웹 장력 제어: 장력 범위, 제어 방법 및 구성

웹 장력 제어 시스템은 롤 직경, 라인 속도 및 소재가 변하는 동안 이동하는 웹에 가해지는 길이 방향 힘을 설정값으로 유지합니다. 이 페이지는 XW Machinery가 제조하는 장력 컨트롤러, 장력 센서 및 자분 액추에이터의 측정 가능한 사양을 나열하고, 컨버팅 라인에서 사용되는 세 가지 제어 방법을 설명하며, 장력 범위가 포함된 세 가지 대표 구성을 제공합니다.

먼저 개념이 필요하다면 웹 장력 제어 시스템이란 무엇인가?를 읽어보세요. 사양의 측면 정렬 측면이 필요하다면 웹 가이딩 시스템: 사양과 모델 선정을 참조하세요.

장력 제어 사양 한눈에 보기

파라미터	사양	모델
제어 방법	비오버슈트 PI 알고리즘의 자동 폐루프; 마이크로 컨트롤러의 수동 정전류 개루프	TC-860, TC-200
토크 범위, 표준 자분 유닛	6 N.m ~ 400 N.m	표준 클러치·브레이크 범위
토크 범위, 마이크로 유닛	1 N.m ~ 5 N.m	12 V 마이크로 클러치, 24 V 마이크로 브레이크
컨트롤러 범위 표기	1000 N.m	KDT-C-1000
주 출력	2 x 24 V / 4 A 정전류 채널	TC-860, KDT-C-1000
보조 출력	2 x 0-10 V; 또는 0-10 V로 구성 가능한 1 x 0-5 V	TC-860, KDT-C-1000
샘플링 주기	50 ms	TC-860
변환 정밀도	1 LSB, 16-bit A/D 변환	TC-860
센서 입력 범위	표준 30 mV 또는 300 mV; 5 V 입력 맞춤 가능	TC-860
컨트롤러 전원	AC 165-264 V; 또는 AC 180-245 V; 또는 마이크로 유닛용 12 V / 24 V DC 여자	TC-860, KDT-C-1000, TC-200
통신	RS485 / Modbus-RTU, 레지스터 맵 0x00 ~ 0x19	TC-860, KDT-C-1000
롤 교체 제어	조절 가능한 축 교체 출력 비율, 대기 출력의 듀얼 스테이션 전환	KDT-C-1000, TC-860
측정 구조	캔틸레버 플랜지 장착, 필로우 블록 풋 장착, 관통축	장력 센서 범위
센서 출력 신호	mV/V 스트레인 게이지 출력	관통축 센서
보호 등급	IP54 / IP65	관통축 센서

장력 범위는 어떻게 도출되는가

장력은 컨트롤러가 직접 설정하지 않습니다. 감기 또는 풀기 스테이션에서 컨트롤러는 자분 클러치 또는 브레이크에 토크를 설정하고, 결과적인 웹 장력은 롤 반경을 따릅니다.

웹 장력 (N) = 토크 (N.m) / 롤 반경 (m)

이것이 구역의 사용 가능한 장력 범위가 액추에이터의 토크 범위와 장비의 롤 직경 범위 모두에 의존하는 이유입니다. 6 N.m~400 N.m의 자분 브레이크가 하나의 고정된 장력 값을 제공하지는 않습니다. 0.05 m 코어 반경에서는 동일한 토크가 0.4 m 전체 롤 반경일 때보다 훨씬 큰 장력을 만들어냅니다. 액추에이터는 설정점에서만이 아니라 전체 롤에 걸쳐 크기를 산정하세요.

실질적인 결과: 필요한 최대 토크는 전체 롤 직경과 소재가 견디는 최대 장력에 의해 정해지고, 제어 가능한 최소 토크는 코어 직경에 의해 정해집니다. 주문 전에 두 수치를 모두 지정하세요.

세 가지 장력 제어 방법

1. 개루프: 수동 정전류 제어

작업자가 출력 레벨을 설정하면 컨트롤러가 여자 전류를 일정하게 유지합니다. 장력 피드백이 없으므로 롤 직경이 변함에 따라 장력이 흔들립니다. 이 방식은 비용과 단순성이 재현성보다 중요한 단기 작업, 단순 장비, 저장력 경량 웹에 적합합니다.

하드웨어: 12 V 마이크로 자분 클러치 또는 24 V 마이크로 자분 브레이크가 포함된 TC-200 마이크로 장력 컨트롤러
토크 범위: 1 N.m ~ 5 N.m
대표 용도: 라벨, 소형 되감기, 경량 웹 및 콤팩트 장비

2. 폐루프: 센서 피드백 기반 자동 제어

장력 센서 또는 로드셀이 실제 장력을 컨트롤러로 피드백하고, 컨트롤러는 측정된 장력과 목표치를 지속적으로 비교하여 출력을 조정합니다. 이는 장력 안정성이 레지스트레이션, 감기 경도 또는 소재 늘어남에 영향을 미치는 생산 라인의 표준 방식입니다.

하드웨어: 캔틸레버, 필로우 블록 또는 관통축 장력 센서가 포함된 TC-860 자동 장력 컨트롤러 또는 KDT-C-1000 자동 장력 컨트롤러
특징: 50 ms 샘플링, 1 LSB 변환 정밀도, 비오버슈트 PI 알고리즘, 영점 및 풀스케일 캘리브레이션
대표 용도: 슬리팅, 되감기, 인쇄, 라미네이팅, 코팅, 리튬 배터리 롤투롤

3. 댄서 제어

댄서 롤러는 기계적 장력 저장을 제공하며, 속도 변화나 스플라이스가 잦은 라인에서는 폐루프 컨트롤러와 함께 사용되기도 합니다. XW Machinery는 이러한 시스템의 컨트롤러와 센서 측면을 공급하며, 댄서 기구는 기계 제작사가 제작합니다. 전체 비교는 개루프 대 폐루프 장력 제어를 참조하세요.

세 가지 대표 장력 제어 구성

구성 A: 경량 웹, 저장력

12 V 마이크로 자분 클러치 (1-5 N.m) 또는 24 V 마이크로 자분 브레이크 (1-5 N.m)를 구동하는 TC-200 마이크로 장력 컨트롤러. 수동 정전류 출력이며, 마이크로 및 소형 프레임에는 중간 전력 증폭기가 필요하지 않습니다.

토크 범위: 1 N.m ~ 5 N.m
제어 방법: 수동, 개루프
폐루프로 업그레이드하려면 장력 센서와 자동 컨트롤러 추가

구성 B: 표준 단일 또는 듀얼 스테이션 감기 및 풀기

자분 클러치와 브레이크를 직접 구동하는 두 개의 24 V 정전류 출력을 갖춘 KDT-C-1000 자동 장력 컨트롤러가 피드백용 캔틸레버 장력 로드셀과 쌍을 이룹니다. 조절 가능한 축 교체 출력 비율의 듀얼 스테이션 전환으로 롤 교체 시 장력 충격을 줄입니다.

컨트롤러 범위 표기: 1000 N.m
출력: 2 x 24 V 정전류, 0-10 V로 구성 가능한 1 x 0-5 V 보조
전원: AC 180-245 V; RS485 지원; 한계 출력 릴레이 지원

구성 C: PLC 통합 멀티 구역 고사양 제어

관통축 장력 감지기 또는 필로우 블록 장력 트랜스듀서가 포함된 TC-860 자동 장력 컨트롤러. 듀얼 24 V/4 A 주 출력이 자분 유닛을 구동하는 동안 듀얼 0-10 V 보조 출력이 인버터, 서보 드라이브 또는 외부 제어 시스템에 연결됩니다.

프로세서: 32-bit 고속 CPU, 50 ms 샘플링, 1 LSB 변환 정밀도
입력: 표준 30 mV / 300 mV, 5 V 맞춤 가능
통신: RS485 / Modbus-RTU, 레지스터 맵 0x00 ~ 0x19
전원: AC 165-264 V 광범위

장력 센서 선택 방법

캔틸레버 로드셀: 플랜지 장착 구조, 간편한 설치, 낮은 온도 드리프트, 높은 과부하 보호. 캔틸레버 장력 로드셀 참조.
필로우 블록 트랜스듀서: 베어링 하우징 아래 풋 장착, 광폭 웹·고속 라인을 위한 더 높은 하중 용량과 구조적 안정성. 필로우 블록 장력 트랜스듀서 참조.
관통축 센서: 롤러 축을 통한 직접 힘 전달, mV/V 출력, IP54 / IP65 보호. 관통축 장력 센서 참조.

전체 선정 절차는 웹 장력 센서 선택 방법을, 컨트롤러 선정은 장력 컨트롤러 선택 방법을 참조하세요.

자주 묻는 질문

XW Machinery는 어떤 장력 범위를 공급할 수 있나요?

장력은 토크와 롤 반경에 따라 달라집니다. 자분 클러치·브레이크 범위는 표준 유닛에서 6 N.m~400 N.m, 마이크로 유닛에서 1 N.m~5 N.m를 커버합니다. 최대 롤 직경, 코어 직경 및 목표 장력을 보내주시면 각 구역에 필요한 토크 범위를 계산해 드립니다.

개루프와 폐루프 장력 제어의 차이점은 무엇인가요?

개루프는 수동 설정 출력으로 장력을 추정하고 롤 직경 변화를 보정하지 않습니다. 폐루프는 장력 센서나 로드셀의 실제 피드백을 사용하여 출력을 자동 조절하므로 더 높은 정밀도와 안정성을 제공합니다. 개루프 대 폐루프 장력 제어 참조.

하나의 컨트롤러로 두 개의 액추에이터를 구동할 수 있나요?

네. TC-860과 KDT-C-1000 모두 두 개의 독립적인 24 V 주 출력 채널을 제공하여, 두 개의 제어 장력 액추에이터 또는 듀얼 축 감기·풀기 구조를 갖춘 장비에 적합합니다.

컨트롤러를 PLC와 통합할 수 있나요?

네. RS485 / Modbus-RTU 통신을 지원하며, Modbus 지원 TC-860 구성에는 0x00~0x19의 정의된 레지스터 맵이 있습니다.

되감기 중에 장력이 변하는 이유는 무엇인가요?

롤 직경, 속도, 롤 교체 및 소재 특성이 모두 장력에 영향을 미칩니다. 되감기 중 웹 장력이 변하는 이유와 불안정한 웹 장력: 원인과 해결책을 참조하세요.

귀하의 라인에 맞는 장력 제어 구성 받기

소재, 웹 폭, 롤 직경 범위, 라인 속도, 목표 장력 및 제어 구역 수를 보내주시면 엔지니어링팀이 파라미터와 배선도를 포함한 컨트롤러·센서·액추에이터 세트를 추천해 드립니다. 제품 요구사항 설문조사 작성 또는 전체 웹 장력 제어 시스템 컬렉션을 둘러보세요.