一種收放卷設備的張力控制方法、裝置及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及張力控制技術領域，具體設及一種用于收放卷設備的張力控制方法、 裝置及系統。
【背景技術】
[0002] 在卷徑變化范圍較大的張力控制收放卷場合，要實現材料表面的恒張力控制，提 高收放卷側材料成型效果，需要實時知道收放卷軸上材料的卷徑大小。現有卷徑計算方法 中有直接測量卷徑的方法，也有根據材料厚度W及收放卷轉軸上材料的圈數來計算卷徑的 方法，運類方法需要安裝測量裝置或獲得材料的厚度，導致成本增加，且測量存在誤差，而 現場應用中材料厚度很難準確測量到，或材料厚度會有一定伸縮變化，當卷徑變化越大時， 累積的誤差也會越大，導致卷徑的測量不準確。
[0003] 為了克服上述直接測量計算卷徑的方法，公布號為CN103708268A公開了一種卷 徑計算方法，通過卷徑的線速度和電機轉速計算卷徑的大小，同時通過補償公式計算出另 一個卷徑大小，再將兩個卷徑的差值與設定值比較，判斷差值是否超過了預設的設定值，若 超過則對通過卷徑的線速度和電機轉速計算卷徑進行補償，若沒有則按通過卷徑的線速度 和電機轉速計算卷徑為準，該方法通過人為設定的設定值與差值的比較來補償計算誤差， 但是該方法中補償公式的圈數需要測量，需增加測量裝置，增加測量裝置即增加了誤差的 可能，并且人為設定的設定值，全憑經驗設定同樣存在誤差。
【發明內容】
[0004] 本申請提供一種精確的、誤差小的收放卷設備的張力控制、裝置及系統。
[0005] 在第一方面，一種實施例中提供一種收放卷設備的張力控制方法，包括如下步 驟：
[0006] 獲取材料運行的當前線速度V。和電機轉子當前頻率f。；
[0007] 每隔一個時間周期T根據獲取的當前線速度V。和電機轉子當前頻率f。計算出漉 輪上材料外徑的當前卷徑計算值D。；
[0008] 將當前卷徑計算值D。與預設的限制條件比較，判斷當前卷徑計算值D。是否在限制 條件內，若是則將當前卷徑計算值D。當做漉輪上材料的當前卷徑確定值；若否則將限制條 件的邊界值當做漉輪上材料的當前卷徑確定值；
[0009] 根據當前卷徑確定值控制電機輸出相應的力矩，使得材料在滾動過程中獲得恒定 的張力；
[0010] 當前卷徑計算值D。的計算公式為：
[0012]其中V。為當前線速度，i為電機轉子側到材料轉軸的機械傳動比，P為電機的極對 數，f。為當前電機轉子頻率。
[0013] 進一步地，收放卷設備收卷側預設的限制條件為：
[001引其中，Dmi。為空卷狀態的卷徑值，Dm。、為滿卷狀態的卷徑值，Dm。、為滿卷狀態的卷徑 值，AD。1為經過一個時間周期T后卷徑變化的限制值，h為材料厚度，f。1為前一次獲取的 電機轉子頻率；
[001引若Dn<Dn1或D。>Dn1+ADn1，則WDn1或Dn1+ADn1作為初定當前卷徑值D;若D。DDn1+AD。1，則D。作為初定當前卷徑值D;
[0017] 初定當前卷徑值D與Dm。、比較修正；若初定當前計算卷徑D>Dm。、，則WDm。、作為 當前卷徑確定值；若D《Dm。、，則W初定當前卷徑值D作為當前卷徑確定值。
[0018] 進一步地，收放卷設備放卷側預設的限制條件為：
[0020] 其中，Dmi。為空卷狀態的卷徑值，Dmax為滿卷狀態的卷徑值，D。1為前一次確定的卷 徑值，AD。為經過一個時間周期T后卷徑變化的限制值，h為材料厚度；
[0021] 若D。<D。l-AD。或D。>D。l，則WD。l-AD。或D。l作為初定當前卷徑值D;若 D。1-ADD。1，則D。作為初定當前卷徑值D;
[002引初定當前卷徑值D與Dmi。和Dm。、比較修正；若當前計算卷徑D<D。;。或D>Dm。、， 則WDmm或D乍為當前卷徑確定值；若DD《Dm。、，則W初定當前卷徑值D作為當前 卷徑確定值。
[0023] 進一步地，在當前卷徑計算值D。與預設的限制條件比較前，還包括步驟：
[0024] 將當前線速度V。與預設值Vm做比較，若VVm，則執行當前卷徑計算值D。與預設 的限制條件比較的步驟；若V"<Vm，則前一次計算卷徑D。1作為當前卷徑確定值。
[0025] 進一步地，在當前卷徑計算值D。與預設的限制條件比較前，還包括步驟：
[0026] 將當前頻率f。與預設值fm做比較，若則執行當前卷徑計算值D。與預設的 限制條件比較的步驟；若片<fm，則前一次計算卷徑D。1作為當前卷徑確定值。
[0027] 在第二方面，一種實施例中提供了一種收放卷設備的張力控制裝置，包括張力控 制器，張力控制器包括：
[0028] 獲取單元，獲取材料運行的當前線速度V。和電機轉子當前頻率f。；
[0029] 處理單元，其用于根據獲取的當前線速度V。和電機轉子當前頻率f。計算出漉輪上 材料的當前卷徑計算值D。;還用于將當前卷徑計算值D。與預設的限制條件比較，判斷當前 卷徑計算值D。是否在限制條件內，若是則將當前卷徑計算值D。當做漉輪上材料的當前卷徑 確定值；若否則將限制條件的邊界值當做材料的當前卷徑確定值；并根據當前卷徑確定值 生成控制信號；
[0030] W及發送單元，將控制信號發送給電機，電機根據獲取的控制信號輸出相應的力 矩，使得材料在轅動過程中獲得t旦定的張力。
[0031] 進一步地，收放卷設備收卷側預設的限制條件為：
[003引其中，Dmi。為空卷狀態的卷徑值，Dm。、為滿卷狀態的卷徑值，Dm。為滿卷狀態的卷徑 值，AD。1為經過一個時間周期T后卷徑變化的限制值，h為材料厚度，f。1為前一次獲取的 電機轉子頻率；
[0034] 若0。<D。1或D。>D。1+AD。1，則WD。1或D。1+AD。1作為初定當前卷徑值D;若D。DDn1+AD。1，則D。作為初定當前卷徑值D;
[003引初定當前卷徑值D與Dm。、比較修正；若初定當前計算卷徑D>Dm。、，則WDm。、作為 當前卷徑確定值；若D《Dm。、，則W初定當前卷徑值D作為當前卷徑確定值。
[0036] 進一步地，收放卷設備放卷側預設的限制條件為：
[0038] 其中，Dmi。為空卷狀態的卷徑值，Dm。、為滿卷狀態的卷徑值，D。1為前一次確定的卷 徑值，AD。為經過一個時間周期T后卷徑變化的限制值，h為材料厚度；
[003引若0。<D。1-AD。或D。>D。1，則WD。1-AD。或D。1作為初定當前卷徑值D;若D。1-ADD。1，則D。作為初定當前卷徑值D;
[0040] 初定當前卷徑值D與Dmi。和Dm。、比較修正；若當前計算卷徑D<D。;。或D>Dm。、， 則WDmm或D 乍為當前卷徑確定值；若DD《Dm。、，則W初定當前卷徑值D作為當前 卷徑確定值。
[0041] 進一步地，還包括收放卷設置單元，收放卷設置單元用于設置張力控制裝置是工 作在收卷狀態還是放卷狀態；若是收卷，則將當前卷徑計算值D。與收卷側的預設限制條件 比較；若是放卷，則將當前卷徑計算值D。與放卷側的預設限制條件比較。
[0042] 在第=方面，一種實施例中提供了一種收放卷設備的張力控制系統，其包括：
[0043] 上述的收放卷設備的張力控制裝置，張力控制裝置為變頻器，變頻器與收放卷設 備相連，用于計算當前卷徑確定值并控制電機輸出相應的轉矩，使得材料在滾動過程中獲 得恒定的張力。
[0044] 依據上述實施例的收放卷設備的張力控制方法、裝置及系統，由于張力控制器通 過獲取材料運行線速度計算出當前卷徑計算值，再對計算的當前卷徑計算值進行誤差判 定，W及對當前卷徑計算值和極限條件比較判定，最后根據計算判斷的當前卷徑確定值控 制電機輸出相應的力矩，使得漉輪上材料始終獲得恒定的張力，使得收放卷材料更平穩，收 放效果更好。其中