凹印机放卷张力控制系统的改造中

凹印机放卷张力控制系统的改造(中)

三、张力控制器选用原则

为获得良好的控制效果，对张力控制系统有４方面的要求：

（1) 张力的PID控制。控制系统的基本要求是，通过PID参数的调整设置，使系统具有快速的动态响应特性和良好的稳态控制精度。

（2) 张力控制执行器件功率传递的方便性。目前，常用的功率器件主要有气动制动器和电磁制动器两种形式。气动制动器的功率放大器为压空转换器，需要用旋转密封接头将压缩空气引入；电磁制动器的功率放大器将控制信号直接进行放大，通过电刷滑环机构将电流引入。对于双轴旋转切换系统而言，必须考虑到执行器件功率的引入方式与其可靠性及投入的费用。

（3) 双轴切换张力突变。众所周知，常规PID控制，其输出是无法突变的。但对于双轴切换张力控制系统而言，情况却有所不同。双轴切换时，当卷材从用完的A轴切换至新卷B轴时，即要求从卷径最小、制动力矩最小的A轴切换到卷径最大、制动力矩最大的B轴时，需要制动力矩瞬时从最小增至设定值，放卷张力基本保持不变。

（4) 双轴切换时制动力矩延时保持。双轴切换时，当从A轴切换到B轴时，为安全起见，要求在B轴进行张力控制的同时，A轴在一定(可根据需要设定)”的时间内保持一定(可根据需要设定)的制动力矩，使A轴能在较短的时间内停止旋转，以避免卷材在转动惯性的作用下继续高速旋转而造成的安全事故。

四、张力控制系统的构成及说明

根据上述张力控制系统这实际上是习在宣布自己的历史使命的所以客户信任我们选用原则及制动器的选用要求，可选择WARNER公司MCS2000系列产品，即MCS2000-CTDA控制单元、MCS2000-PSDRV电源及功率放大单元、 MCS-605E浮动辊传感器以及两个TB-1225电磁制动/离合单元，并与控制接口电路一起，组成完整的放卷张力控制系统，如图2所示。

现就图中各组成部分着重说明一下。

(1) TB-1225的基本参数：Mtmax=233N·m，Mtmin=1.95 N·m，最高转速为2000转/分，散热能力在连续工作时为515W，在交替工作时为933W，可以满足张力控制系统对制动器的要求。

（2) MCS2000-CDTA有开环、闭环及开闭环混合3种控制模式。开环控制时，开环输出与开环输入Anlg1为线性关系，可根据实际需要设置；闭环控制以设置点为基准，根据传感器输入及PID设置调整输出；混合控制将开环控制输出与闭环PID输出一起，组成其输出。实际使用时采用开闭环混合控制模式。

（3) MCS2000-CDTA内置双路切换延时功能。当输出在Out1、Out2之间切换，例如从Out1切换到Out2时，Out2立即进入正常工作，Out1则进入输出延时切断（可根据需要设定其输出大小及延时时间）。

（4) MCS2000-PSDRV内置剩磁消除、偏置及增益调整功能，以提高小力矩时系统控制的精度及稳定性。

（5) 控制接口电路接收到换卷信号时，向CTDA输入换卷信号A，输出至开环控制输入Anlg1，信号同时从最小变为最大，以完成输出力矩的突变控制。

(待续)