李明　王磊

摘 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷變化與發(fā)展，人們生活水平的逐漸提高，大大推動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的建設(shè)發(fā)展，尤其是近年來(lái)，我國(guó)在工業(yè)上的發(fā)展獲得了很大的進(jìn)步。各種科學(xué)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)被廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中，但與此同時(shí)也暴露出了一些新的問(wèn)題。文章主要針對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段金屬帶材壓力加工等方面存在的問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析與總結(jié)，并根據(jù)不同時(shí)期所存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決措施，以便更好地促進(jìn)工業(yè)建設(shè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：金屬帶材壓力加工；直接張力控制；間接張力控制；復(fù)合張力控制

引言

金屬帶材壓力加工是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的一種作業(yè)方式，科學(xué)技術(shù)的大量出現(xiàn)為其發(fā)展提供了有利的客觀(guān)條件。然張力控制系統(tǒng)是金屬帶材壓力加工中最為復(fù)雜的一種，首先讓我們先了解一下什么是張力控制系統(tǒng)。嚴(yán)格意義上來(lái)講，張力系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：一是直接張力；二是間接張力。兩者想結(jié)合就組成了復(fù)合張力系統(tǒng)，為了達(dá)到有效的控制，更好地提高工作效率，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況我們必須給予清楚的劃分，然后集中進(jìn)行管理與監(jiān)控。

張力控制系統(tǒng)是軋機(jī)設(shè)備最主要的系統(tǒng)之一，對(duì)于整個(gè)帶材軋制的生產(chǎn)都有著極其重要的影響和作用。所以在其生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于張力控制系統(tǒng)的把握必須按照嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范監(jiān)督，這樣才能保證生產(chǎn)出來(lái)的帶材軋制厚度均勻，表面亮潔，平整度與均勻度符合國(guó)家的規(guī)范要求，同時(shí)也能提高產(chǎn)量。

張力控制系統(tǒng)中，直接控制系統(tǒng)是利用傳感器進(jìn)行有效的張力控制，通常將實(shí)際測(cè)量的張力與其給定的張力數(shù)值進(jìn)行比較，并通過(guò)傳感器進(jìn)行處理偏差，根據(jù)偏差處理系統(tǒng)結(jié)果，將其實(shí)際張力與給定的接近張力進(jìn)行分析，最終達(dá)到一致。其自身控制系統(tǒng)所決定，直接控制系統(tǒng)又被稱(chēng)為反饋控制系統(tǒng)，這種測(cè)量技術(shù)要求相對(duì)較高，能夠以準(zhǔn)確的精度和速度進(jìn)行高質(zhì)量的作業(yè)，對(duì)此通常被用于較高的張力控制系統(tǒng)中。

間接張力控制系統(tǒng)不能自身進(jìn)行測(cè)定張力，它被設(shè)定在一個(gè)固定的張力數(shù)值內(nèi)，然后由相關(guān)的工作人員進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的分析整理對(duì)比，再進(jìn)行張力數(shù)值的預(yù)定，保證其可以達(dá)到相應(yīng)的穩(wěn)定性。這種間接張力控制系統(tǒng)的操作需要操作人員具備完善的專(zhuān)業(yè)技能以及熟練的操作技巧，才能避免錯(cuò)誤的出現(xiàn)，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

1 張力控制方法

減少?gòu)埩驮黾酉到y(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在該張力時(shí)，必須考慮動(dòng)態(tài)扭矩加速或減速造成的產(chǎn)生的張力帶來(lái)的影響的過(guò)程中的控制將盡力確保該卷取機(jī)的移動(dòng)速度與磨機(jī)相一致，從而消除所帶來(lái)的振蕩體系，確保產(chǎn)品質(zhì)量的張力。

在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中，由于會(huì)受到外界不同因素的影響，系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，所以在實(shí)際工作中必須引起足夠的重視，以便更好地維持張力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。文章針對(duì)直接張力控制系統(tǒng)與間接張力控制系統(tǒng)都作了詳細(xì)的分析與介紹，可以將其兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，對(duì)系統(tǒng)中的張力進(jìn)行有效的監(jiān)督控制，并設(shè)定一個(gè)合理的參考數(shù)值，使其穩(wěn)定性保持在這個(gè)范圍之內(nèi)，這樣就能夠進(jìn)行高效率的處理，維持其正常的工作運(yùn)轉(zhuǎn)。

除進(jìn)程的加速和減速在軋機(jī)速度恒定的狀態(tài)變化的張力進(jìn)行調(diào)整，還要考慮變化的影響將產(chǎn)生滾動(dòng)，避免振蕩。

在加工過(guò)程中，軋輥直徑所承載的力與質(zhì)量有著直接的關(guān)系，因?yàn)橥庠谝蛩氐挠绊憰?huì)引起模型參數(shù)的變化，所以在進(jìn)行加工時(shí)必須引起高度的重視，如果發(fā)現(xiàn)任何異常情況都必須要馬上停止加工，仔細(xì)檢查并合理解決，這樣才能保證其安全穩(wěn)定的進(jìn)行張力作業(yè)。對(duì)于所存在的問(wèn)題，可以通過(guò)將直接張力與間接張力進(jìn)行有效的整合來(lái)集中進(jìn)行控制的處理方法，從而保證參數(shù)在一定范圍內(nèi)是趨于穩(wěn)定的?？梢圆捎靡韵聝煞N方式進(jìn)行加強(qiáng)：（1）為了保障建張與消張階段張力的穩(wěn)定性與安全性，可采用間接張力控制法，有針對(duì)性的在這個(gè)過(guò)程中，有效地補(bǔ)償動(dòng)態(tài)張力的變化。（2）與所述相對(duì)的間接張力控制方法，以及直接張力控制方法，由于其相對(duì)高的精確度的方法，它通常被施加到穩(wěn)定軋制階段。

2 工藝要求

在這個(gè)工藝加工過(guò)程中，要求我們必須做好準(zhǔn)備工作，了解每個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵點(diǎn)的要求，以保證加工精度。在進(jìn)行過(guò)程開(kāi)始，開(kāi)卷機(jī)首先進(jìn)行工作，這個(gè)環(huán)節(jié)要觀(guān)察前夾送輥工作是否正常，運(yùn)行狀態(tài)是不是正常，才能保障加工的順利進(jìn)行。

具體的參數(shù)要求：開(kāi)卷機(jī)的卷筒直徑為0.5m，最大開(kāi)卷直徑為1.3m。卷取機(jī)的卷取速度1.515m/s，軋制速度5.0m/s。卷取張力范圍為A：8000-80000N。采用恒張力卷取，卷筒部分的飛輪轉(zhuǎn)矩為40kg·m2。卷筒的寬度450mm，外徑500mm，電動(dòng)機(jī)為并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速0-1560r/min，輸出功率145kW。

3 控制原理

3.1 間接張力控制法

（1）在磁場(chǎng)范圍電機(jī)線(xiàn)圈直徑的變化而變化不再受限，可以選擇，以便于標(biāo)準(zhǔn)化的電機(jī)制造；（2）低速輥直徑?jīng)]有達(dá)到最大值，則不會(huì)達(dá)到電樞電流的最大值，從而降低機(jī)械應(yīng)力和損耗；（3）采用先升壓弱磁控制，往往在全磁電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，減少無(wú)功功率的影響；（4）由于電機(jī)總是在全電壓，從而大大提高了功率因數(shù)。在軋制過(guò)程中，保證了控制的精度應(yīng)在加速和減速變化，例如每一批次不同寬度的條帶的直徑，與夾送輥和卷取機(jī)的摩擦的變化之間的變化量被認(rèn)為是在卷取機(jī)的轉(zhuǎn)矩。它連同張力調(diào)節(jié)，是張力控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試的關(guān)鍵問(wèn)題。

3.2 直接張力控制法

在穩(wěn)態(tài)軋制階段，采用直接張力控制法：直接張力控制方法的原理：主要單元是電流調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，張力調(diào)節(jié)器，控制對(duì)象及其反饋回路的組成。

（1）當(dāng)卷點(diǎn)動(dòng)，啟動(dòng)，停止，調(diào)速器投入運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)的速度和電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)；（2）當(dāng)卷取機(jī)工作正常，張力構(gòu)建，速度調(diào)節(jié)器被裁剪，開(kāi)環(huán)速度環(huán)的等效，速度環(huán)路解除，只有目前的單圈工作，因?yàn)榫o張電路的輸入端，緊張構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，在這種情況下，在操作中的張力環(huán)，該系統(tǒng)工作在間接張力控制狀態(tài)，用最大轉(zhuǎn)矩控制方法。實(shí)現(xiàn)恒張力控制。即超過(guò)基本速度，對(duì)于反電動(dòng)勢(shì)E項(xiàng)的閉環(huán)調(diào)節(jié)恒定的狀態(tài)下，電機(jī)繞組勵(lì)磁系統(tǒng)；（3）如果在加工中發(fā)現(xiàn)張力不足的時(shí)候，就要通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備將張力調(diào)高，滿(mǎn)足加工的需要， 這個(gè)系統(tǒng)的控制就需要雙向調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)跟蹤的自適應(yīng)系統(tǒng)來(lái)完成。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)簡(jiǎn)短的分析介紹，我們可以清楚的了解到，在機(jī)械加工中，張力控制系統(tǒng)是極其重要的一種壓力加工控制系統(tǒng)，對(duì)于工業(yè)建設(shè)的發(fā)展也有著一定的影響作用。如何有效地控制好張力控制系統(tǒng)，嚴(yán)格意義上來(lái)講我們可以通過(guò)兩個(gè)方面進(jìn)行提高，一種是在靜態(tài)的情況加以改善提高；一種是動(dòng)態(tài)。同時(shí)還可以引進(jìn)先進(jìn)的管理技術(shù)及自動(dòng)化控制系統(tǒng)，信息智能技術(shù)，來(lái)加強(qiáng)對(duì)張力控制系統(tǒng)的監(jiān)督與使用，以便更好地保證其精準(zhǔn)度，促進(jìn)工業(yè)加工的建設(shè)發(fā)展。

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