張力控制在造紙工業(yè)、膠粘帶生產(chǎn)、電線電纜制造、包裝業(yè)、紙張加工業(yè)、薄膜生產(chǎn)、印刷工業(yè)等行業(yè)廣泛應(yīng)用。在以上行業(yè)的生產(chǎn)中要保證產(chǎn)品的質(zhì)量必須要保證所生產(chǎn)的產(chǎn)品的張力恒定。

張力控制系統(tǒng)的組成（見(jiàn)附圖）：

張力控制原理

1）牽引部分：牽引一般采用速度控制的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，他的主要任務(wù)是牽引著產(chǎn)品向前運(yùn)行。

2）張力檢測(cè)部分：它處于牽引和放卷或收卷之間，當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)張力檢測(cè)部分時(shí)，他能檢測(cè)出動(dòng)態(tài)瞬時(shí)的張力的大小。它是對(duì)張力直接進(jìn)行檢測(cè)，與機(jī)械緊密地結(jié)合在一起，是沒(méi)有移動(dòng)部件檢測(cè)方式。通常采用兩個(gè)張力傳感器配對(duì)使用，將它們裝在檢測(cè)導(dǎo)向輥兩側(cè)的端軸上。原料通過(guò)檢測(cè)導(dǎo)向輥施加壓力，使張力傳感器敏感元件產(chǎn)生位移或變形，從而檢測(cè)出實(shí)際張力值。

3）張力放大器：是將張力檢測(cè)部分檢測(cè)出的實(shí)際張力信號(hào)通過(guò)張力放大器放大,由于張力傳感器檢測(cè)出的信號(hào)非常小，應(yīng)用在工業(yè)控制上無(wú)法使用，所以需要將張力檢測(cè)出來(lái)的信號(hào)放大成的0-10V或4-20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),供給PLC及其他工控產(chǎn)品運(yùn)用。

4）PLC及顯示設(shè)定：當(dāng)將張力信號(hào)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)便于PLC接收，信號(hào)進(jìn)入PLC后與顯示設(shè)定值進(jìn)行比較，由PLC對(duì)張力檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，再將運(yùn)算后的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到執(zhí)行部分。

5）磁粉放大器：接收由PLC送來(lái)0~10V 電壓信號(hào)，輸出電壓：0~24VDC，電流：≤4A，可直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)磁粉離合器/制動(dòng)器，由于磁粉離合器/制動(dòng)器所需的電流及電壓較大必須采用放大器。

6）磁粉離合器/制動(dòng)器：是最后的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，產(chǎn)品上的張力大小完全由磁粉離合器/制動(dòng)器產(chǎn)生。

張力控制的主要方式

張力控制方式一般分為開(kāi)環(huán)控制方式和閉環(huán)控制方式兩種。開(kāi)環(huán)控制是直接用具有類似卷繞特性n=kD(n 為轉(zhuǎn)速，k為常數(shù)，D為卷輥直徑)的電動(dòng)機(jī)來(lái)傳動(dòng)卷繞機(jī)構(gòu),采用PLC直接運(yùn)算獲得近似的恒張力運(yùn)行，他是沒(méi)有張力檢測(cè)環(huán)節(jié)，開(kāi)環(huán)控制隨機(jī)性差,控制精度低。閉環(huán)張力控制有張力檢測(cè)環(huán)節(jié)控制，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,將被調(diào)量即張力進(jìn)行反饋給PLC,與給定張力相比較,然后利用差值由PLC進(jìn)行運(yùn)算調(diào)節(jié),對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié),使輸出張力滿足實(shí)際需求,這種控制方式稱為直接張力閉環(huán)控制，這種方法不必考慮各種補(bǔ)償，可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，控制精度較高。

張力控制系統(tǒng)應(yīng)用性能分析

張力控制系統(tǒng)通常包括張力檢測(cè)機(jī)構(gòu)、張力控制器、張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等。根據(jù)張力檢測(cè)方式和應(yīng)用場(chǎng)合的不同，張力控制系統(tǒng)可有多種具體應(yīng)用方案，對(duì)其應(yīng)用性能分析如下：采用張力傳感器直接檢測(cè)方式，直接測(cè)定原料的實(shí)際張力值，然后把張力值采用張力信號(hào)放大器轉(zhuǎn)換成張力信號(hào)反饋給PLC，通過(guò)此信號(hào)與控制器預(yù)先設(shè)定的張力值對(duì)比，由PLC計(jì)算出控制信號(hào)，自動(dòng)控制執(zhí)行單元調(diào)節(jié)實(shí)際張力值與預(yù)設(shè)張力值相等，以達(dá)到張力穩(wěn)定目的，它是目前較為先進(jìn)的張力控制方法。

本文介紹了張力形成及張力控制的有關(guān)問(wèn)題,對(duì)實(shí)際工程的應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值 。