Controlo de Tensão de Banda: Gama de Tensão, Métodos de Controlo e Configurações

Um sistema de controlo de tensão de banda mantém a força longitudinal numa banda em movimento num valor definido enquanto o diâmetro do rolo, a velocidade da linha e o material mudam. Esta página lista as especificações mensuráveis dos controladores de tensão, sensores de tensão e atuadores de pó magnético fabricados pela XW Machinery, explica os três métodos de controlo utilizados em linhas de conversão e apresenta três configurações típicas com as respetivas gamas de tensão.

Se precisar primeiro do conceito, leia O que é um Sistema de Controlo de Tensão de Banda?. Se precisar do lado do alinhamento lateral da especificação, consulte Sistemas de Guiamento de Banda: Especificações e Seleção de Modelo.

Especificações de Controlo de Tensão num Relance

Parâmetro Especificação Modelo
Método de controlo Ciclo fechado automático com algoritmo PI sem sobreelevação; ciclo aberto manual de corrente constante em microcontroladores TC-860, TC-200
Gama de binário, unidades de pó magnético padrão 6 N.m a 400 N.m Gama padrão de embraiagens e travões
Gama de binário, micro unidades 1 N.m a 5 N.m Micro embraiagem 12 V, micro travão 24 V
Designação de gama do controlador 1000 N.m KDT-C-1000
Saída principal 2 x 24 V / 4 A canais de corrente constante TC-860, KDT-C-1000
Saída auxiliar 2 x 0-10 V; ou 1 x 0-5 V configurável para 0-10 V TC-860, KDT-C-1000
Ciclo de amostragem 50 ms TC-860
Precisão de conversão 1 LSB, conversão A/D de 16 bits TC-860
Gama de entrada do sensor 30 mV ou 300 mV padrão; entrada de 5 V personalizável TC-860
Alimentação do controlador AC 165-264 V; ou AC 180-245 V; ou excitação DC de 12 V / 24 V para micro unidades TC-860, KDT-C-1000, TC-200
Comunicação RS485 / Modbus-RTU, mapa de registos 0x00 a 0x19 TC-860, KDT-C-1000
Controlo de mudança de rolo Comutação de dupla estação com relação de saída de mudança de eixo ajustável, saída de standby KDT-C-1000, TC-860
Estrutura de medição Montagem por flange em cantilever, montagem por base em chumaceira, eixo passante Gama do sensor de tensão
Sinal de saída do sensor Saída de extensómetro mV/V Sensor de eixo passante
Classe de proteção IP54 / IP65 Sensor de eixo passante

Como é Derivada a Gama de Tensão

A tensão não é definida diretamente pelo controlador. Numa estação de enrolamento ou desenrolamento, o controlador define o binário numa embraiagem ou travão de pó magnético, e a tensão de banda resultante decorre do raio do rolo:

Tensão de banda (N) = Binário (N.m) / Raio do rolo (m)

É por isso que a gama de tensão utilizável de uma zona depende tanto da gama de binário do atuador como da gama de diâmetro do rolo da máquina. Um travão de pó magnético de 6 N.m a 400 N.m não fornece um valor de tensão fixo: a um raio de núcleo de 0,05 m, o mesmo binário produz muito mais tensão do que a um raio de rolo cheio de 0,4 m. Dimensione o atuador para o rolo completo, não apenas para o ponto de ajuste.

Consequência prática: o binário máximo necessário é definido pelo diâmetro do rolo cheio e pela tensão máxima que o material tolera, enquanto o binário mínimo controlável é definido pelo diâmetro do núcleo. Especifique ambos os valores antes de encomendar.

Três Métodos de Controlo de Tensão

1. Ciclo Aberto: Controlo Manual de Corrente Constante

O operador define o nível de saída e o controlador mantém a corrente de excitação constante. Não há realimentação de tensão, pelo que a tensão varia à medida que o diâmetro do rolo muda. Este método adequa-se a tiragens curtas, máquinas simples e bandas leves de baixa tensão onde o custo e a simplicidade importam mais do que a repetibilidade.

  • Hardware: Micro Controlador de Tensão TC-200 com uma micro embraiagem de pó magnético de 12 V ou um micro travão de pó magnético de 24 V
  • Gama de binário: 1 N.m a 5 N.m
  • Uso típico: etiquetas, pequenos enroladores, bandas leves e máquinas compactas

2. Ciclo Fechado: Controlo Automático com Realimentação do Sensor

Os sensores de tensão ou células de carga enviam a tensão real de volta ao controlador, que compara continuamente a tensão medida com o alvo e ajusta a saída. Este é o método padrão para linhas de produção onde a estabilidade da tensão afeta o registo, a dureza do enrolamento ou o estiramento do material.

3. Controlo por Dancer

Um rolo dancer fornece armazenamento mecânico de tensão e é frequentemente combinado com um controlador em ciclo fechado em linhas com mudanças de velocidade frequentes ou emendas. A XW Machinery fornece o lado do controlador e do sensor destes sistemas; a mecânica do dancer é construída pelo fabricante da máquina. Consulte Controlo de Tensão em Ciclo Aberto vs Ciclo Fechado para uma comparação completa.

Três Configurações Típicas de Controlo de Tensão

Configuração A: Banda Leve, Tensão Baixa

Micro Controlador de Tensão TC-200 a acionar uma micro embraiagem de pó magnético de 12 V (1-5 N.m) ou um micro travão de pó magnético de 24 V (1-5 N.m). Saída manual de corrente constante, sem amplificador de potência intermédio necessário em quadros micro e pequenos.

  • Gama de binário: 1 N.m a 5 N.m
  • Método de controlo: manual, ciclo aberto
  • Adicione um sensor de tensão e um controlador automático para atualizar para ciclo fechado

Configuração B: Enrolamento e Desenrolamento Padrão de Estação Única ou Dupla

Controlador Automático de Tensão KDT-C-1000 com duas saídas de corrente constante de 24 V a acionar diretamente embraiagens e travões de pó magnético, emparelhado com células de carga de tensão em cantilever para realimentação. A comutação de dupla estação com relação de saída de mudança de eixo ajustável reduz o choque de tensão durante a mudança de rolo.

  • Designação de gama do controlador: 1000 N.m
  • Saídas: 2 x 24 V corrente constante, 1 x 0-5 V auxiliar configurável para 0-10 V
  • Alimentação: AC 180-245 V; RS485 suportado; relé de saída de limite suportado

Configuração C: Controlo de Alta Especificação Multi-Zona com Integração PLC

Controlador Automático de Tensão TC-860 com detetores de tensão de eixo passante ou transdutores de tensão de chumaceira. Duas saídas principais de 24 V/4 A acionam as unidades de pó magnético, enquanto duas saídas auxiliares de 0-10 V se ligam a inversores, acionamentos servo ou sistemas de controlo externos.

  • Processador: CPU de alta velocidade de 32 bits, amostragem de 50 ms, precisão de conversão de 1 LSB
  • Entradas: 30 mV / 300 mV padrão, 5 V personalizável
  • Comunicação: RS485 / Modbus-RTU, mapa de registos 0x00 a 0x19
  • Alimentação: AC 165-264 V gama ampla

Como Escolher um Sensor de Tensão

  • Célula de carga em cantilever: estrutura de montagem por flange, instalação fácil, baixa deriva térmica, alta proteção contra sobrecarga. Consulte a Célula de Carga de Tensão em Cantilever.
  • Transdutor de chumaceira: montagem por base sob a caixa do rolamento, maior capacidade de carga e estabilidade estrutural para linhas de banda larga e alta velocidade. Consulte o Transdutor de Tensão de Chumaceira.
  • Sensor de eixo passante: transmissão direta de força através do eixo do rolo, saída mV/V, proteção IP54 / IP65. Consulte o Sensor de Tensão de Eixo Passante.

Leia Como Escolher um Sensor de Tensão de Banda para o procedimento completo de seleção, e Como Escolher um Controlador de Tensão para a seleção do controlador.

Perguntas Frequentes

Que gama de tensão pode a XW Machinery fornecer?

A tensão depende do binário e do raio do rolo. A gama de embraiagens e travões de pó magnético cobre 6 N.m a 400 N.m em unidades padrão e 1 N.m a 5 N.m em micro unidades. Envie o seu diâmetro máximo de rolo, diâmetro de núcleo e tensão alvo e calculamos a gama de binário necessária para cada zona.

Qual é a diferença entre controlo de tensão em ciclo aberto e ciclo fechado?

O ciclo aberto estima a tensão a partir de uma saída definida manualmente e não corrige a mudança do diâmetro do rolo. O ciclo fechado utiliza realimentação real de sensores de tensão ou células de carga e regula a saída automaticamente, proporcionando maior precisão e estabilidade. Consulte Controlo de Tensão em Ciclo Aberto vs Ciclo Fechado.

Pode um controlador acionar dois atuadores?

Sim. Tanto o TC-860 como o KDT-C-1000 fornecem dois canais de saída principais de 24 V independentes, o que se adequa a máquinas com dois atuadores de tensão controlados ou estruturas de enrolamento e desenrolamento de eixo duplo.

Pode o controlador integrar-se num PLC?

Sim. A comunicação RS485 / Modbus-RTU está disponível, com um mapa de registos definido de 0x00 a 0x19 em configurações TC-860 com Modbus.

Porque é que a tensão muda durante o enrolamento?

O diâmetro do rolo, a velocidade, a mudança de rolo e o comportamento do material afetam todos a tensão. Consulte Porque é que a Tensão de Banda Muda Durante o Enrolamento e Tensão de Banda Instável: Causas e Soluções.

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