1、張力控制問題與故障（廣東金明精機股份有限公司 吳彥明）一、張力控制原理及技術參數金明吹膜收卷中采用張力傳感器、張力信號放大器，PLC組成張力控制系統，實現閉環張力控制。在張力閉環控制中，張力傳感采用的是應變片電橋測量原理，采用穿軸式或支座式安裝使用，能精確測出薄膜施加在張力輥上的力，根據所受的力的大小，輸出與之成正比的電壓信號，在吹膜線上采用ZC穿軸式張力傳感器或三菱支座式張力傳感器。ZC穿軸式張力傳感器具有方向性，紅點為合力方向。ZC穿軸式張力傳感器技術參數供電電壓612V，輸出電阻350歐姆，靈敏度2mv/V，電氣連接1、電源+，4、電源-，2、信號+，3、信號-，其他詳細技術參數及三菱支

2、座式張力傳感器詳見相應的說明書。張力信號放大器與張力傳感器配套使用，它為張力傳感器提供必要的校準及調零電壓，并將傳感器的檢測信號放大后輸出，這些信號通過PID控制器或PLC控制牽引或收卷變頻器，實現閉環控制。TAC100-020及TAC100-020A技術參數：電源：24V張力傳感器電源：12V張力傳感器輸入信號：20mV其他控制信號輸入與輸出：0-10V其他詳細技術參數及TE-PC或LM-10TA使用說明詳見相應的說明書TAC100-020A配線端子定義（粗體藍色部分為控制器信號輸出，其他為信號輸入）24V（+）、0V（-）電源輸入端VCC（+）、GND（-）張力傳感器用電源12VTR1（-

3、）、TR2（+）張力傳感器（右）信號輸入用0-20mVTL1（-）、TL2（+）張力傳感器（左）信號輸入用VO（+）、COM（-）實際張力輸出0-10VA1（+）、A1（-）張力設定值0-10VA2（+）、A2（-）前一級速度信號（同步線速度）0-10VAP（+）、COM（-）控制變頻器速度輸出0-10VZERO電位器調零SPAN電位器校準R1電位器積分時間粗調10-250SR2電位器積分時間微調1-50SR3電位器增益調整請預覽后下載！R4電位器同步信號調整其他張力信號放大器或控制器具體連接線定義及方法可詳見具體的使用說明書二、控制方案金明設備主要采用兩種張力控制方案：1、 老設備中采用張力

4、傳感器，張力信號放大器TAC100-020、 TE-PC或LM-10TA，將信號送往PLC，在PLC中進行PID運算后控制變頻器，實現閉環控制，在這種控制方案中，只需對張力信號放大器進行調零與校準即可（可參照張力調校步驟2，3）。2、 現在主要使用張力傳感器，TAC100-020A（張力信號放大PID控制器，簡稱張力控制器），張力控制器直接控制變頻器、同時將實際張力輸出給PLC以供顯示實際張力大小，PLC輸出給張力控制器張力設定。（調校步驟1、2、3）三、張力調較張力調較步驟:1、 同步線速度的調整（僅用于TAC100-020A）張力控制是在上一級的線速度的基礎上進行速度微調，同步線速度的調整

5、的好壞直接影響到張力的控制精度，此步驟在設備出廠時已經過調試，客戶無須調整，但如果客戶有更換張力控制器或更改過牽引及收卷裝置（如變頻器、減速箱等）后張力控制失靈，要重新此步驟的調較。同步線速度可用儀表測量或在在張力穩定的條件下查看各變頻器的實際頻率得到同步線速度的具體數值。調校方法：l 短接C2與OV端子，拆除原C3聯接線（或者將C3連接線接到C2，PLC面板打到速度模式）l 啟動第一、二牽引，內、外收卷，第一牽引設為25Hzl 調整R4電位器使第二牽引，內外收卷的線速度與第一牽引保持一致l 線路復原l 此步驟調整完畢例：“用儀表測量線速度”調較的方法調整前調整后實際線速度m/Min實際頻率H

6、z實際線速度m/Min實際頻率Hz第一牽引3025第二牽引33253022.7外收卷36253020.8內收卷36253020.8在“張力穩定的條件下查看各變頻器的實際頻率得到同步線速度的具體數值”調校的方法張力穩定的具體數值調整前調整后實際線速度m/Min實際頻率Hz實際頻率Hz實際頻率Hz第一牽引未知252525第二牽引未知22.72522.7請預覽后下載！外收卷未知20.82520.8內收卷未知20.82520.82、 調零和校準張力傳感器屬于精密元器件，在使用和運輸過程中，由于有可能受到外力的作用或者元器件老化的因素，都會造成張力傳感器的輕微變形，因此張力傳感器應當定期進行調零與校準工

7、作（建議3個月檢測一次）。在調零與校準工作前，應對張力輥做一下檢查：檢查張力傳感器的合力方向是否正確，ZC穿軸式張力傳感器紅點為合力方向。檢查張力輥是否轉動靈活。檢查張力傳感器插頭是否松動。張力信號放大器或控制器配接線是否斷路或短路。TAC100的調零和校準方法：l 調零在張力輥不受力（空軸）的情況下，調整ZERO電位器（順時針輸出增大，逆時針輸出減少），用電壓表檢測VO、COM輸出電壓，使其輸出為零。觀察PLC操作界面，察看實際張力是否為零。l 校準在張力輥上按照膜路方向吊掛標準砝碼（5Kg），砝碼必須在各輥的中心，調整SPAN電位器（順時針輸出增大，逆時針輸出減少），用電壓表檢測VO、CO

8、M輸出電壓，使其輸出為相應值。觀察PLC操作界面，察看實際張力是否為5Kg。例：傳感器最大張力=30Kg標準砝碼=5KgVO、COM輸出最大電壓=10VVO、COM端電壓=VO、COM輸出最大電壓*砝碼重量/傳感器最大張力（Kg）=10*5/30=1.67（V）調整VO、COM輸出電壓為1.67Vl 檢查此步驟目的為驗證張力傳感器的可重復性是否正常。張力輥不受力（空軸）檢查檢測VO、COM輸出電壓是否為零，觀察PLC操作界面，察看實際張力是否為零。吊掛標準砝碼（5Kg）用電壓表檢測VO、COM輸出電壓，使其輸出為相應值。觀察PLC操作界面，察看實際張力是否為5Kg左右。如果檢查數值偏差較大，需

9、檢查張力輥是否正常？吊掛砝碼的方式是否正確？再次校準。注：其他型號的調零校準方法詳見具體的使用說明書3、 測試測試的目的是檢測1、2步的調較是否正確，檢測張力控制器是否正常，為正常生產做準備。l 啟動第一、二牽引，內、外收卷，第一牽引設為25Hzl PLC操作界面上設置為張力模式l 設定第二牽引張力為5Kg請預覽后下載！l 空載時，觀察第二牽引實際速度是否高于同步時速度3Hz左右l 對第二牽引張力輥施加外力大于5Kg（用手）l 第二牽引會慢速下降，觀察第二牽引實際速度是否低于同步時速度3Hz左右l 內外收卷張力測試同二牽引l 張力檢測完畢例：同步數值可參照調校步驟1方法得到同步數值空載加載實際

10、頻率Hz實際頻率Hz實際頻率Hz第一牽引252525第二牽引22.725.7左右19.7左右注：方案一的PLC的速度調節范圍比張力控制器的調整范圍要大，詳見相應的設備使用說明書。四、張力控制器高級調較此部分一般為在線調整，出廠已調整好，無須調整，當張力控制失常時，先檢查張力傳感器、膜路是否正常，排除其他故障依然無法解決時，由專人調整。調整時請注意調整前數值和參數，防止控制繼續惡化。調整前應先進行調校步驟1、2。調整時先調整張力穩定性，再調整張力偏差。穩定性主要表現在張力波動較大。張力偏差主要表現實際張力與設定張力存在偏差，張力穩定但較長時間實際張力無法與設定張力相同。方案一調整方法調整PLC參

11、數，當張力波動較大時，先減少P值，再增大I值，直至張力穩定P值為比例調節，越小越穩定，動態性能越差。I值為積分調節，越大越穩定，數值偏差越慢消除。方案二調整方法調整控制器R1、R2、R3，當張力波動較大時，先逆時針調整R2，再逆時針調整R1，如果張力波動還較大，可再逆時針調整R3，直至張力穩定。張力偏差主要是調校步驟1沒有調較好，重復調校步驟1。R1 時間粗調，數值越大，反應越靈敏，但過大則容易張力振動。R1 時間微調，數值越大，反應越靈敏，過大則容易張力振動。R3為增益調整，越小越穩定，動態性能越差。五、常見張力控制問題1. Relations between winding tension

12、, winding taper and film width?收卷張力、收卷椎度與薄膜寬度的關系？ Equipped tension automatic control with the equipment, haul-off tension and winding tension are for film normal needing, if tension is too small, it can not have the enough strength in the bow roller to spreading the film and cause gauffer; if tensio

13、n oversized, also will cause the film be stretched, (if using gravimetric control will cause the windage between actual thickness and displaying thickness), and reduce film quality.請預覽后下載！Tension relation between the second haul-off unit and surface winding, if its adjustment is not good, will cause

14、 the winding section stretched or shrink. (if using width measuring unit will cause the windage between actual width and displaying width.Function of taper control is when the reel diameter increases, gradually attenuating pressure of pressing arm, to keep invariableness of pressure between winding

15、roll and surface roller. Insure the product width will not be reduced when adding reel diameter.薄膜設備中采用張力自動控制，牽引張力和收卷張力是為了使薄膜正常牽引和收卷之需要，張力過小，不能在弓輥產生足夠的力使膜展平而產生皺褶，張力過大，又會使薄膜被拉伸，（如果使用稱重控制將產生實際厚度與顯示厚度存在偏差的現象），造成薄膜質量下降。第二牽引的張力與表面收卷的的張力的關系，如果第二牽引張力與表面收卷的張力關系調整不好時，會造成收卷部分拉伸或收縮（如果使用測寬設備將產生實際寬度與顯示厚度存在偏差的現象）

16、錐度控制的作用是當卷徑增大時，逐漸衰減壓臂的壓力，使膜卷與表面輥之間的壓力保持恒定。保證在收卷卷徑增大時，薄膜成品寬度不減少。2. 第二牽引和收卷張力與錐度如何設定？How to set the taper with the second haul-off and winding tension?第二牽引和收卷張力設定最小值以不產生薄膜皺褶為準，越小越好。Setting min. value for the second haul-off and winding tension can take non-film gauffer as standard, more less more bett

17、er.當采用單邊收卷時，第二牽引張力稍大于收卷張力。When winding by one side, the tension of second haul-off is bigger than winding.當采用雙邊收卷時，第二牽引張力稍大于內外收卷張力之和。 When winding by two sides, the tension of second haul-off is a little bit bigger the sum of inside and outside winding.設定收卷壓力時，大致上1.0Mpa-2.0Mpa之間示情況而定。When setting wi

18、nding pressure, it mostly can see the showings between 1.0Mpa-2.0Mpa to decide. 設定錐度時以收卷成品不產生（開始寬度寬、大卷徑后寬度窄）的現象為最小值，但注意防止張力衰減到膜卷與表面輥之間無法產生足夠的壓力，造成收卷跑邊等現象。When setting the taper, use phenomenon of the empty winding reel (starting winding the width is wide, after big winding reel, the width is narrow) as min. value. But have to avoid the tension taper to between the reel film and surface roller cant produce enough pressure which will make the winding run away.六、張力控制失常的常見故障、原因排除方法1、張力控制器無法校零