“張力控制”系統(tǒng)及常見故障排除（印刷套印不準(zhǔn)、張力不穩(wěn)定、收卷起步張力過大）

作者：　來源：　日期：2024/5/6 18:36:33　人氣：1384

為保證張力控制系統(tǒng)順利工作、維持卷筒材料承受最佳張力，就要充分了解張力控制系統(tǒng)。下面，就對張力控制系統(tǒng)的主要控制方式、構(gòu)成與控制原理以及常見故障排除進(jìn)行分析。

主要控制方式
張力控制系統(tǒng)的主要控制方式包括直接張力控制和間接張力控制兩種。
直接張力控制又稱反饋控制，其利用張力傳感器或擺輥位置檢測器等進(jìn)行實(shí)際張力檢測，隨后將測量值轉(zhuǎn)換成反饋信號并與預(yù)定張力相比較，當(dāng)二者出現(xiàn)偏差時，張力控制器給予相應(yīng)的控制，使實(shí)際張力與預(yù)定張力相匹配，從而構(gòu)成張力閉環(huán)系統(tǒng)。直接張力控制不必考慮各種調(diào)節(jié)補(bǔ)償，可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，控制精度較高。這種控制方式是目前的主流方式。

間接張力控制又稱補(bǔ)償控制，其可以對影響張力穩(wěn)定的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)償，以避免將要出現(xiàn)的張力變化，間接地保持張力穩(wěn)定。相比直接張力控制，間接張力控制的隨機(jī)性較差，且控制精度較低。

構(gòu)成與工作原理
安裝于凹印機(jī)、涂布機(jī)、復(fù)合機(jī)、分切機(jī)等設(shè)備上的張力控制系統(tǒng)主要由放卷張力控制系統(tǒng)、牽引張力控制系統(tǒng)和收卷張力控制系統(tǒng)三部分組成，通過張力傳感器、張力控制器、變頻控制器、磁粉制動器等元器件實(shí)現(xiàn)卷筒材料的恒張力控制。
1.放卷張力控制系統(tǒng)

放卷張力控制系統(tǒng)示意圖如圖1所示，其工作原理為：張力傳感器檢測到放卷張力實(shí)際值并將其反饋給張力控制器，與張力控制器中的放卷張力預(yù)定值相比較，二者之間的偏差經(jīng)PID運(yùn)算后并輸出控制電壓，對磁粉制動器作用在放卷軸上的阻力矩進(jìn)行控制，從而達(dá)到調(diào)節(jié)放卷張力的目的。

2.牽引張力控制系統(tǒng)
牽引張力控制系統(tǒng)示意圖如圖2所示，其工作原理為：在生產(chǎn)過程中，當(dāng)卷筒材料的牽引張力發(fā)生變化時，擺輥會做出相應(yīng)的擺動量，此時高精度電位器間接測出牽引張力的變化，隨后將相應(yīng)信號反饋到牽引輥驅(qū)動器，經(jīng)PID調(diào)整后控制牽引輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，通過改變低摩擦氣缸的壓力來調(diào)整擺輥的擺動量，使其在設(shè)定的位置保持穩(wěn)定，即實(shí)現(xiàn)牽引張力控制。

3.收卷張力控制系統(tǒng)
收卷張力控制系統(tǒng)示意圖如圖3所示，該系統(tǒng)通過張力傳感器來檢測收卷張力實(shí)際值，然后再反饋給收卷張力控制器，與其預(yù)定值相比較，二者之間的偏差經(jīng)PID運(yùn)算后并輸出控制電壓到收卷電機(jī)驅(qū)動器，調(diào)整收卷電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，實(shí)現(xiàn)恒張力控制。在有些設(shè)備的收卷張力控制系統(tǒng)中，往往會加入錐度張力控制系統(tǒng)，其可使收卷過程中卷筒材料處于內(nèi)緊外松的狀態(tài)，從而使卷筒材料的層與層之間不發(fā)生打滑，提高后道工序的張力穩(wěn)定性，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，錐度控制值小于10%為佳。

常見故障排除
在實(shí)際生產(chǎn)中，影響張力控制系統(tǒng)的因素有很多，進(jìn)而也會帶來與之相關(guān)的故障。在此，筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，介紹三種常見故障的排除。
故障一：印刷套印不準(zhǔn)
故障現(xiàn)象：在印刷設(shè)備正常運(yùn)行過程中，擺輥發(fā)生不規(guī)則擺動，且擺動幅度較大，進(jìn)而造成套印不準(zhǔn)。
故障排除：張力控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此該故障產(chǎn)生的原因較多，對此，筆者進(jìn)行了歸納總結(jié)，主要有以下幾個方面。
(1)擺輥氣缸的氣控回路元器件容易發(fā)生損壞，從而導(dǎo)致活塞漏氣，擺輥氣缸加載氣壓不穩(wěn)定。對此，可考慮更換損壞的氣控回路元器件，必要時需要更換擺輥氣缸。
(2)高精度電位器在一定區(qū)間內(nèi)長時間運(yùn)行，該區(qū)間的阻值一旦發(fā)生變化，容易造成高精度電位器反饋信號不穩(wěn)定。此時，應(yīng)及時更換高精度電位器。