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摘要：介紹鋼帶軋機的作用和結構，設備無張力傳感器，用張力開環(huán)控制，使用吉泰科張力專用驅(qū)動器GK800T，內(nèi)置卷徑計算，轉矩控制。
關鍵詞：軋機、無張力傳感器、張力開環(huán)，卷徑計算，變頻器，驅(qū)動器
一、鋼帶軋機簡介
鋼帶軋機是通過壓榨部分機械加壓，將原料通過矯直，冷軋，形成鋼帶，并均勻收卷的工藝過程，系統(tǒng)圖如下：
 放卷分部：被動放卷，由于原料本身剛性很強，所以是靠后面壓軋部分拉動，進行被動放卷，無控制。
矯直部分：由于材料是成卷扭曲的，材料本身會有扭曲，如果直接壓軋會導致最終壓軋后的鋼帶不平整，所以需要通過矯直部分進行矯直。矯直原理：通過兩組的矯直器進行四個維度的矯直，保證進入壓軋部分的原料是平整的。
壓軋部分：由一臺電機驅(qū)動，減速箱兩個出軸，分別帶動上、下壓軋棍，通過調(diào)整上下壓軋輥之間的間隙來控制壓軋的壓力，滿足工藝要求，該部分采由PLC通過Modbus給定，進行速度控制。原理如下
收卷部分：出于成本考慮，收卷部分機械未采用張力傳感器，完全由驅(qū)動器控制電機完成中心收卷功能。GK800T驅(qū)動器，通過設定的初始卷徑和牽引的前饋及給定轉矩信號，自動計算出當前收卷的線速度，保證收卷和壓軋部分之間在任何卷徑下張力保持一致。
二、系統(tǒng)控制的要點
1、壓軋輥由于需要將圓形原料直接冷軋為扁帶狀，壓力以噸位單位，對于電機來說負載極高，需要驅(qū)動能提供足夠的轉矩，GK800驅(qū)動器能在提供足夠輸出轉矩時，并以平穩(wěn)的速度運行。
2、收卷部分是采用的中心收卷，并且由于沒有張力傳感器，需要驅(qū)動器通過內(nèi)部計算收卷的電機轉速來適應壓軋的線速度。解決此問題的關鍵在于對壓軋到收卷之間的無傳感器張力控制。如何才能控制恒定的張力？首先看下面幾點：
1.什么是張力？
張力是材料延輥切線方向所受的拉力，Tension（張力）=Torque（轉矩）/r（收卷軸半徑）
2.什么是張力控制？
張力控制就是使實際張力保持在設定值一定誤差之內(nèi)，誤差越小，控制效果越好。
3.收卷過程中轉矩恒定會怎樣？如下圖，根據(jù)公式Tension（張力）=Torque（轉矩）/r（收卷軸半徑），如果收卷的卷徑越大，在恒轉矩的過程中，材料的實際張力會越來越小，并非恒張力收卷。
4.系統(tǒng)為什么需要張力控制？
a)對于這套系統(tǒng)，由于張力很大，需要避免系統(tǒng)張力對機械的破壞
b)提高收卷的質(zhì)量，避免出現(xiàn)初期由于張力過大收卷較緊，到卷軸直徑變大后，導致外圈收卷很松，從而影響收卷效果。甚至會導致內(nèi)部已經(jīng)收好的材料在后期會崩開。
三、吉泰科無傳感器張力解決方案
GK800T張力專用驅(qū)動器，具有以下功能：
1.驅(qū)動器自帶編碼器接口，無需另外配置板卡，節(jié)約成本；
2.可在無張力傳感器模式下，實現(xiàn)收卷卷徑計算，實現(xiàn)恒張力控制；
3.用戶可自行設置錐度張力控制曲線，；
4.具有滑動和高速滑動摩擦補償；
5.具有機械慣量補償系數(shù)；
通過設置卷軸初始卷徑、系統(tǒng)設定張力和壓軋的當前線速度，驅(qū)動器可通過內(nèi)部實時計算卷徑，來調(diào)整電機輸出轉矩及轉速，達到穩(wěn)定的張力控制效果。
驅(qū)動器參數(shù)設置如下：
四、結后語
經(jīng)過簡單的調(diào)試，收卷張力控制非常穩(wěn)定，長期穩(wěn)定運行，獲得客戶好評。
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