1500+S120 控制受放卷，收卷控制间接张力：速度饱和+转矩限幅，

                                         放卷控制直接张力控制：根据张力传感器调节速度；

间接张力控制已经实现，直接张力控制不知道如何平稳的到达稳态；

关于放卷直接张力控制的问题：
问题：1、起步阶段（速度从0至设定工艺速度）如何稳定过渡？
                  1.1   PID控制在起步阶段就投入使用么？ 经过测试，如果起步阶段就将PID投入使用，张力会一直

                          震荡，不能达到要求。
                  1.2  如果起步阶段使用力矩限制使其到达稳定状态再投入PID，此时切换PID，张力仍会震荡

              2、放卷张力如果也使用力矩限幅模式是否可行？

S120系统是直流母线形式么？

放卷是被拖动的，启动、升速过程中，保持恒定张力，仍需要在拖动与被拖动之间平衡。

放卷过程是一个可变质量（转动惯量）的控制。所以不能以固定的PID、固定的前馈预控参数来进行速度控制。

对于放卷，转矩模式起步？既然能达到稳速了，为啥还要切换成PID控制呢？就张力传感器转矩调节呗。

Y侠写得好。收放卷直接张力控制，速度控制比较难控制，一般采用转矩控制吧。就算你用120。

 您好，yming！
1、S120系统：CU320+PM240+CUA31
2、（1）起初我设定放卷速度低于主轴速度，依靠转矩限制的方式可以达到张力的稳定状态：
             例如我设定100N的张力，计算得到转矩限制值，此时确实可以达到稳定，但是工艺上需要以更低 
              的张力运行，此时我设定张力40N，实际张力不会继续减小，还是保持在100N，我想应该是和系
             统的静摩擦力和力矩损耗有关；使用PID调节的方式也是看西门子官方视频有一套系统就是这么 
             做的
       （2）转矩限制方式启动放卷：给定低于设定速度的方式，使得主轴拖动放卷电机运行并做转矩限幅。
总结来讲
       （3）收卷是以转矩限制+速度给定大于设定的方式，没问题；  放卷这边用哪种方式比较可靠，我参考西门子官方说是直接张力控制，借用张力计+PID调节，但是启动衔接不稳，无法实现； 另一种就是和收卷一样的控制方式，只是速度低于主轴速度，但是张力调不下来；望大神指教！！！！！

你是做涂布设备，无锡有个厂家做的很牛的

1、S120系统：CU320+PM240+CUA31

这样的系统做放卷可有好大的问题哦。放卷通常工况是被拖动，发电。需要长时间释放能量。你用制动电阻？

通常成线使用直流母线形式，让其他设备吸收能量。减少使用制动电阻。

采用速度控制的模式，是和传动结构有关的。当我设计的舞蹈轮本身就是重锤施加线张力时，线张力是由重锤确定的（与收放卷无关）。这时，控制只是收放卷与主线速度同步。自然会采用速度控制（给定来自主线速度给定+PID微调模式）。

如果线材不能多次折弯，只能使用直接张力控制。这时需要知道一些固定的值：系统的惯量、工字轮的惯量、系统的动、静摩擦等这些始终存在的固定转矩；然后是可变的 卷材惯量，半径变化（要看卷的是否平整，鼓型，两侧大小不一，都有问题。）这时要通过计算预估给定张力，然后张力传感器反馈，做张力PID微调。

哦，涂布设备？那和我们钢材可能不一样。

1、这个材料是很薄的电磁屏蔽膜（10μm-50μm），S120这一套是业主自采，目前是使用制动电阻；

2、如果根据您说的“直接张力控制的PID微调”这个模式要怎么做，放卷如何启动（固定转矩？）如何达到稳态？

请指教！！！

电机都是带编码器的，单圈绝对值编码器。

另外，如果我将放卷电机设置成转矩模式是否可行呢？

放卷做转矩控制，肯定没问题。但如果张力降不下来，那是机械阻尼太高。最直接的方法，放卷启动后，给最小转矩反转，如果放卷张力还下来，那就是机械阻尼太大。你估计是用蜗轮减速机，没用行星减速机吧？

转矩控制能再具体一点么，是计算出一个恒定力矩给到变频器？还是以张力计为主，经过PID调节给出去一个力矩？谢谢

变频器转矩控制设备的运行，并不是那么简单地。

1、对于我们来说，机械传动结构不同，启动克服静摩擦力大小不同。它可能比滚动摩擦力大好几倍。这时需要一个很短时作用的，较大地启动转矩。（要求全负载时，能够让收放卷转起来的最小转矩。）

可以通过实测得到。

2、需要实测设备的滚动摩擦转矩。通常滚动摩擦转矩是随转速和负载增大而增大的。可以通过不同速度，多点稳速时，实测获得。摩擦转矩是有效固有转矩。

3、要知道，加减速（变速过程）时，由于设备全轴系的系统固定（不变的）转动惯量（不包括卷材惯量）所需要的附加转矩。该转矩要能够达到产线升降速斜率的线速度同步。注意：该转矩只出现在设备的升降速过程中，稳速运转时不存在。

4、负载转矩，因为要达到线张力，所以它是可变的转矩。是随卷材半径和质量（惯量）而变化。（对于直接张力形式（没有舞蹈轮），因为装有旋转编码器，可以在建张力时，通过与主线速度给定的比较，计算出来实际半径的。继而根据材料特性，得出负载惯量。）

这样，根据设备的当前运行工况（启动？-升速？-匀速？等等）给出不同的转矩代数和。

以上只是基本的开环控制部分。

5、要求施加的反张力。

最后是给定反张力和反馈张力作为张力的PID微调加入控制。

肯定不可以给一个恒定的张力。转矩控制启动不起来，立刻堵转，OFF2停机了。

实际测量，你也可以利用西门子变频器的速度矢量控制模式下的Traces功能，观察上述不同工况时刻的转矩输出分量。获得一手资料。作为最实际的转矩控制项参考。

会了吧？

张力控制三个环节，放卷+主轴+收卷，可以明确放卷和收卷都是以主轴速度为参考，主轴的难点是启动和停止时对加加速的控制，加加速jerk直接影响单位时间内张力的增量，控制好主轴的加加速就成功了一半。

再来说说收卷，收卷就是定转矩控制，收卷角速度随收卷直径变化，直径小时转速快，直径增大时速度慢，转矩大小既要保证收卷的密度，又不能拉断物料；放卷能不能也用定转矩控制？要看工艺要求。涂布机除了张力控制，还要有纠偏控制，纠偏控制不好就很容易拉断物料，如何判断左边拉力过大还是右边拉力过大？

放卷保守的做法是用缓冲辊，缓冲辊随张力变化上下浮动，通过缓冲辊的位移来控制放卷轮速度，缓冲辊在工作时上下舞动，就叫“dancer”；为了减少机械传动复杂程度，就把缓冲辊轴固定在力传感器上，通过这个张力传感器来控制放卷轮速度，由于少了缓冲，主轴高速时执行机构响应不够迅速是很容易断料的。

不知道楼主的放卷机构有没有缓冲辊？如果没有缓冲辊，即使用定转矩控制，响应也是不够的，磁场变化没那么快的。

如果楼主所说的间接张力传感器是缓冲辊，直接张力控制是取消缓冲辊用张力传感器，那么暂时忽略传动系统延迟，只谈plc的pid运算周期吧，假设放卷张力控制pid运算周期是10ms，主轴速度以5m/s计算，一个周期的误差是5cm，从放卷到主轴距离多长呢？5cm的拉伸变形会不会导致物料断裂？即使没有发生断裂，物料厚薄不均能不能接受？

1、y版分析的特别好，之前我已经做了静摩擦转矩T1曲线，S120具备这个功能

2、您说的启动转矩就是要在启动阶段增加一个附加转矩T2；

3、稳态阶段输出一个计算负载转矩T3;

4、根据PID调解得出一个闭环调整转矩T4；

T=T1+T2+T3+T4，我测试一下是否可行

大理论讲不出来，只是收放卷用间接张力控制，做过300米/分的复卷机，没有任何问题。10几年前的事了。

放卷轴没有dancer，之前我的做法是根据张力传感器的数值做速度的PID调节，但是在启动阶段很难达到稳态; 在稳定运行阶段，PID调速其实是挺稳定的，只是起步阶段与稳态阶段衔接不上。

启动转矩是指克服静摩擦的转矩，它作用时间仅仅是在速度（不是电机轴，是控制对象：放卷轴）为零的区间。

对于我们的设备结构来说是不转时的 静张力。这个单靠放卷最不好调试。甚至只关注放卷是调不出来的。因为静摩擦是动摩擦到好几倍！而你们的结构可能不是这样。

这点可以实际测试的。逐渐加大转矩，从静止到开始转动的转矩。

像设计的是液压夹紧还好。要是人工夹紧，我擦，没有主轴编码器，无法弄！

变速时的系统主轴固有附加转矩（不包括卷材的空载），只是升降速区间，由于轴系的转动惯量所需的附加转矩，它是惰性转矩；和滚动摩擦转矩性质不一样。它和速度方向是反的；而摩擦转矩是和转动方向反的。升降速时要分清，不是简单的加法。这个变速时的附加转矩，在驱动中称为 前馈预控。在速度矢量模式中，可以通过Traces 观察升速过程的转矩分量看见的。

看雪001所说的变速S曲线当然好了。如果静摩擦很小，这种速度给定是最平滑的。

放卷的张力传感器是loadcell，因此做实时张力闭环控制是不合适的，尤其是高速工况。

材料的厚薄变化，瞬间的粘性都会导致张力的突变，此时引入PID就是自寻烦恼。

一定是模型、前馈，补偿，算法闭环，传感器做趋势矫正。

你介绍的信息还不够充分，仅针对你说的小张力情况提个建议，如果只是开卷张力有问题的话，可以把开卷做成纯速度控制，把主轴及其它中间传送棍做成速度控制但有张力限制的模式，如西门子的droop功能。

速调饱和+转矩限幅的收放卷控制模式是不适合用于工作张力只占电机总输出转矩很小比例的场合的。

开卷是会被拖动的哦。使用Droop功能可不行。

收卷倒是可以。注意：Droop最多是速度给定的50%；有的收卷半径比恰恰正合适。

做张力控制必须明确物料的性能参数，比如电池极片是以铝箔为基材，不同厚度的铝箔最大抗拉力值是多少？形变系数是多少？这些都可以从材料供应商那里查得到的，实在没有就该自己做一个测试装置，以获取材料的关键性能。测试装置未必是独立的，你也可以在已有的机器上用trace功能找到材料的边界性能，随心所欲而不逾矩，直接张力控制行不行？自己做了才知道的。

1. 关于力矩控制：你说张力最小只能调到100N，那我估计你的减速机比是10:1左右，所以就算力矩限幅调到最小，张力还是下不来，那是因为减速机的摩擦力矩你没办法消除。10um的膜不知宽度是多少？30N的张力我觉得都大了。放卷张力控制要明确最小张力和最大张力是多少，卷径最大是多少，这样才能选出合适力矩的电机。如果你现在还想要用力矩控制，只能去掉减速机，直接电机力矩控制(满足不了最大张力就换大一点的电机)，或者换一个3:1的减速机，才能满足小张力力矩放卷的要求。

2. 关于速度控制：高速放卷想要满足较好的张力控制要求，条件允许就加摆动辊吧。想要直接张力控制，那么你启动时需要非常准确的卷径测量，并且放卷电机和主轴电机的加速度要稍微调小一点。电机自带编码器的话等到设备匀速稳定的时候可以切换到用电机转速来实时计算卷径。