1 引 言

在生產織網和線材時，為了確保產品質量的均勻性，許多材料加工機都應用了張力控制器以確保恒定的牽引力。其中張力的測量一般是由張力調節臂或測力傳感器上的一個滾軸來完成的。如果有足夠的空間，通常是使用張力調節臂；如果空間有限，則使用測力傳感器。張力調節臂的優點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中。張力則由一個卷繞機或滾軸提供。

織網和線材的加工一般應用于金屬、紙張、紡織品、塑料、印刷和冶煉工業中。ABB公司針對已開發成熟的各種控制解決方案，將其變頻器產品用于特定的傳動場合。這些專門針對各種應用場合的產品優點是提高生產效率、無需外部的PLC、使用簡便、降低成本、靈活適用。

ABB公司的變頻器可以用于中心軸驅動卷取機或開卷機中。其中心軸卷取／開卷軟件是一種非常經濟實用的實現精確帶材張力控制的軟件。所有標準工廠宏被從ACS800處理器存儲器中清除了，因此處理器可以完全用于工藝控制，性能得到最優化。

特性及優點

ABB變頻器中心軸卷取機／開卷機應用宏有卷取張力宏、卷取調節輥宏、開卷張力宏、開卷調節輥宏。

2 調節輥控制

如圖1，調節輥用于調節帶材張力。一個可移動的惰輪位于兩個固定惰輪之間。當可移動的惰輪遠離固定惰輪時，在惰輪之間就積存了更長的帶材。當機械力被用于使可動惰輪拉緊或放松，在帶材建立了張力。可移動的惰輪被稱為“調節輥”。一般用一個電位計來測量調節輥的位置。調節輥的一個優點是能夠存儲帶材，它的作用就好比是一個蓄力器。

3 張力控制

如圖2，張力傳感器用于測量在帶材上的實際張力負荷。張力傳感器反饋沒有帶材存儲功能，但是它提高了張力控制精度，縮短了響應時間，傳動速度或者轉矩由張力調節器調整。張力控制包括速度調整模式和轉矩調整模式。轉矩調整模式又可分為開環轉矩調整模式和閉環轉矩調整模式。轉矩調整模式可以使系統運行較穩定。

4 典型應用

漿紗機是紡織廠織布的前一道工序，它的好壞直接影響布機的工作效率，影響織布的質量。傳統的卷繞控制方法是由主傳動電機通過無級變速器來控制織軸的卷繞。缺點是卷繞張力波動大，無級變速器鏈條極易伸長，經常要調整更換，造成使用成本偏高。而采用雙變頻器控制的優點是可以無級調速，只需簡單設定張力，便可執行張力自動跟蹤。用張力傳感器做成閉環控制，控制精度更高。

5 電氣控制原理

如圖3，來自PLC的速度信號給主傳動變頻器VF1的AI1端子，主傳動變頻器VF1輸出端子AOI速度信號給卷繞變頻器VF2的AI1，張力給定信號由 PLC送給卷繞變頻器VF2的AI2端子，張力反饋信號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速度模式即可。

6 總結

將ABB變頻器中心軸卷取，開卷軟件應用在恒張力卷取控制上，由于將張力控制器放在變頻器內部，減少了PLC的編程，縮短了PLC的循環周期，使得控制更為緊湊。而且由于張力傳感器信號直接送到變頻器的控制端口上，加快了變頻器對張力變化的響應，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。