金屬分條機中張力控制系統(tǒng)介紹
金屬分條機，是金屬卷材開卷時常用的自動化生產(chǎn)線，而控制系統(tǒng)，又是分條機生產(chǎn)線中最關(guān)鍵的組成部分，在分條機控制系統(tǒng)中，一般采用漲力變頻調(diào)速做恒張力控制。該專用變頻器具備卷徑計算、慣量補償、摩擦系數(shù)補償、張力錐度控制等功能。非常方便以低成本方式實現(xiàn)高性能、高可靠性的自動恒張力控制系統(tǒng)方案。
一、系統(tǒng)組成介紹
分條機，就是將金屬大幅寬帶材縱切成若干所需規(guī)格的小幅寬的帶條的一種機械設(shè)備。其大概的傳動示意圖如下，在主牽引的驅(qū)動下，帶材由放卷輥向收卷輥的方向運動，切刀輥上裝有若干把切刀，帶材在經(jīng)過切刀輥時分切成若干的窄幅寬的帶條，將分切后的帶條收卷在收卷輥上，收卷方式為中心收卷。其中放卷部分由磁粉離合器控制張力，主牽引和收卷輥分別用變頻器驅(qū)動。
二、改造方案介紹（以變頻器為例）
1、主牽引使用通用變頻器MD380驅(qū)動，工作在開環(huán)矢量速度模式控制下，控制分條機的運行速度，用電位器R1來調(diào)節(jié)速度的大小，其AO1端口作為運行頻率的輸出，作為收卷變頻器的線速度給定；
2、收卷輥使用專用變頻器MD330驅(qū)動，工作在張力開環(huán)轉(zhuǎn)矩控制模式下，該工作模式下，電機需安裝編碼器。MD330是一種可以實現(xiàn)恒張力控制的變頻器，變頻器通過接收來自主牽引MD380變頻器AO1端口輸出的線速度信號后進行內(nèi)部的計算，可以獲得料卷的實時卷徑，通過算出的卷徑控制變頻器的輸出力矩來獲得恒張力控制。系統(tǒng)的收卷張力通過電位器R2來調(diào)節(jié)；
3、MD330變頻器為了避免在收卷時出現(xiàn)菜心狀（薄板收卷時），在內(nèi)部計算時加入了一定的錐度計算，張力會隨著卷徑的變大而相應(yīng)的衰減，這會是分條后的產(chǎn)品幅寬隨著卷徑的變大而越來越寬，為了避免這種情況，PLC通過通訊的方式從MD380讀取料卷的當(dāng)前卷徑，然后根據(jù)卷徑的逐漸變化線性的補償這一部分衰減的張力，使張力保持恒定。
三、方案優(yōu)勢分析
1、和原系統(tǒng)相比，切削尺寸精度由 0.5mm 提高到0.2mm；
2、引入線性張力補償，提高分條產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性；
3、系統(tǒng)簡潔，調(diào)試簡單，恒張力控制基本不受速度影響；
4、分條過程張力恒定，無需人為調(diào)節(jié)張力；
5、克服了磁粉收卷固有的弱點，可實現(xiàn)高速分條，同時提高了設(shè)備的可靠性。
