Feszességszabályozás hasítógépekben: Nyílt hurok vs. zárt hurok

A hasítógépek működésében a Tension Control alapvető technológia. Akár papírt, fóliát vagy alumíniumfóliát vágunk, a feszültség stabilitása közvetlenül meghatározza a késztermék síkságát, a vágási pontosságot és a tekercselés minőségét.

A feszültségszabályozás elsősorban két módra oszlik: nyílt hurkú és zárt hurkú. A mögöttes logikájuk és alkalmazási forgatókönyveik jelentősen eltérnek.

1. Nyílt hurkú feszültségszabályozás

A nyílt hurkú vezérlés nem figyeli közvetlenül a tényleges feszültségértéket. Ehelyett 'becsli' és kiadja a szükséges nyomatékot a megjósolt és előre beállított paraméterek alapján.

Működési elv:

A vezérlőrendszer kiszámítja a meghajtómotor (általában mágneses porfék vagy szervomotor) által igényelt nyomatékot (nyomatékot) az aktuális tekercsátmérő , anyagszélesség és a célfeszültség értéke alapján..

T a kimeneti nyomaték,

F a beállított feszültség, és

R a valós idejű tekercsátmérő.

• Kulcskövetelmény : Rendelkezik nagy pontosságú átmérőszámítással (kódolókon, ultrahangos érzékelőkön vagy lineáris sebességkonverzión keresztül).

• Előnyök : Egyszerű szerkezet, alacsony költség, nincs szükség drága feszültségérzékelőkre vagy táncoló görgőkre.

• Hátrányok: A valós idejű korrekció hiánya. Ha az anyagvastagság egyenetlen, a mechanikai súrlódás megváltozik, vagy a környezeti tényezők ingadoznak, a rendszer nem érzékeli a tényleges feszültségeltérést, ami alacsonyabb pontossághoz vezet.

2. Zárt hurkú feszültségszabályozás

A zárt hurkú vezérlés valós időben figyeli az aktuális értéket érzékelőkön keresztül, és összehasonlítja a beállított értékkel, egy PID algoritmus segítségével a kimenet automatikus korrekciója érdekében.

A. Feszültségérzékelő visszajelzés (közvetlen zárt hurok)

• Folyamat: speciális erőmérő cellákat (feszültségérzékelőket) szerelnek fel. A vezetőgörgők alá

• Jellemzők: Közvetlenül tükrözi az anyag felületén jelentkező fizikai feszültséget. Rendkívül érzékeny és ideális nagy sebességű hasítóberendezésekhez.

B. Táncoló görgő / ingakar (közvetett zárt hurok)

• Folyamat : A levegőnyomás szabályozza a táncoló görgőt, hogy állandó erőt fejtsen ki. Az anyagfeszültség egyensúlyban van ezzel a nyomással. Amikor a feszültség ingadozik, a kar mozog; egy potenciométer érzékeli ezt az elmozdulást, és visszaadja a rendszernek.

• Jellemzők : A táncoló görgő pufferként és energiatárolóként működik , elnyeli az ütéseket indításkor vagy vészleállításkor, hogy megakadályozza az anyag törését.

3. Összehasonlítás: Nyílt hurkú vs. zárt hurok

Funkció	Nyílt hurkú vezérlés	Zárt hurkú vezérlés
Érzékelő elem	Nincs (vagy csak átmérő érzékelés)	Terhelőcellák vagy táncoló görgő
Pontosság	Közepes-alacsony; interferenciára érzékeny	Rendkívül magas; automatikus kompenzáció
Stabilitás	Eredetileg stabil; nincs oszcilláció	PID hangolást igényel a vadászat megelőzése érdekében
Hardverköltség	Alacsony	Magas
Tipikus forgatókönyvek	Letekercselő, alacsony kategóriás gépek, konzisztens anyagok	Nagy sebességű metszőgépek, visszatekercselő, ultravékony anyagok

4. Miért használja a visszatekerés gyakran a 'zárt hurkú + kúpos vezérlést'

szakaszában a szigorúan állandó feszültség fenntartása azt okozhatja, hogy a belső rétegek túl lazulnak, vagy a külső rétegek összenyomhatják a magot (a 'teleszkópos' vagy 'karfiol' hatás). visszatekercselési A hasítógép

Ezért a zárt hurkú szabályozást általában kombinálják Tension Taper algoritmussal : a tekercsátmérő növekedésével a beállított feszültség automatikusan és lineárisan csökken.

K a kúpos együttható és

R az áramátmérő.

Összegzés

• Belépő szintű/gazdaságos megoldás : Nyitott hurkú vezérlés mágneses porfékkel a letekeréshez; egyszerű nyomaték mód a visszatekeréshez.

• Csúcskategóriás/nagy sebességű megoldás : Teljes zárt hurkú vezérlés. A letekercselő vége aktív motort használ érzékelőkkel, míg a visszatekercselő végén szervomotorok zárt hurkú vezérléssel és dinamikus kúpkompenzációval biztosítják a tiszta éleket és a belső feszültség tudományos eloszlását.