Kiểm Soát Lực Căng: Dải Lực Căng, Phương Pháp Điều Khiển và Cấu Hình

Hệ thống kiểm soát lực căng giữ lực dọc trên màng đang chạy ở giá trị cài đặt khi đường kính cuộn, tốc độ dây chuyền và vật liệu thay đổi. Trang này liệt kê thông số đo lường được của bộ điều khiển lực căng, cảm biến lực căng và cơ cấu bột từ do XW Machinery sản xuất, giải thích ba phương pháp điều khiển dùng trên dây chuyền gia công chuyển đổi, và đưa ra ba cấu hình điển hình với dải lực căng của chúng.

Nếu cần khái niệm trước, xem Hệ Thống Kiểm Soát Lực Căng Là Gì?. Về phần căn chỉnh ngang của thông số, xem Hệ Thống Chỉnh Lệch Mép: Thông Số và Lựa Chọn Model.

Thông Số Kiểm Soát Lực Căng Tổng Quan

Thông số Thông số kỹ thuật Model
Phương pháp điều khiển Vòng kín tự động với thuật toán PI không vọt lố; vòng hở dòng không đổi thủ công trên bộ điều khiển micro TC-860, TC-200
Dải mô-men, khối bột từ tiêu chuẩn 6 N.m đến 400 N.m Dải ly hợp và phanh tiêu chuẩn
Dải mô-men, khối micro 1 N.m đến 5 N.m Ly hợp micro 12 V, phanh micro 24 V
Ký hiệu dải bộ điều khiển 1000 N.m KDT-C-1000
Ngõ ra chính 2 kênh dòng không đổi 24 V / 4 A TC-860, KDT-C-1000
Ngõ ra phụ 2 x 0-10 V; hoặc 1 x 0-5 V cấu hình được thành 0-10 V TC-860, KDT-C-1000
Chu kỳ lấy mẫu 50 ms TC-860
Độ chính xác chuyển đổi 1 LSB, chuyển đổi A/D 16-bit TC-860
Dải ngõ vào cảm biến 30 mV hoặc 300 mV tiêu chuẩn; ngõ vào 5 V tùy chỉnh TC-860
Nguồn bộ điều khiển AC 165-264 V; hoặc AC 180-245 V; hoặc kích từ DC 12 V / 24 V cho khối micro TC-860, KDT-C-1000, TC-200
Truyền thông RS485 / Modbus-RTU, bản đồ thanh ghi 0x00 đến 0x19 TC-860, KDT-C-1000
Điều khiển thay cuộn Chuyển trạm kép với tỷ lệ ngõ ra thay trục điều chỉnh được, ngõ ra chờ KDT-C-1000, TC-860
Kết cấu đo Lắp mặt bích công-xôn, lắp chân gối đỡ, xuyên trục Dải cảm biến lực căng
Tín hiệu ngõ ra cảm biến Ngõ ra mV/V kiểu cảm biến biến dạng Cảm biến xuyên trục
Cấp bảo vệ IP54 / IP65 Cảm biến xuyên trục

Cách Suy Ra Dải Lực Căng

Lực căng không được cài trực tiếp bởi bộ điều khiển. Trên trạm quấn hoặc tháo cuộn, bộ điều khiển đặt mô-men lên ly hợp hoặc phanh bột từ, và lực căng màng kết quả suy ra từ bán kính cuộn:

Lực căng màng (N) = Mô-men (N.m) / Bán kính cuộn (m)

Đây là lý do dải lực căng khả dụng của một vùng phụ thuộc cả vào dải mô-men của cơ cấu lẫn dải đường kính cuộn của máy. Phanh bột từ 6 N.m đến 400 N.m không cho một giá trị lực căng cố định: ở bán kính lõi 0,05 m, cùng mô-men tạo ra lực căng cao hơn nhiều so với ở bán kính cuộn đầy 0,4 m. Hãy chọn cỡ cơ cấu trên toàn bộ cuộn, không chỉ tại điểm cài.

Hệ quả thực tế: mô-men tối đa cần được xác định bởi đường kính cuộn đầy và lực căng tối đa vật liệu chịu được, còn mô-men tối thiểu điều khiển được xác định bởi đường kính lõi. Hãy ghi rõ cả hai con số trước khi đặt hàng.

Ba Phương Pháp Kiểm Soát Lực Căng

1. Vòng Hở: Điều Khiển Dòng Không Đổi Thủ Công

Người vận hành đặt mức ngõ ra và bộ điều khiển giữ dòng kích từ không đổi. Không có phản hồi lực căng, nên lực căng trôi khi đường kính cuộn thay đổi. Phương pháp này phù hợp chạy ngắn, máy đơn giản và màng nhẹ lực căng thấp, nơi chi phí và đơn giản quan trọng hơn độ lặp lại.

  • Phần cứng: Bộ Điều Khiển Lực Căng Micro TC-200 với ly hợp bột từ micro 12 V hoặc phanh bột từ micro 24 V
  • Dải mô-men: 1 N.m đến 5 N.m
  • Dùng điển hình: nhãn, máy quấn lại nhỏ, màng nhẹ và máy nhỏ gọn

2. Vòng Kín: Điều Khiển Tự Động với Phản Hồi Cảm Biến

Cảm biến lực căng hoặc cảm biến tải đưa lực căng thực tế về bộ điều khiển, bộ liên tục so sánh lực căng đo với mục tiêu và điều chỉnh ngõ ra. Đây là phương pháp tiêu chuẩn cho dây chuyền mà độ ổn định lực căng ảnh hưởng đến định vị, độ cứng quấn hoặc độ giãn vật liệu.

3. Điều Khiển Dancer

Con lăn dancer cung cấp dự trữ lực căng cơ khí và thường kết hợp với bộ điều khiển vòng kín trên dây chuyền có thay đổi tốc độ hoặc nối mối thường xuyên. XW Machinery cung cấp phần bộ điều khiển và cảm biến của các hệ thống này; cơ cấu dancer do nhà chế tạo máy thực hiện. Xem Vòng Hở so với Vòng Kín Trong Kiểm Soát Lực Căng để so sánh đầy đủ.

Ba Cấu Hình Kiểm Soát Lực Căng Điển Hình

Cấu Hình A: Màng Nhẹ, Lực Căng Thấp

Bộ Điều Khiển Lực Căng Micro TC-200 dẫn động ly hợp bột từ micro 12 V (1-5 N.m) hoặc phanh bột từ micro 24 V (1-5 N.m). Ngõ ra dòng không đổi thủ công, không cần bộ khuếch đại công suất trung gian trên khung micro và nhỏ.

  • Dải mô-men: 1 N.m đến 5 N.m
  • Phương pháp điều khiển: thủ công, vòng hở
  • Thêm cảm biến lực căng và bộ điều khiển tự động để nâng cấp lên vòng kín

Cấu Hình B: Quấn và Tháo Cuộn Trạm Đơn hoặc Kép Tiêu Chuẩn

Bộ Điều Khiển Lực Căng Tự Động KDT-C-1000 với hai ngõ ra dòng không đổi 24 V dẫn động trực tiếp ly hợp và phanh bột từ, ghép với cảm biến lực căng công-xôn để phản hồi. Chuyển trạm kép với tỷ lệ ngõ ra thay trục điều chỉnh được giúp giảm sốc lực căng khi thay cuộn.

  • Ký hiệu dải bộ điều khiển: 1000 N.m
  • Ngõ ra: 2 x 24 V dòng không đổi, 1 x 0-5 V phụ cấu hình được thành 0-10 V
  • Nguồn: AC 180-245 V; hỗ trợ RS485; hỗ trợ rơ le ngõ ra giới hạn

Cấu Hình C: Điều Khiển Đa Vùng Thông Số Cao với Tích Hợp PLC

Bộ Điều Khiển Lực Căng Tự Động TC-860 với đầu đo lực căng xuyên trục hoặc đầu đo lực căng gối đỡ. Hai ngõ ra chính 24 V/4 A dẫn động khối bột từ trong khi hai ngõ ra phụ 0-10 V kết nối biến tần, bộ điều khiển servo hoặc hệ thống điều khiển ngoài.

  • Bộ xử lý: CPU tốc độ cao 32-bit, lấy mẫu 50 ms, độ chính xác chuyển đổi 1 LSB
  • Ngõ vào: 30 mV / 300 mV tiêu chuẩn, 5 V tùy chỉnh
  • Truyền thông: RS485 / Modbus-RTU, bản đồ thanh ghi 0x00 đến 0x19
  • Nguồn: AC 165-264 V dải rộng

Cách Chọn Cảm Biến Lực Căng

Xem Cách Chọn Cảm Biến Lực Căng để biết quy trình chọn đầy đủ, và Cách Chọn Bộ Điều Khiển Lực Căng để chọn bộ điều khiển.

Câu Hỏi Thường Gặp

XW Machinery cung cấp dải lực căng bao nhiêu?

Lực căng phụ thuộc mô-men và bán kính cuộn. Dải ly hợp và phanh bột từ bao phủ 6 N.m đến 400 N.m trên khối tiêu chuẩn và 1 N.m đến 5 N.m trên khối micro. Gửi đường kính cuộn tối đa, đường kính lõi và lực căng mục tiêu, chúng tôi tính dải mô-men cần cho từng vùng.

Khác biệt giữa vòng hở và vòng kín trong kiểm soát lực căng là gì?

Vòng hở ước tính lực căng từ ngõ ra cài thủ công và không hiệu chỉnh theo thay đổi đường kính cuộn. Vòng kín dùng phản hồi thực tế từ cảm biến lực căng hoặc cảm biến tải và tự động điều chỉnh ngõ ra, cho độ chính xác và ổn định cao hơn. Xem Vòng Hở so với Vòng Kín Trong Kiểm Soát Lực Căng.

Một bộ điều khiển có thể dẫn động hai cơ cấu không?

Có. Cả TC-860 và KDT-C-1000 đều cung cấp hai kênh ngõ ra chính 24 V độc lập, phù hợp máy có hai cơ cấu lực căng được điều khiển hoặc kết cấu quấn và tháo cuộn trục kép.

Bộ điều khiển có thể tích hợp với PLC không?

Có. Truyền thông RS485 / Modbus-RTU sẵn có, với bản đồ thanh ghi định nghĩa từ 0x00 đến 0x19 trên cấu hình TC-860 hỗ trợ Modbus.

Vì sao lực căng thay đổi khi quấn lại?

Đường kính cuộn, tốc độ, thay cuộn và hành vi vật liệu đều ảnh hưởng lực căng. Xem Vì Sao Lực Căng Thay Đổi Khi Quấn Lại và Lực Căng Không Ổn Định: Nguyên Nhân và Giải Pháp.

Nhận Cấu Hình Kiểm Soát Lực Căng Cho Dây Chuyền Của Bạn

Gửi vật liệu, khổ màng, dải đường kính cuộn, tốc độ dây chuyền, lực căng mục tiêu và số vùng điều khiển, đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi sẽ đề xuất bộ điều khiển, cảm biến và cơ cấu với thông số và sơ đồ đấu dây. Hoàn thành bảng khảo sát yêu cầu sản phẩm, hoặc duyệt toàn bộ bộ sưu tập hệ thống kiểm soát lực căng.