التحكم في شد الشريط: نطاق الشد وطرق التحكم والتكوينات
يحافظ نظام التحكم في شد الشريط على القوة الطولية المؤثرة على شريط متحرك عند قيمة محددة أثناء تغير قطر اللفة وسرعة الخط والمادة. تسرد هذه الصفحة المواصفات القابلة للقياس لوحدات التحكم في الشد ومستشعرات الشد ومشغلات المسحوق المغناطيسي التي تصنعها XW Machinery، وتشرح طرق التحكم الثلاث المستخدمة في خطوط التحويل، وتعرض ثلاثة تكوينات نموذجية مع نطاقات شدها.
إذا كنت بحاجة إلى المفهوم أولاً، اقرأ ما هو نظام التحكم في شد الشريط؟. وإذا كنت بحاجة إلى جانب المحاذاة الجانبية من المواصفات، راجع أنظمة توجيه الشريط: المواصفات واختيار الموديل.
مواصفات التحكم في الشد في لمحة
| المعامل | المواصفة | الموديل |
|---|---|---|
| طريقة التحكم | حلقة مغلقة تلقائية بخوارزمية PI بدون تجاوز؛ حلقة مفتوحة يدوية بتيار ثابت على وحدات التحكم الدقيقة | TC-860، TC-200 |
| نطاق العزم، وحدات المسحوق المغناطيسي القياسية | 6 نيوتن.متر إلى 400 نيوتن.متر | النطاق القياسي للقوابض والفرامل |
| نطاق العزم، الوحدات الدقيقة | 1 نيوتن.متر إلى 5 نيوتن.متر | قابض دقيق 12 فولت، فرامل دقيقة 24 فولت |
| تسمية نطاق وحدة التحكم | 1000 نيوتن.متر | KDT-C-1000 |
| المخرج الرئيسي | قناتا تيار ثابت 2 x 24 فولت / 4 أمبير | TC-860، KDT-C-1000 |
| المخرج المساعد | 2 x 0-10 فولت؛ أو 1 x 0-5 فولت قابل للضبط إلى 0-10 فولت | TC-860، KDT-C-1000 |
| دورة أخذ العينات | 50 مللي ثانية | TC-860 |
| دقة التحويل | 1 LSB، تحويل A/D بـ 16 بت | TC-860 |
| نطاق دخل المستشعر | 30 ميللي فولت أو 300 ميللي فولت قياسي؛ دخل 5 فولت حسب الطلب | TC-860 |
| مصدر طاقة وحدة التحكم | AC 165-264 فولت؛ أو AC 180-245 فولت؛ أو إثارة DC 12 فولت / 24 فولت للوحدات الدقيقة | TC-860، KDT-C-1000، TC-200 |
| الاتصال | RS485 / Modbus-RTU، خريطة السجلات 0x00 إلى 0x19 | TC-860، KDT-C-1000 |
| التحكم في تغيير اللفة | تبديل ثنائي المحطة مع نسبة مخرج تغيير العمود القابلة للضبط، ومخرج الاستعداد | KDT-C-1000، TC-860 |
| بنية القياس | تركيب شفة كابولي، تركيب قدمي بمحمل، عمود نافذ | نطاق مستشعر الشد |
| إشارة مخرج المستشعر | مخرج مقياس إجهاد ميللي فولت/فولت | مستشعر العمود النافذ |
| درجة الحماية | IP54 / IP65 | مستشعر العمود النافذ |
كيف يُستنتج نطاق الشد
لا تُحدد وحدة التحكم الشد مباشرة. في محطة اللف أو الفك، تحدد وحدة التحكم العزم على قابض أو فرامل المسحوق المغناطيسي، وينتج شد الشريط من نصف قطر اللفة:
شد الشريط (نيوتن) = العزم (نيوتن.متر) / نصف قطر اللفة (متر)
لهذا يعتمد نطاق الشد القابل للاستخدام في منطقة ما على نطاق عزم المشغل ونطاق قطر اللفة في الماكينة معًا. لا تعطي فرامل المسحوق المغناطيسي من 6 نيوتن.متر إلى 400 نيوتن.متر قيمة شد واحدة ثابتة: عند نصف قطر قلب 0,05 متر ينتج العزم نفسه شدًا أكبر بكثير مما عند نصف قطر لفة كاملة 0,4 متر. اختر حجم المشغل على أساس اللفة الكاملة، لا عند نقطة الضبط وحدها.
نتيجة عملية: يُحدد العزم الأقصى المطلوب بقطر اللفة الكاملة والشد الأقصى الذي تتحمله المادة، بينما يُحدد العزم الأدنى القابل للتحكم بقطر القلب. حدد الرقمين قبل الطلب.
ثلاث طرق للتحكم في الشد
1. الحلقة المفتوحة: تحكم يدوي بتيار ثابت
يضبط المشغل مستوى المخرج وتحافظ وحدة التحكم على تيار الإثارة ثابتًا. لا توجد تغذية راجعة للشد، لذا ينحرف الشد مع تغير قطر اللفة. تناسب هذه الطريقة الدورات القصيرة والماكينات البسيطة والأشرطة الخفيفة منخفضة الشد حيث تكون التكلفة والبساطة أهم من قابلية التكرار.
- العتاد: وحدة التحكم الدقيقة في الشد TC-200 مع قابض مسحوق مغناطيسي دقيق 12 فولت أو فرامل مسحوق مغناطيسي دقيقة 24 فولت
- نطاق العزم: 1 نيوتن.متر إلى 5 نيوتن.متر
- الاستخدام النموذجي: الملصقات، الملفافات الصغيرة، الشريط الخفيف والماكينات المدمجة
2. الحلقة المغلقة: تحكم تلقائي بتغذية راجعة من المستشعر
ترسل مستشعرات الشد أو خلايا الحمل الشد الفعلي إلى وحدة التحكم، التي تقارن باستمرار الشد المقاس بالهدف وتضبط المخرج. هذه هي الطريقة القياسية لخطوط الإنتاج التي تؤثر فيها استقرارية الشد على التسجيل أو صلابة اللف أو استطالة المادة.
- العتاد: وحدة التحكم التلقائي في الشد TC-860 أو وحدة التحكم التلقائي في الشد KDT-C-1000 مع مستشعرات شد كابولية أو بمحمل أو بعمود نافذ
- الميزات: أخذ عينات 50 مللي ثانية، دقة تحويل 1 LSB، خوارزمية PI بدون تجاوز، معايرة الصفر والمقياس الكامل
- الاستخدام النموذجي: التقطيع، اللف، الطباعة، التلصيق، الطلاء، بطارية الليثيوم لفة إلى لفة
3. التحكم بالبكرة الراقصة
توفر بكرة الرقص تخزينًا ميكانيكيًا للشد وتُدمج غالبًا مع وحدة تحكم بحلقة مغلقة في الخطوط ذات تغيرات السرعة المتكررة أو الوصلات. توفر XW Machinery جانب وحدة التحكم والمستشعر في هذه الأنظمة؛ وتُصنع ميكانيكا الرقص من قبل صانع الماكينة. راجع التحكم في الشد بحلقة مفتوحة مقابل حلقة مغلقة لمقارنة كاملة.
ثلاثة تكوينات نموذجية للتحكم في الشد
التكوين أ: شريط خفيف، شد منخفض
وحدة التحكم الدقيقة في الشد TC-200 تقود قابض مسحوق مغناطيسي دقيق 12 فولت (1-5 نيوتن.متر) أو فرامل مسحوق مغناطيسي دقيقة 24 فولت (1-5 نيوتن.متر). مخرج يدوي بتيار ثابت، دون حاجة إلى مضخم قدرة وسيط على الإطارات الدقيقة والصغيرة.
- نطاق العزم: 1 نيوتن.متر إلى 5 نيوتن.متر
- طريقة التحكم: يدوية، حلقة مفتوحة
- أضف مستشعر شد ووحدة تحكم تلقائية للترقية إلى حلقة مغلقة
التكوين ب: لف وفك قياسي بمحطة واحدة أو مزدوجة
وحدة التحكم التلقائي في الشد KDT-C-1000 مع مخرجي تيار ثابت 24 فولت يقودان قوابض وفرامل المسحوق المغناطيسي مباشرة، مقترنين بـ خلايا حمل شد كابولية للتغذية الراجعة. يقلل التبديل ثنائي المحطة مع نسبة مخرج تغيير العمود القابلة للضبط من صدمة الشد أثناء تغيير اللفة.
- تسمية نطاق وحدة التحكم: 1000 نيوتن.متر
- المخارج: 2 x 24 فولت تيار ثابت، 1 x 0-5 فولت مساعد قابل للضبط إلى 0-10 فولت
- الطاقة: AC 180-245 فولت؛ RS485 مدعوم؛ مرحل مخرج الحد مدعوم
التكوين ج: تحكم متعدد المناطق عالي المواصفات مع تكامل PLC
وحدة التحكم التلقائي في الشد TC-860 مع كاشفات شد بعمود نافذ أو محولات شد بمحمل. يقود المخرجان الرئيسيان 24 فولت/4 أمبير وحدات المسحوق المغناطيسي، بينما يتصل المخرجان المساعدان 0-10 فولت بالعواكس أو محركات السيرفو أو أنظمة التحكم الخارجية.
- المعالج: وحدة معالجة مركزية عالية السرعة 32 بت، أخذ عينات 50 مللي ثانية، دقة تحويل 1 LSB
- المداخل: 30 ميللي فولت / 300 ميللي فولت قياسي، 5 فولت حسب الطلب
- الاتصال: RS485 / Modbus-RTU، خريطة السجلات 0x00 إلى 0x19
- الطاقة: AC 165-264 فولت نطاق واسع
كيف تختار مستشعر الشد
- خلية الحمل الكابولية: بنية تركيب بشفة، تركيب سهل، انحراف حراري منخفض، حماية عالية من الحمل الزائد. راجع خلية الحمل الكابولية للشد.
- محول بمحمل: تركيب قدمي أسفل علبة المحمل، قدرة حمل أعلى واستقرار بنيوي لخطوط الشريط العريض والسرعة العالية. راجع محول الشد بمحمل.
- مستشعر العمود النافذ: نقل القوة مباشرة عبر عمود البكرة، مخرج ميللي فولت/فولت، حماية IP54 / IP65. راجع مستشعر الشد بالعمود النافذ.
اقرأ كيف تختار مستشعر شد الشريط للإجراء الكامل للاختيار، وكيف تختار وحدة التحكم في الشد لاختيار وحدة التحكم.
الأسئلة الشائعة
ما نطاق الشد الذي يمكن أن توفره XW Machinery؟
يعتمد الشد على العزم ونصف قطر اللفة. يغطي نطاق قوابض وفرامل المسحوق المغناطيسي 6 نيوتن.متر إلى 400 نيوتن.متر في الوحدات القياسية و1 نيوتن.متر إلى 5 نيوتن.متر في الوحدات الدقيقة. أرسل أقصى قطر لفة وقطر القلب والشد المستهدف وسنحسب نطاق العزم المطلوب لكل منطقة.
ما الفرق بين التحكم في الشد بحلقة مفتوحة وحلقة مغلقة؟
تقدّر الحلقة المفتوحة الشد من مخرج مضبوط يدويًا ولا تصحح تغير قطر اللفة. تستخدم الحلقة المغلقة تغذية راجعة فعلية من مستشعرات الشد أو خلايا الحمل وتنظم المخرج تلقائيًا، مما يمنح دقة واستقرارًا أعلى. راجع التحكم في الشد بحلقة مفتوحة مقابل حلقة مغلقة.
هل يمكن لوحدة تحكم واحدة أن تقود مشغلين؟
نعم. يوفر كل من TC-860 وKDT-C-1000 قناتي مخرج رئيسيين مستقلين 24 فولت، وهو ما يناسب الماكينات ذات مشغلي شد متحكم بهما أو هياكل لف وفك ثنائية العمود.
هل يمكن دمج وحدة التحكم مع PLC؟
نعم. الاتصال RS485 / Modbus-RTU متاح، مع خريطة سجلات محددة من 0x00 إلى 0x19 في تكوينات TC-860 المدعومة بـ Modbus.
لماذا يتغير الشد أثناء اللف؟
يؤثر قطر اللفة والسرعة وتغيير اللفة وسلوك المادة جميعها على الشد. راجع لماذا يتغير شد الشريط أثناء اللف وشد الشريط غير المستقر: الأسباب والحلول.
احصل على تكوين التحكم في الشد لخطك
أرسل مادتك وعرض الشريط ونطاق قطر اللفة وسرعة الخط والشد المستهدف وعدد مناطق التحكم، وسيوصي فريق الهندسة لدينا بمجموعة من وحدة التحكم والمستشعر والمشغل مع المعاملات ومخطط التوصيل. أكمل استبيان متطلبات المنتج، أو تصفح مجموعة أنظمة التحكم في شد الشريط الكاملة.