试析金属带材压力加工中张力控制系统

摘 要：随着社会的不断发展，中国的工业和加工工业的进步，各种先进的科学技术在实际工作中得到了有效的应用。文章详细介绍了金属带材压力加工中复杂的张力控制系统应用。所谓的复合张力系统是直接和间接张力系统结合起来，以达到更好的控制效果，整个控制系统是单独划分为不同的阶段，然后为有效监管的张力和控制。

关键词：金属带材压力加工；直接张力控制；间接张力控制；复合张力控制

张力控制系统是最重要的轧机设备之一，张力系统的质量直接关系到带材轧制的厚度，表面光洁度高，体积松紧带材轧制，制和间接均匀度，平整度和产量低，对生产具有重要意义。张力控制包括直接张力控张力控制。直接控制系统是有效地利用张力传感器，实际张力是测得的实际张力和由此产生的给定的比较研究张力的系统，并从中获得偏移值的张力传感器处理系统的张力，根据偏差有效的控制系统，实际的张力和给定无限接近的张力，直到达到一致。

由于这是一种测量-对比-调节的过程，所以直接控制也被称为反馈控制，以良好的精度和时效性，准确性和速度，一般用于相对高的张力控制应用。间接张力控制系统不使用任何检测器来测量实际张力，只在一定的张力设定值，各种参数通过影响张力的分析进行综合分析因素的工作人员，然后结果要调整，以达到维持稳定的张力的目的。自从引进和间接张力控制的分析，没有形成一个相对封闭的回路控制，而是通过有效监管的电流保持恒定的张力，使张力控制也被称为间接张力控制一对新的补偿方案张力控制系统四辊单机架可逆精轧机，和它的组成部分，包括一个辊子，转速计，大约的厚度，大约张力计，周围的夹送辊，绕卷筒驱动马达。因为它是一种可逆的机器，因为当右卷轴开卷机，轧辊与它必须留自然成为一个卷绕机中，当工作到张力计和厚度的右侧，而左侧暂时不工作时，带材轧制慢慢从左至右进行。无论是在一个相对恒定的速度或变速轧制过程中，系统必须保持稳定的闭环控制系统。

1 张力控制方法

以减少张力和增加系统，以实现在该张力时，必须考虑动态扭矩加速或减速产生的张力带来影响的过程中的控制，将尽力确保该卷取机的移动速度与磨机相一致，从而消除所带来的振荡体系，确保产品质量的张力。

在加工的过程中，卷径与负载质量会有一定程度的增加，而且还会有外界的众多因素造成系统模型的参数变化，在工作当中一定要对这一点加以重视，一旦发现情况要立即进行高效处理，以维持张力的稳定。为了对上面所提到的这些会对系统张力造成干扰的因素进行有效的解决，应将间接法与直接法进行有机的结合，综合二者的优点，对系统当中的张力加以控制，使其始终保持在相对稳定的范围之内。

除进程的加速和减速在轧机速度恒定的状态变化的张力进行调整，还要考虑变化将产生滚动，避免振荡。

在加工中，轧辊直径的负荷和质量将被提高到一定程度，但会有许多外部因素引起的系统模型参数，这些参数必须注意，如果在发现的情况下的工作立即有效地处理，以保持一个稳定的张力。对于那些对上述系统有效的解决方案，直接法和间接法所造成的干扰因素的张力应有机地结合这两种集成在其中的张力控制，以始终保持在一个相对稳定的范围内，保持系统上的优势。

（1）为了保障建张与消张阶段张力的稳定性与安全性，可采用间接张力控制法，有针对性的在这个过程中，有效地补偿动态张力的变化。

（2）与所述相对的间接张力控制方法，以及直接张力控制方法，由于其相對高精确度的方法，它通常被施加到稳定轧制阶段。

2 工艺要求

在这个工艺加工过程中，要求我们必须做好准备工作，了解每个过程的关键点要求，以保证加工精度。在进行过程中，开卷机首先进行工作，这个环节要观察前夹送辊工作是否正常，运行状态是不是正常， 才能保障加工的顺利进行。

具体的参数要求：开卷机的卷筒直径为0.5m，最大开卷直径为1.3m。卷取机的卷取速度为1.515m/s，轧制速度5.0m/s。卷取张力范围为A：8000-80000N。采用恒张力卷取，卷筒部分的飞轮转矩为40kg·m2。卷筒的宽度450mm，外径500mm，电动机为并励式直流电动机，转速0-1560r/min，输出功率145kW。

3 控制原理

3.1 间接张力控制法

在建张和消张的阶段，采用间接张力控制法：如之前所说的， 还有很多间接张力控制的方法，但目前比较普遍的为最大力矩法。最大力矩控制系统具有如下一些优点：

（1）在磁场范围内电机线圈直径的变化而变化不再受限，可以选择，以便于标准化的电机制造；

（2）低速辊直径没有达到最大值，则不会达到电枢电流的最大值，从而降低机械应力和损耗；

（3）采用先升压弱磁控制，往往在全磁电机启动时，减少无功功率的影响；

（4）由于电机总是在全电压状态下，从而大大提高了功率因数。在轧制过程中，保证了控制的精度应在加速和减速变化，例如每一批次不同宽度条带的直径，与夹送辊和卷取机摩擦之间的变化量被认为是卷取机的转矩。它连同张力调节，是张力控制系统的设计和调试的关键问题。

3.2 直接张力控制法

在稳态轧制阶段，采用直接张力控制法：直接张力控制方法的原理：主要单元是电流调节器，转速调节器，张力调节器，控制对象（卷轴和DC马达，减速机等。）及其反馈回路的组成；

（1）当卷点动，启动，停止，调速器投入运行，当系统的速度和电流双闭环调速系统；

（2）当卷取机工作正常，张力构建，速度调节器被裁剪，开环速度环的等效，速度环路解除，只有目前的单圈工作，因为紧张电路的输入端，紧张构成一个闭环系统，在这种情况下，在操作中的张力环，该系统工作在间接张力控制状态，用最大转矩控制方法。实现恒张力控制。即超过基本速度，对于反电动势E项的闭环调节恒定的状态下，电机绕组励磁系统；

（3）如果在加工中发现张力不足的时候，就要通过调节设备将张力调高，满足加工的需要，这个系统的控制就需要双向调节的实时跟踪的自适应系统来完成。

4 结束语

综上所述，我们可以清楚地看到，在加工机械牛金属条的过程中，张力控制系统是非常重要，张力控制过程中，我们习惯于采取的方式是最大扭矩，也可以采取恒功率控制的方式。但是，需要这两种方法来考虑如何加强控制精度，精度控制，包括动态和静态两种情况，所以我们可以引入自适应控制技术或更先进的智能控制技术，保证精确度。

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作者简介：张忠东（1968-），男，湖北省黄梅县人，华南理工大学机械系毕业，本科，现任职于中冶南方武汉中冶易新科技有限公司，工程师，研究方向：压力加工。