張力閉環(huán)控制是在張力開環(huán)控制的基礎(chǔ)上增加了張力反饋閉環(huán)調(diào)節(jié)。
通過(guò)張力檢測(cè)裝置反饋張力信號(hào)與張力設(shè)定值構(gòu)成PID閉環(huán)調(diào)節(jié)，調(diào)整變頻器輸出轉(zhuǎn)矩指令，這樣可以獲得更高的張力控制精度。其張力計(jì)算與開環(huán)控制相同。不論采用張力開環(huán)模式還是閉環(huán)模式，在系統(tǒng)加、減速的過(guò)程中，需要提供額外的轉(zhuǎn)矩用于克服整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。如果不加補(bǔ)償，將出現(xiàn)收卷過(guò)程加速時(shí)張力偏小，減速時(shí)張力偏大，放卷過(guò)程加速時(shí)張力偏大，減速時(shí)張力偏小的現(xiàn)象。
這種控制模式多用在造紙、紡織等卷取微張力控制的場(chǎng)合下。在我公司尚無(wú)需這種控制。
卷徑計(jì)算
臺(tái)達(dá)變頻器在所有的模式中都需要用到卷筒的卷徑，大家知道，在生產(chǎn)過(guò)程中開卷機(jī)的卷徑是在不斷變小，卷取機(jī)的卷徑在不斷變大，也就是說(shuō)轉(zhuǎn)矩必須隨著卷徑的變化而變化，才能獲得穩(wěn)定的張力控制。臺(tái)達(dá)變頻器可見卷筒的卷徑計(jì)算是多么地重要。卷徑的計(jì)算有兩中途徑：一種是通過(guò)外部將計(jì)算好的卷徑直接傳送給變頻器，一般是在PLC中運(yùn)算獲得。另一種是變頻器自己運(yùn)算獲得，矢量控制型變頻器都具有卷徑計(jì)算功能，在大多數(shù)的應(yīng)用中都是通過(guò)變頻器自己運(yùn)算獲得。這樣可以減少PLC程序的復(fù)雜性和調(diào)試難度、降低成本。
變頻器自己計(jì)算卷徑的方法有三種：
一、速度計(jì)算法：
通過(guò)系統(tǒng)當(dāng)前線速度和變頻器輸出頻率計(jì)算卷徑。
其公式如下：
D=（i×V）/（π×n）D所求卷徑I機(jī)械傳動(dòng)比n電機(jī)轉(zhuǎn)速V線速度
當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行速度較低時(shí)，臺(tái)達(dá)變頻器材料線速度和變頻器輸出頻率都較低，較小的檢測(cè)誤差就會(huì)使卷徑計(jì)算產(chǎn)生較大的誤差，所以要設(shè)定一個(gè)zui低線速度，當(dāng)材料線速度低于此值時(shí)卷徑計(jì)算停止，卷徑當(dāng)前值保持不變。此值應(yīng)設(shè)為正常工作線速度以下。多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合下的變頻器都使用這種方法進(jìn)行卷徑計(jì)算。
二、度積分法：
根臺(tái)達(dá)變頻器據(jù)材料厚度按卷筒旋轉(zhuǎn)圈數(shù)進(jìn)行卷徑累加或遞減，對(duì)于線材還需設(shè)定每層的圈數(shù)。
這種方法計(jì)算要求輸入材料厚度，若厚度是固定不變的，可以在變頻器中設(shè)定。此方法在單一產(chǎn)品的生產(chǎn)場(chǎng)合被廣泛應(yīng)用。
若厚度是需要經(jīng)常變化的，臺(tái)達(dá)變頻器需要通過(guò)人機(jī)界面HMI或智能儀表將厚度信號(hào)傳送到PLC，由PLC或儀表進(jìn)行運(yùn)算后再傳送給變頻器。這種計(jì)算方法可以獲得比較的卷徑。在一般的國(guó)產(chǎn)設(shè)備上應(yīng)用較少，我公司的進(jìn)口設(shè)備，氣墊爐的收、放卷控制上就采用這種計(jì)算方式。
三、模擬量輸入
臺(tái)達(dá)變頻器當(dāng)選用外部卷徑傳感器時(shí)，卷徑信號(hào)通過(guò)模擬輸入口輸入給變頻器。由于卷徑傳感器的性能、價(jià)格、使用環(huán)境等原因，在國(guó)內(nèi)鮮有使用。
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