张力控制资料调研报告一调研目的掌握张力控制行业的最新动态，找出能应用丁公司产品生产的技术，为无捻粗纱自动化研究项目以及后续相关研究奠定基础。

二调研内容搜集关丁张力控制的产品、系统、原理等，并明确其应用领域。

三调研方式网络搜集资料四调研结果1张力控制概念所谓的张力控制，通俗点讲就是要能控制电机输出多大的力，即输出多少牛顿。

反应到电机轴即能控制电机的输出转距。

真正的张力控制不同丁靠前后两个动力点的速度差形成张力的系统，靠速度差来调节张力的实质是对张力的PID控制，要加张力传感器。

而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果，张力不是很稳定。

肯定会影响生产出产品的质量。

无论多么复杂的系统，其张力控制的原理都是大同小异的。

张力控制装置整体可以分为3部分。

1）张力/速度检测装置2）控制装置3）执行机构及驱动器在实际生产中，实现卷绕张力的方法主要有3种：1）直接法：直接采用张力传感器测量物料的张力，构成张力闭环控制；或者直接检测物料的线速度，构成速度闭环控制。

2）间接法：造成张力或者线速度变化的主要因素是物料卷经的变化，因此可以采用扰动补偿控制。

3）复合法：结合上述两种方法。

2张力控制的分类2.1按控制方式分类1）闭环式全自动张力控制是由张力传感器直接测定料带的实际张力值，然后把张力数据转换成张力信号反馈回张力控制器，通过此信号与控制器预先设定的张力值对比，计算出控制信号，自动控制执行单元则使实际张力值与预设张力值相等，以达到张力稳定目的。

它是目前较为先进的张力控制方法。

2）开环式半自动张力控制乂称卷径检测式张力控制，它是用安装在卷轴处的接近开关、检测出卷轴的转速，并通过所设定的卷轴直径初始值和材料厚度，累积计算求得收卷或放卷筒当前的直径，相应卷径的变化输出控制信号，3）以控制收卷转矩或放卷制动转矩，从而调整料带的张力。

此种张力控制不受外界剌激的影响，能实行稳定的张力控制。

但是，由丁受传动装置的转矩变化、线性变化和机械损耗等因素影响，这种张力控制的绝对精度较差。

4）用变频器做包张力控制的实质是死循环欠量控制，即加编码器反馈。

对收卷来说，收卷的卷经是由小到大变化的，为了保证包张力，所以要求电机的输出转距要由小到大变化。

同时在不同的操作过程，要进行相应的转距补偿。

5）即小卷启动的瞬间，加速，减速，停车，大卷启动时，要在不同卷经时进行不同的转距补偿，这样就能使得收卷的整个过程很稳定，避免小卷时张力过大；大卷启动时松纱的现象。

2.2按张力控制器分类1）机械式张力控制器：通过机械结构实现张力控制，其结构简单，容易制造，张力值不能自动设置，控制精度低。

2）电控式张力控制器：由电子元件组成的模拟电子控制系统，其控制能力强，精度高丁机械式控制器，抗外界干扰能力弱。

3）计算机式张力控制器：采用计算机和数字电路控制器，微处理器是控制核心单元，减少电子控制系统的硬件电路，简化系统，可靠性更高。

同时还可以采用先进的算法，使控制更智能化。

其既可以单独工作，也可以设计成上、下位机形式，记录运行过程中的张力值。

4）同步驱动控制器：同步驱动控制器是无轴传动技术的核心部件。

同步驱动控制器计算所有驱动装置的设定值，并控制驱动装置做时间同步旋转，设定值通过现场总线系统，从SDC分配到各个电机驱动控制器。

SDM各个电机驱动器进行小问断的信息和数据交换，为电机驱动器提供参数，从而控制电机的转速、加速度、位置灯，实现多台电机的同步驱动。

3张力控制厂家3.1珠海妙思精密仪器有限公司3.1.1公司简介珠海妙思精密仪器有限公司，专门从事张力传感器、张力控制系统的研发、生产、销售工作。

该公司的主动退绕纱线张力控制系统主要应用丁络筒机、络丝机以及需要包张力或变张力控制的纺机等。

3.1.2控制方案无捻粗纱工序可以近似看作棉纺生产中的络筒工序，不同的是无捻粗纱生产模式是一对多，络筒生产模式是一对一。

如果该主动退绕系统应用丁无捻粗纱生产，需要结合现有生产工艺做改动。

下图是主动退绕纱线张力控制系统示意图:左图：1一放线轴2一喂线轮3一张力传感器4一收线轴原理：纱线从1处自由退绕到2处，并在2处储存5-6圈；纱线通过3处, 3感应到张力，并将张力大小反馈到2处，2调节放线速度匹配4处卷绕张力。

系统可应用点：结合现有生产设备，可借鉴喂线轮装置。

纱线从原丝筒上退绕到喂线轮上，被动放卷转变为主动放卷进而实现张力可控。

经过与珠海妙思精密仪器有限公司的沟通，该公司根据我公司的工艺要求以及技术指标提供了整个工艺路线图,如图2所示:线轮架将图1所示控制系统分解到张力控制系统集板上，并增加了磁阻尼器。

磁阻尼器的作用是给放卷端一个握持力，需要像手一样，既捏住线，产生阻力，乂要H叱张力控制瓷眼集板索统集板显示屏收线环络筒机让线滑过。

要拿捏合适，才能产生既有阻尼有张力乂能卷绕的工况3.2海安县宏福磁粉制动器厂3.2.1公司简介海安县宏福磁粉制动器厂是生产磁粉制动器、磁粉离合器、控制电源、成套张力自控仪的专业工厂。

3.2.2控制方案该公司生产的成套张力自控仪应用丁包张力控制系统，核心部件为传感器及执行控制器。

张力传感器测定收放卷的张力，把测定的数据，传送回张力自控仪，与自控仪设定的值进行比较，从而自动调节磁粉离合器或磁粉制动器激磁电流的大小，达到调节张力大小的目的使得张力包定。

1-电机2-箜粉寓合器3- 收卷耳4- 借动楚5- 惟力检剩辗5-荷成俺慕髅7- 成卷芯8- 蜷聊制动器9- ZKC型胃幼张力自拟倪3「傍1M时1 -电机2- 追物篱舍襦3- 收卷芯4- 传动轮5卷役楼海器6 -微卷芯7-遂触制动器Q亨H幼张力自神恨9 -控制器图3为张力自控仪的两种不同应用场景。

A场景中，张力自控仪与荷重传感器连接，通过5的上下作用，检测张力的变化，根据张力变化让8动作，从而达到设定值。

B场景中，张力自控仪与卷经检测器连接，通过6直径的变化让7动作，从而达到系统包张力运作的目的。

3.3 BOSENSE3.3.1公司简介从张力控制器、传感器、信号放大器和功率放大板，博信机电设备有限公司针对纸、线、薄膜、带材等各种卷材的处理提供张力控制所需的张力检测和控制技术。

同时，还提供纠偏控制系统、电动/磁粉/电磁制动器和离合器等工业用控制产品。

3.3.2控制方案公司张力控制器ATC620V可提供多种控制方式，如收放卷的扭矩控制、过程张力中的速度控制、以及浮辗张力控制模式。

ATC620ft印刷行业中的应用案例如下:功率放大椀町匚16原理：通过张力传感器检测带材的实时张力信号反馈给控制器，控制器经过处理输出0— 10V的控制信号，经由功率放大后供给磁粉离合器或制动器以调整其输出力矩，以达到稳定的张力控制。

3.4成都叮当白动化设备有限公司3.4.1公司简介成都叮当自动化设备有限公司集合了研发、生产制造、网络销售和市场销售为一体，产品主要包括机械手和电机驱动，也是ABB德国雅歌、日本松下台湾台达、FESTO；家知名企业代理商。

3.4.2控制方案与成都叮当自动化设备有限公司取得联系后，我们提供了项目所要达到的技术指标，该公司也派技术人员前来实地考察。

多次交流后，该公司针对丁我们的要求提供方案如下：1）解决纤维抖动，这需要一组或者多组导轮来完成，上图示意为“传动轮”，在控制系统的前端后端都应该有导轮，2）导轮的数量和纤维包裹导轮的形式需通过实验来调整。

导轮可选用全陶瓷的，但需尽量轻。

3）解决纤维长度误差大的问题，在解决了抖动问题后加入控制系统，控制器依据采集到的张力值计算出伺服需要的运行速度和扭矩，并将指令传送给伺服驱动，同时，控制器通过伺服对纤维计长，控制刷新速度达100HZ即每秒对伺服进行100次动态微调。

多台控制系统之间采用通讯，数据互相交换以达到长度一致。

4）由丁需要较远的传输距离，不排除需要1套以上的控制系统，共同完成控制，在印刷和纺织应用中，一段生产流程会用到2个，甚至更多的张力控制系统，当然我们的工艺是有区别的。

3.5贝加莱工业白动化（上海）有限公司3.5.1公司简介1996年8月，贝加莱在上海成立了服务丁中国市场的分公司一一贝加莱工业自动化（上海）有限公司。

贝加莱（中国）一直致力丁为国内用户提供高品质的自动化产品和优秀的技术解决方案。

如今，贝加莱的产品和方案已广泛应用丁机械自动化领域，如包装、印刷、塑料、纺织、食品饮料、机床、半导体、制药等行业；以及过程自动化领域，如电力、冶金、市政、交通、石油、化工和水泥等行业。

3.5.2控制方案系统采用一台带有以太网口及实时工业以太网POWERLINE的高性能PLC控制器；采用带有POWERLINE时工业以太网接口的智能伺服驱动器；张力传感器输出0~5V 电压信号，直接反馈到各个伺服驱动器；伺服驱动器有力矩输入端子，可直接实时进行力矩闭环控制；由丁驱动器的信号全部采用以太网方式，从而大大减少了布线，也避免了脉冲信号的干扰。

样机方案中可无需HUB或者交换机，直接采用右图示意的环形冗余方式；样机成功后，可在此算法和工艺经验积累的基础上，考虑进一步降低成本。

图6为结合工艺路线的方案简图：3.6上海卷取电气有限公司3.6.1公司简介上海卷取电气有限公司是致力丁卷取控制的专业化公司，为客户提供最高性价比的产品、提供最优的解决方案是我公司的宗旨。

多年来与意大利RE公司，瑞士FMS公司，美国MONTALVO公司、美国FIFE公司保持良好的合作关系，为国内很多机械厂家进行了配套。

同时，公司也承接国内张力、纠偏和切刀系统的改造。

本公司在与国外厂家合作的同时积累了丰富的经验和技术，在吸收国外同类产品优点的基础上，进行了更加优化的设计，开发出了系列张力检测器，尤其适合大张力的场合。

3.6.2公司产品及应用LN系列张力传感器是为张力控制器或张力仪表而设计的张力检测装置。

其特点如下：1）利用差动变压器的非接触方式，测量精度高，使用寿命长。

2）温度漂移小，整机强度高，采用枕式安装方式，体积小，节省空间，安装方便UPB系列张力检测器可以应用在造纸机、印刷机、复合机、涂布机、橡胶机、纺织机及胶片等与卷材控制有关的设备上，能提供高精度的张力检测。

UPB系列张力检测器有多种规格，采用轴台式安装张力辗安装在轴承座上。

当卷取操作时，检测器输出与张力成正比的张力信号。

该张力传感器的特点如下：1）输出信号线性度好2）内置温度补偿网络，无需额外温度补偿装3）可供选择的负载最大可达13吨4）无须温度补偿5）符合工业标准安装方式6）全封闭式防腐鲤、防化学设计UPB系列轴台式张力传感器SN系列张力传感器主要用丁丝带、电线以及按客户要求制造的滑轮组合而成的。

源丁最先进的张力检测技术和机加工，使其可以轻易应用到您的卷材加工处理中去。

多种载荷范围和安装方式配以完美的滑轮和辗筒，可以适用目前很多场合之应用。