课题课题复卷机控制系统复卷机控制系统复卷机一般用于带材的中间工艺，比如造纸复卷机、塑料复卷分切机等。复卷机按照传动类型可以分放卷、主传动和收卷三部分组成，按工位则可以分为单工位、上下双工位、翻转双工位等形式。?复卷机放卷的制动方式通常分四种：机械制动、磁粉制动、气动制动以及电机变频制动。机械制动是非常传统的结构。磁粉制动是利用电磁原理对带材进行制动的。气动制动主要用于大卷径纸张制动用，在大卷径制动时使用气动制动比磁粉制动要经济许多。电机变频制动是最近几年比较流行的一种制动方式，主要是使用了电机变频制动之后，可以实现非常多的自动化功能，例如：可以做到自动接换料时候的预驱动功能。?收卷部分的结构同放卷一样，但在控制方式上，就有不同之处了。早期的做法是通过主电机传动给磁粉离合器，通过张力传感器来检测张力变化，由张力控制器来调节磁粉离合器的电流控制收卷的松紧。目前的主流都是通过变频电机来进行开环张力或闭环张力卷取，采用这种方式还可以实现较多的功能，如自动锥度张力、不停机接换料等。【课题任务书】?1、任务概述?图3-1是小型复卷机，它包括放卷磁粉制动器、主电动机、计长辊和手卷电动机等部分组成。请根据工艺流程和控制要求，设计合理的自动控制系统。图3-1复卷机控制结构?、工艺流程?根据图3-1所示，小型复卷机的工艺流程包括以下几个步骤：?（1）通过PLC的数据设定，一旦PLC接收到启动命令（数字量输入信号），?3－1自动化综合实践课题3复卷机控制系统?PLC通过数字量输出，控制主传动按照模拟量设定的频率运行，此时高速计数器指令开始工作，并将脉冲信号转化为长度信号，当长度到时，主传动停止工作，进行换卷后重新计长。?（2）当放卷端的卷筒快要变空时，自动停止主传动运行。?、控制要求?（1）输入电源为三相380V电源。?（2）主传动M1和手卷电动机M2采用变频控制，要求收卷端面整齐、锥度合理、紧度适中。?（3）计长辊主要外接编码器信号，以便在设定的长度内进行自动换卷操作。子课题：放卷与收卷传动控制?一、典型的张力控制系统?在工业生产的很多行业中，都需要进行精确的张力控制，保持张力的恒定，以提高产品质量。这些行业如造纸、包装、印刷、染整、线缆、纤维、橡胶等片材、线材和带材的加工和制造。从行业的发展趋势看，张力系统在很多应用领域中是控制产品质量和生产效率的重要因素，并将得到越来越多的重视。图3-2所示为典型的张力控制收卷和放卷示意图。图3-2张力控制收卷和放卷示意图1－电机2-磁粉离合器3-收卷芯4-传动轮5-张力检测辊6-荷重传感器7-放卷芯8-磁粉制动器9-自动张力控制仪10-控制器?张力控制系统，其基本元件包括张力控制器，离合器及制动器。张力控制可以分成手动控制和自动控制。手动控制器即稳流电流是依收料或出料的变化而分阶段手动调整离合器或制动器的激磁电流，从而获得一致的张力。自动张力控制器由张力传感器检测张力，控制器把张力数据处理后再去自动调整离合器或制动器的激磁电流从而控制卷绕物的张力。?在放卷端，放料的张力是依设于放料组的磁粉制动器的扭矩而定。在收卷端，收料张力由磁粉离合器的传递扭矩来决定，为要保持固定的张力，须按卷径的大小来加大或减少传递扭矩。自动张力控制器是以单片机为核心的一种新型智能张力控制器，其响应速度快，控制精度高，LED数字显示张力值，手动/自动两种状态能缓冲无断点切换，使运转更加平滑;在自动状态下如卷绕物意外断裂或整机停机，该控制器能自动保持断点时的张力。?自动张力控制器启动后自动进入手动状态，而后如果触发手动/自动键，则自动灯亮，控制器进入自动状态。再触发则又返回到手动状态。在手动状态下，可以在额定范围内调节输出电流的大小，同时可以观察到实际张力的大小的变化。同时可以调节设定张力的张力值，当有加调节键或减调节键按下时，设定张力将改变。无论在手动状态或自动状态，如果按下存储键，则把当前的设定张力值和加载电流值保存，即使断电后，仍被存储。当系统复位或重新启动时，设定张力和输出电流将自动恢复成存储值。?二、张力传感器和张力信号?张力传感器的功能就是能在生产过程中对片材、线材、带材及其它类似产品的张力进行在线连续测量，并能提供瞬时值。?常见的张力传感器主要有以下几种：?1、