4章-張力計(jì)一類課件

1、 張力計(jì)用來(lái)測(cè)量帶鋼張力，構(gòu)成帶鋼張力的閉環(huán)控制，從而使生產(chǎn)線上帶鋼張力嚴(yán)格地滿足工藝要求。帶鋼張力對(duì)酸軋連續(xù)生產(chǎn)線的作用十分重要，尤其對(duì)軋機(jī)線的作用更為突出，如果張力控制不合理會(huì)造成冷軋產(chǎn)品的厚度偏差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成斷帶。而張力計(jì)的測(cè)量精度將直接影響生產(chǎn)線張力控制的精度，因此，我們選擇ABB高精度的張力計(jì)。第4章 張力計(jì)返回主目錄1專業(yè)薈萃 張力計(jì)用來(lái)測(cè)量帶鋼張力，構(gòu)成帶鋼張力的閉 如下圖所示：一套完整的張力計(jì)由兩個(gè)壓頭和一個(gè)處理單元（包括控制單元、隔離放大器和接線端子箱）組成，壓頭一般安裝在導(dǎo)向輥（有時(shí)也叫測(cè)張輥）軸承座和機(jī)械框架之間。當(dāng)帶鋼以一定的包角通過導(dǎo)向輥時(shí)，由于帶鋼的張力作用兩個(gè)壓

2、頭分別會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力信號(hào)，該壓力信號(hào)送到處理單元處理后轉(zhuǎn)換為帶鋼的張力，然后通過Profibus接口送到自動(dòng)化系統(tǒng)用于帶鋼張力的閉環(huán)控制。4.1 系統(tǒng)組成2專業(yè)薈萃 如下圖所示：一套完整的張力計(jì)由兩個(gè)壓頭和信號(hào)處理單元Profibus-DP壓頭壓頭自動(dòng)化 系統(tǒng)測(cè)張輥3專業(yè)薈萃信號(hào)處理單元Profibus-DP壓頭壓頭自動(dòng)化測(cè)張輥3專業(yè) 壓頭是一個(gè)焊接鋼裝置，一般有兩種類型的壓頭：水平類型和垂直類型。當(dāng)帶鋼以一定包角通過測(cè)張輥時(shí)，帶鋼的張力T將產(chǎn)生兩個(gè)分量，一個(gè)是垂直方向的分量FV，另一個(gè)是水平方向的分量FH。如果我們選用水平類型的壓頭，則可以測(cè)出FH；如果我們選用垂直類型的壓頭，則我們可以測(cè)出

3、FV。另外，測(cè)量輥和帶鋼的包角可以獲得，從而我們可以計(jì)算出帶鋼的張力。下面分別給出水平類型和垂直類型壓頭的測(cè)量原理：4.2 壓頭工作原理一. 測(cè)量原理4專業(yè)薈萃 壓頭是一個(gè)焊接鋼裝置，一般有兩種類型的壓頭1. 水平類型壓頭測(cè)量原理5專業(yè)薈萃1. 水平類型壓頭測(cè)量原理5專業(yè)薈萃 如上圖所示：壓頭測(cè)量力的大小，一部分取決于帶鋼的張力T，另一部分取決于帶鋼的包角，由下列方程式?jīng)Q定：6專業(yè)薈萃 如上圖所示：壓頭測(cè)量力的大小，一部分取決于1. 垂直類型壓頭測(cè)量原理7專業(yè)薈萃1. 垂直類型壓頭測(cè)量原理7專業(yè)薈萃 如上圖所示：和水平類型的壓頭類似，測(cè)量力取決于帶鋼張力T和包角。另外，它和水平類型壓頭所不同的

4、是測(cè)量力還有一部分來(lái)自導(dǎo)向輥及軸承的重量，通過內(nèi)部的電子補(bǔ)償我們可以得到一個(gè)與帶鋼張力成正比的測(cè)量信號(hào)。測(cè)量力由下列方程計(jì)算：8專業(yè)薈萃 如上圖所示：和水平類型的壓頭類似，測(cè)量力取其中：FR： 在測(cè)量方向的張力分量 Frtol： 在測(cè)量方向的合力 FV： 垂直于測(cè)量方向的張力分量 FVtol： 垂直于測(cè)量方向的合力 T： 帶鋼張力 Tare： 輥?zhàn)蛹拜S承的重量 、： 導(dǎo)向輥和帶鋼的包角9專業(yè)薈萃其中：FR： 在測(cè)量方向的張力分量9專業(yè)薈萃 張力傳感器的測(cè)量原理基于壓磁效應(yīng)，即在機(jī)械加載的情況下，導(dǎo)磁材料的磁性能將發(fā)生變化。 測(cè)量元件是由特殊處理的金屬薄片疊壓而成，初級(jí)和次級(jí)線圈通過傳感器中的四

5、個(gè)孔以同一方向垂直繞制。 傳感器工作時(shí)，在初級(jí)線圈中通以交變的電壓，無(wú)機(jī)械加載時(shí)由于兩個(gè)線圈時(shí)垂直繞制的，他們之間沒有磁耦合，因此載次級(jí)線圈中沒有感應(yīng)電壓。當(dāng)受到機(jī)械加載時(shí)，初級(jí)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)模式發(fā)生變化，部分磁通將耦合二. 傳感器原理10專業(yè)薈萃 張力傳感器的測(cè)量原理基于壓磁效應(yīng)，即在機(jī) 到次級(jí)線圈。此時(shí)，次級(jí)線圈中感應(yīng)出一個(gè)交變的電壓，此感應(yīng)電壓與傳感器受到的機(jī)械加載成正比。如下圖所示：加載卸載11專業(yè)薈萃 到次級(jí)線圈。此時(shí)，次級(jí)線圈中感應(yīng)出一個(gè)交變的電壓，此如圖所示：AB為初級(jí)線圈，提供勵(lì)磁。 CD為次級(jí)線圈，感應(yīng)出測(cè)量信 號(hào)。 電阻R1、R2用來(lái)校準(zhǔn)輸出信號(hào)的靈敏度，并由熱敏 Rt電阻

6、進(jìn)行溫度補(bǔ)償。二. 傳感器電路12專業(yè)薈萃如圖所示：AB為初級(jí)線圈，提供勵(lì)磁。二. 傳感器電路12專壓頭電氣原理圖13專業(yè)薈萃壓頭電氣原理圖13專業(yè)薈萃4.2 張力計(jì)角度補(bǔ)償對(duì)于帶鋼和導(dǎo)向輥的包角不固定的應(yīng)用中，張力計(jì)帶有一個(gè)角度補(bǔ)償單元，用來(lái)消除帶鋼包角變化對(duì)張力測(cè)量的影響。例如在第五機(jī)架后的張力計(jì)中就帶有該角度補(bǔ)償單元，用來(lái)補(bǔ)償卷取機(jī)上鋼卷卷經(jīng)變化引起的帶鋼和導(dǎo)向輥的包角的變化。如下圖所示：14專業(yè)薈萃4.2 張力計(jì)角度補(bǔ)償對(duì)于帶鋼和導(dǎo)向輥的包角不固定的應(yīng)用中，張力計(jì)角度補(bǔ)償示意圖15專業(yè)薈萃張力計(jì)角度補(bǔ)償示意圖15專業(yè)薈萃4.2 酸洗段張力計(jì)配置 Load CellPFTL 201D L

7、oad CellPFTL 201D 控制器PFEA112 1#張力計(jì)位于入口活套出口 Load CellPFTL 201D Load CellPFTL 201D 控制器PFEA112 2#張力計(jì)位于1#出口活套出口 Load CellPFTL 201D Load CellPFTL 201D 控制器PFEA112 3#張力計(jì)位于2#出口活套入口Profibus-DPS7-400自動(dòng)化系統(tǒng)16專業(yè)薈萃4.2 酸洗段張力計(jì)配置 Load Cell Load Ce4.2 軋機(jī)段張力計(jì)配置TDC自動(dòng)化系統(tǒng)Profibus-DP Load CellPFCL 201CE 50KN Load CellPFCL 201CE 50KN 接線箱PFXC 141 控制器PFEA 113 Load CellPFCL 201CE 50KN Load CellPFCL 201CE 50KN 接線箱PFXC 1413#軋機(jī) Load CellPFCL 201CE 50KN Load CellPFCL 201CE 50KN 接線箱PFXC 141 控制器PFEA 113 Load CellPFCL 201CE 20KN Load CellPFCL 201CE 20KN 接線箱PFXC 1415#軋機(jī)2#軋機(jī)4#軋機(jī) Load CellPFCL 201CE 20KN Load CellPFCL 201CE 20KN