán)張力速度模式是以張力反饋信號為依據(jù)，調(diào)整運(yùn)行頻率來間接的控制張力，其張力控制精度較高。

　　開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式?jīng)]有張力反饋，變頻器靠控制輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到控制張力的目的。卷筒上線材或帶材的張力F、當(dāng)前卷徑D和卷筒軸輸出轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系為：T=F×D/2。用這種方式控制張力，對卷徑計(jì)算和力矩控制的精度要求較高。另外，由于沒有張力反饋，還要對系統(tǒng)慣量和摩擦力矩做一定的補(bǔ)償，以保證線材或帶材上的張力恒定。MV600T內(nèi)置了豐富的卷徑計(jì)算模塊，支持多種卷徑計(jì)算模式，還集成了慣量補(bǔ)償以及摩擦力補(bǔ)償功能，用以支持開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式的張力控制。

　　閉環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式需要張力檢測和反饋，是在開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式的基礎(chǔ)上增加了PID轉(zhuǎn)矩微調(diào)，微調(diào)量由張力設(shè)定和張力反饋經(jīng)PID調(diào)節(jié)得到。閉環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式由于較開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式增加了反饋，因此系統(tǒng)魯棒性更高，性能更好，適用于需要對張力進(jìn)行精確控制的場合。MV600T具有快速而準(zhǔn)確的過程PID調(diào)節(jié)模塊，精度和動態(tài)響應(yīng)能力出眾的矢量轉(zhuǎn)矩控制，滿足在閉環(huán)張力轉(zhuǎn)矩模式下對張力控制的苛刻要求。

　　閉環(huán)張力速度模式也需要張力檢測和反饋，同時還需要材料的線速度信號。變頻器通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來間接控制線材或帶材上的張力。這種模式對變頻器的PID調(diào)節(jié)能力和速度控制性能要求較高。由于MV600T具有性能良好的PID控制模塊和精準(zhǔn)的速度控制能力，能輕松應(yīng)對此種模式的張力控制應(yīng)用場合，實(shí)現(xiàn)對張力的精確控制。

三、特點(diǎn)

MV600T系列變頻驅(qū)動器在張力控制應(yīng)用中的優(yōu)勢：

● 優(yōu)異的矢量控制性能，保證了轉(zhuǎn)矩和速度控制的穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)響應(yīng)能力，從而減小張力的波動。

● 豐富的卷徑計(jì)算模塊，支持通過線速度計(jì)算卷徑、模擬端口直接輸入卷徑信號、以及繞圈計(jì)算法計(jì)算卷徑。

● 支持慣量補(bǔ)償和摩擦力矩補(bǔ)償，能加強(qiáng)轉(zhuǎn)矩模式的張力控制精度。

● 功能強(qiáng)大的PID調(diào)節(jié)功能，適用于帶有張力反饋的張力控制系統(tǒng)，滿足較為苛刻的張力控制精度需求。

● 支持高速力矩補(bǔ)償，抵消系統(tǒng)摩擦力隨轉(zhuǎn)速變化的影響，使得張力恒定。

● 支持靈活的張力錐度設(shè)置。