目录1. 毕业实习的目的、意义、要求...................................2. 总体介绍.....................................................3.张力控制系统..................................................3.1组成.....................................................3.2原理.....................................................3.3分类.....................................................3.4调试.....................................................4.编码器........................................................4.1工作原理.................................................5.对社会可持续发展等的影响......................................6.总结..........................................................7.参考文献......................................................1. 毕业实习的目的、意义、要求目的：1、熟悉张力控制系统的组成及工作原理。

2、了解张力检测装置、熟悉编码器的种类。

3、初步掌握S7-300PLC和G120变频器的应用。

4、了解张力控制系统的调试步骤和方法。

意义：在工业生产的诸多行业，经常会遇到卷绕控制问题。

如在纸张、纺织品、塑料薄膜、电线、印刷品、磁带、金属带线材等的生产过程中，带料或线材的开卷、卷取张力对产品的质量至关重要，所以学习并了解张力系统可以更好的帮助我们去解决这些问题。

要求：通过本次的实习学习并了解张力系统的作用，分类，原理以及生活中的运用。

将自己的理论知识与实践融合，进一步巩固、深化已经学过的理论知识，提高综合运用所学过的知识，并且培养自己发现问题、解决问题的能力。

2. 总体介绍早期的张力装置结构简单．不具有自动控制的功能所产生的附加张力是事先设定的一个不变的张力补偿值它不会因纱线退绕张力的变化而变化，因此由退绕张力和附加张力两部分叠加后实际运行的络纱张力必然是波动的．它会造成卷绕不匀和在下游工序退绕时纱线张力的波动。

随着机电一体化技术的迅猛发展，在新一代自动络筒机上，普遍采用张力自动控制装置所产生的附加张力会随退绕张力的变化而反向变化进行张力补偿使络纱张力保持恒定。

为此要求进行恒张力控制，即在卷绕的过程中使产品承受最佳张力，且自始至终保持不变。

若张力过大，会造成加工材料的拉伸变形；张力过小，会使卷取的材料的层与层之间的应力变形，造成收卷不整齐，影响加工质量。

在带材卷取系统中，张力控制系统占有重要的位置，而且它相当复杂。

3.张力控制系统3.1组成1、机械本体：机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。

与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。

2、检测传感部分：检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。

3、电子控制单元：电子控制单元又称和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。

4、执行器：执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。

执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。

5、动力源：动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。

提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。

3.2原理这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效，包括机器的加速、减速和匀速。

即使在紧急停车情况下，也应有能力保证被分切物不破损。

张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。

若张力不足,原料在运行中产生漂移,会出现分切复卷后成品纸起皱现象;若张力过大,原料又易被拉断,使分切复卷后成品纸断头增多。

3.3分类张力控制法一般可分为直接张力控制法和间接张力控制法这两种。

(1) 直接张力控制法:又称反馈控，又可以分为AB两种(A)利用如张力仪等传感器检测实际张力，将测量值作为反馈信号，构成张力闭环系统，即将测量的实际值与给定张力相比较，由偏差产生控制作用，使实际张力与给定张力相等。

视传感器结构不同，还可分为位置式和反馈式控制 (B)利用活套建立张力，测量活套量，构成活套反馈控制系统，控制活套量恒定使产品张力恒定。

这种张力控制法适用于高精度、高速度的张力控制场合，具有控制精度高、实时性能好等优点。

(2)间接张力控制法:又称补偿控制，它通过对影响张力稳定的参数的调节补偿可能出现的张力变化，间接地保持张力稳定，即只给定张力设定值，不用检测器采集张力的实际值，对张力不形成闭环控制，而是通过对被控机即驱动电机的电流或励磁电流的控制来间接对张力进行恒定控制，从而使电动机力矩保持不变，保证被卷取产品的张力恒定。

3.4调试（1）确保张力控制器安装及接线正确后接通电源。

（2）确保张力检测器安装及接线正确，检查并判断张力检测器信号是否正常。

（3）对张力测量的相关参数进行编程设定。

（4）对张力信号的零点及满量程进行标定，并确认张力显示正常，如张力显示不正常回到步骤（2）。

（5）通过手动调节、运行对系统进行检查，确认张力显示正常，执行机构运转正常。

（6）如以上步骤正常，切换到自动控制模式，根据运行情况对PI参数进行调整，确保张力系统平稳运行。

4.编码器将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。

编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。

按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。

增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。

4.1工作原理由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。

5.对社会可持续发展等的影响中国轻工制造业市场庞大，随着国内经济发展，张力控制器设备的需求也在不断增加，过去我国的张力控制器设备主要依赖国外的，但近年来随着张力控制器设备行业的发展，国内生产制造的张力控制器已经赶得上国外的先进技术，不再依赖国外的高端设备了。

在工控行业中，张力控制器起到了重要作用，在控制领域高速发展的今天，张力控制器发挥的作用越来越明显。

张力控制器通过控制张力来达到生产要求，以直接设定要求控制的张力值，然后直接输入张力传感器的信号（一般为毫伏级别）作为张力反馈值，通过比较得出偏差后，输入到PID等控制器进行处理，但最好输出给外围执行机构去控制，能达到偏差最小，系统响应最快的目的。

6.总结自动化是新的技术革新的一个重要方面，自动化技术的研究、应用和推广，对人类的生产、生活等方式将产生深远的影响。

生产过程自动化和办公自动化可极大地提高社会生产率和工作效率，节省能源和原材料消耗，保证产品质量，改善劳动条件，改进生产工艺和管理体制，加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程。

7.参考文献[1]张建成.全数字带材加工线张力控制系统.电气传动自动化.1997 (2): 24-28[2]路兆梅，王勤.带钢卷取机张力的直接开展系统的设计.东南大学学报.1995(5), 25(3): 61-65[3]聂善峰，刘玉珍. 1700mm冷轧机张力系统分析. 基础自动化.1999 (12)，6 (6): 25-27[4]贾勇.铝冷轧机恒张力控制系统改造.山东冶金.2002 (4)， 24 (2): 21-22[5]田瑜，王京，李静.双机架可逆冷轧机张力控制系统的研究.电气传动. 2004 (1): 62-64 .[6]康家玉.复卷机退卷张力控制的研究与应用.中国造纸.2004，2 (6): 35-38[7]李静，王京.可逆冷连轧机卷取张力系统中的预测控制应用.北京科技大学学报.2003 (8) .25[8]J.A VERSENG,B.CROSNIER. Prestressing Tensegrity System-Application Multiple SelfstressState Structures .International Journal of Structural Stability and Dynamics.2004(12), 4(4)。