高精度卷繞真空鍍膜設(shè)備張力控制技術(shù)研究.pdf

1、張力控制是鍍膜、IC制造、印刷、纖維纏繞等工業(yè)設(shè)備中具有共性的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著現(xiàn)代卷繞設(shè)備向高速、高精度方向發(fā)展，張力控制技術(shù)極其重要。由于大型機(jī)電張力設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、影響因素眾多，在不同工況下系統(tǒng)參數(shù)存在著較強(qiáng)的耦合性、非線性、時變性和不確定性；在基礎(chǔ)理論、檢測技術(shù)和控制策略等方面都還有許多問題尚需解決，因此，機(jī)電系統(tǒng)張力控制問題是擺在工程技術(shù)人員面前急需解決的重大研究課題之真空鍍膜設(shè)備主要用于在PET、OPP、BOPP等塑料薄膜上連

2、續(xù)蒸鍍單面金屬膜，該金屬膜可用于生產(chǎn)電容金屬化膜和包裝膜，在電子、包裝、煙草等行業(yè)廣泛應(yīng)用。 卷繞張力控制技術(shù)是真空鍍膜機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù)，卷繞張力控制的精度、穩(wěn)定性直接影響真空鍍膜機(jī)對原料膜的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的質(zhì)量。本文研究的目標(biāo)是通過對鋅鋁復(fù)合超薄電容膜設(shè)備張力控制技術(shù)的研究，推導(dǎo)卷繞裝置的張力控制數(shù)學(xué)模型，在高速、低張力等極端情況下，找到一套適合的張力控制模式，設(shè)計(jì)出一套用于高檔電容金屬化膜生產(chǎn)的卷繞張力控制系統(tǒng)。 真空

3、鍍膜機(jī)張力控制難點(diǎn)：張力和薄膜的傳遞速度應(yīng)該保持在一個恒定的值，一但速度產(chǎn)生波動，蒸發(fā)產(chǎn)生的鋅鋁復(fù)合物在薄膜上的厚度就會不一致。另一方面，不合適的張力會使薄膜產(chǎn)生皺紋，甚至導(dǎo)致薄膜斷裂。并且薄膜的張力對卷輥而言太小的話會導(dǎo)致薄膜打滑。所以薄膜張力控制系統(tǒng)要保證在同一時間控制速度和張力。 由于薄膜卷繞系統(tǒng)由很多卷輥的子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)之間互相影響導(dǎo)致薄膜張力控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜。某一個區(qū)域的張力值變化會導(dǎo)致相鄰部分張力變化隨后導(dǎo)致速度

4、波動等問題。 作者分析了薄膜張力控制系統(tǒng)并且提出了建立數(shù)學(xué)模型的方法，提出了張力控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。由于系統(tǒng)的不確定性包括薄膜材料變動對工藝的影響，本文提出了應(yīng)用自適應(yīng)模糊控制器處理魯棒性。模糊控制器的比例因子能夠在線調(diào)整來實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的功能。 論文以“高精度卷繞真空鍍膜設(shè)備張力控制技術(shù)研究”為題，分析了卷繞系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)間動態(tài)耦合關(guān)系；研究了基于模糊控制PID控制算法；研制了基于PLC和現(xiàn)場總線技術(shù)的張力控制系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)樣

5、機(jī)，并通過實(shí)驗(yàn)對所研究內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證。論文主要工作如下： 在對數(shù)學(xué)模型分析的基礎(chǔ)上，本文實(shí)現(xiàn)了以可編程控制器為控制核心、伺服電機(jī)為張力執(zhí)行元件、張力傳感器實(shí)時反饋薄膜張力變化、帶有補(bǔ)償技術(shù)的閉環(huán)張力控制系統(tǒng)。通過采用卷徑演算器補(bǔ)償由于半徑變化所帶來的張力變化，采用加速度補(bǔ)償來解決由于卷繞速度變化而引起的張力變化問題，而采用慣性補(bǔ)償解決了收膜輥、放膜輥慣性變動引起的問題。由于卷繞系統(tǒng)是一個復(fù)雜的控制對象，尤其是在收放膜過程中，收放料