对中心卷取机张力控制系统修
单 位: 华懋纺织有限公司
姓 名: 管通
工 种: 高级维修电工
对中心卷取机张力控制系统修改
摘要：我们公司的中心卷取机，在改换新产品时，发现机台的速度波动大、张力控制不稳定、质量
无法保证，必须对中心卷取机的控制系统进行改进。
关键词: 中心卷取机 速度 张力 一、前言
中心卷取机在电线电缆、造纸、印染和皮革生产等行业应用较为广泛的机械，它分单轴卷取同多轴卷取两种机型，该机台主要由两部分组成A：机械硬件B：同传动控制，机械硬件部份有，卷取台、卷取轴、展开轴、机械侧壁。传动部份分：传动马达、旋臂马达和张力控制系统，中心卷取机能否正常生产使用对工厂的产能和质量有着非常紧密的关系。
二、异常情况的出现
我公司一直是做汽车安全气囊用布的印染及后整理，客户对我们的质量还是相当满意的。2006年5 月我们公司做波司登的羽绒新面料，这一改动，次品大量出现，
质量无法保证。为了解决这问题，公司决定对机台改良，交于我主要负责。
三、材料卷取不良原因分析
经过现场生产的仔细观察，发现公司现 在生产的产品同过去所生产的产品有较大的差别;机台针对产品的设计厚度为1.8mm(可生产范围0.8mm---2.2mm)，而目所生产产品反为厚度0.5mm—0.6mm，。 材料物性比较表：
项目 厚度 产品 一般 0.8mm-2.2mm 0.5mm 90g/y 新型 0.4mm-0.6mm 0.3mm 斜织 1.2kg/3cm 5kg/3cm 贴布类型 160g/y 贴布织法 拉力强度 伸缩比例 剥离强度 撕裂强度 纵向 横向 1.07-1.18 2.5kg/cm 2平织 40kg/3cm 35kg/3cm 1.6kg/cm 21.3-1.5 2.0kg/cm2 1.1kg/cm2
生产条件表：
生产条件 标准生产速度 产品 一般 新型 15-20m/min 6-10m/min 3-5kg/cm2 1-2.2kg/cm2 120kg/58y 16kg/58y 20kg/58y 4kg/58y 一般贴合压力 最高张力 标准张力 通过对两种材质物性和生产条件的比较同核对，机台目前的状态无法满足新型面料生产需要，因公司当初在设计制造中心卷取机时的最小起动张力为4-6kg，而现时产品的生产张力为4kg;在生产时如张力设大了，材料将会拉薄拉断裂;如张力设小了机器时运转时不运转，材料也会一下变宽一下变窄，因这时设定的张力没有达到机台的起动要求，这样机台肯定无法正常生产。。
四、张力控制系统修改和问题的解决
仔细核对原有的电器图纸，设计张力控制上是没有什么错误，关键问题出现在中心卷取机的中心卷取控制板上，此款中心卷取板是由一家工控产品供货商提供的。它的主要控制方式是，对卷取机的变频驱动器输出电流大小进行比较，卷取功能是利用变频器的高性能失量转距控制方式，在卷径、卷大或卷小时进行衰减和增益，属于速度闭环的转距方法，这种控制器价格较低，可满足一般产品卷取要求;但无法达到高精度控制张力方式，（一般张力要求±5%，精确张力要求±0.5%）。 认真阅读了中心卷取控制板的使用说明书，对它的控制方法进行了分析 并绘制出其控制方块图。
中心卷曲板控制方框图直径演算值增益直径记忆选择引取机速度卷取机速度信号选择信号选择信号增益直径演算信号增益直径记忆判别控制AMP初张力设定动摩擦补偿加速中补偿TE加法器T2VR1张力衰减设定0V张力信号输出加法器AMP寸动张力增益静摩擦补偿滤波器T3VR2张力设定0V
通过方块图了解，该款控制器在中心卷取时，属于一种矢量的张力控制方式。运行时要考虑到机械传动部位的摩擦系数，机械摩擦力的大小，直接影响到材料卷取的质量。便出现了在生产时如张力设定大了，材料拉伸过于严重，拉伸后的材料变薄、宽幅变窄;张力如设太小了，机台便时而转，时而停的情况。因受施工条件的，不大可能对机械传动部位进行修改，这样成本高 且时间会较长，影响厂家生产，所
得对张力控制系统进行改进。
在跟同行业技术人员检讨和上网资料查找，日本三菱电机有多种全自动张力控制器，并针对各类需要中心卷取的产品着了专业针对性的设计。通过和三菱公司广州办事处联系后，我选择了一款符合我们修改需要的全自动数字式张力控制器LE-40MTA-E，该控制器的控制张力是在生产过程中对产品的实际张力进行检测。 如图：1 张力检测器 给料传动轮 卷取方向 张力控制器 离合器A 离合器B
通过上图可以看出把检测到的信号返馈到控制器，由控制器进行PI调节，再转换成信号输送到变频驱动器;变频驱动器带动马达卷取，便形成了闭环的张力控制模式;且不用考滤到任何的机械摩擦因素，我立即着手于张力控制器的更换，和电器图纸修改。
卷取电机
修改前电气图纸:
AC220V电源
R2AC220V电源 FU2AFU2AR2A变频向量电动机 S2 S2A DBR主机速度 R2S2EM10VAC380V电源 B BR R STB1B2U V变频器WU VWFAN散热风扇 R ST+10V3M变频电动机7,5HP
中心卷取控制器---------YTMC-2146 变频控制器 ---------616G7 卷取马达 ---------AC380-7.5HP 电位器 ---------VR1-2W2K 电位器 ---------VR2-2W2K 速度回授卡 ---------PG-B2
张力设定RT+SB2A2L0VB1R1R2+V 7.5HPP3S1S3EPG速度检测编码器 中心卷取控制板 YTMC-2146F1F1F2F2F3F3WFMT1T1T2T2T3T3A0B00VEMEN0VA1A3ACFMACAMMCMAM1卷 取 轴AM1FM0V功率百分表 VR1 TO;变频器 张力衰减VR2R2S2变频异常指示 修改后图纸:1
张力控制器 -------LE40MTA-E 张力检测器 -------LX-50TD
卷取轴张力控制器LOAD CELL (LEFT)张力检出器 LOAD CELL (RIGHT)张力检出器R2AC220V电源 S2R3新轴预速 R T张力控制器(LE40MTA-E)E SA SN E EN0V张力信号输出MC2MC4R1运转 MC1MCCGRRWHIREDBLKGRLWHLSGZT ZT TMO AOC
修改后图纸:2
主机速度EMEN0V 张力信号A1A3ACMCMAM1卷 取 轴R2S2R1R2AC380V电源 R STR ST变频器R2AC220V电源 S2BB1FU2AFU2ADBRBRB2U VWU VW3M变频电动机7,5HP FANR2AS2A变频向量电动机 散热风扇 +V 7.5HPP3S1S3EFMACAMAM1FM0V功率百分表 PG速度检测编码器
变频异常指示 变频控制器 ---------616G7 卷取马达 ---------AC380-7.5HP 速度回授卡 ---------PG-B2
五、改进后的使用情况和经济效率
完成张力控制器的更换电器图纸修改后，对机台进行了多次的调试，达到了客户的生产要求，完全满足了新型面料的生产条件，提高了生产能力和产品质量，为公司赢得了声誉。
通过对中心卷取机张力控制系统的修改，取得了非常大的经济效率。 六、结束语
经过中心卷取机改进的实例，我深刻的认识到机械自动化，给我们生产、生活中带来实质的变化。它不但能够降低企业的生产成本，提高产品产量和质量。我们只有不断的学习，去掌握更多新的知识和技术，才能满足国家经济发展的需要，为祖国的四个现在化建设，贡献一份微薄的力量。 致谢：
本文在撰写过程中，有幸得到————老师的指导，在此我深表感谢!
2008年5月7日
管通
