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问题

恒张力恒线速度卷绕系统

精

奖

官

1139 产品版区：SIMATIC S7-1500系列

文档类型：问题类别：产品选型问题类别：产品使用问题类别：故障诊断

通过S120的两个伺服电机（分别是收卷机和放卷机）想要控制卷绕系统的恒张力和恒线速度，我的想法是通过实时的卷径计算来计算出相应的转矩限幅，收卷用速度饱和转矩限幅，放卷采用张力直接控制.这样的控制思路可行么？小弟新手，希望各位大侠不吝赐教

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手机用户20250405754374 新生

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“收卷采用速度饱和转矩限幅 + 放卷直接张力控制”方案在原理上可行。
以下仅供参考
1、卷径计算与转矩限幅设计
详见图片
2、收放卷协同控制策略
收卷侧（速度饱和转矩模式）：
主控轴设为速度模式，通过编码器反馈实现线速度闭环。
从控轴（收卷）在转矩模式下，根据卷径变化动态调整转矩限幅，确保张力恒定。
放卷侧（直接张力控制）：
采用转矩模式，通过张力传感器实时反馈修正转矩指令。
若未配置传感器，可通过电机电流估算张力（需补偿摩擦和惯性力）。
3、系统动态补偿
惯性补偿：
加速/减速阶段需叠加惯性补偿转矩。
关键问题与优化建议
1.卷径计算精度提升
优先采用外部传感器（如超声波或激光测距）直接测量卷径，避免积分误差累积。
若使用积分法，需定期校准初始卷径D0
2.放卷张力控制稳定性
强制闭环反馈：
建议在放卷侧加装张力传感器（如HBM KMR40），直接闭环控制张力误差。
无传感器方案风险：
依赖电流估算时，需高精度电机模型，且动态响应可能滞后，导致张力波动±5%以上。
3. S120参数配置要点
控制模式选择：
收卷电机：速度模式（P1300=21） + 转矩限幅（P1522）。
放卷电机：转矩模式（P1300=22） + 张力闭环（通过工艺控制器或外部PLC）。
动态响应优化：
调整速度环参数（P1460/P1462）和电流环滤波器（P1350），确保转矩响应时间<10ms。

图片说明：

lranbing 顶级工程师最快回答

被采纳率 44.44% 2025-04-08 21:45

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手机用户20250405754374

被采纳率低 2025-04-08 21:19

最佳答案作者回复

通过设定线速度→计算收卷轴角速度（基于卷径变化）→编码器反馈实际线速度→PID调节角速度输出，形成闭环反馈。
是通过调节收卷轴的角速度（ω = v/r）保持线速度恒定。
‌PID调节参数配置：
输入：设定线速度（v_set）与编码器反馈线速度（v_fb）的偏差值。
‌输出：收卷轴角速度修正量（Δω），需限制调节幅度以防止震荡。
参数整定，初始值可设为Kp=0.5，Ti=0.1s，Td=0.05s‌

lranbing 顶级工程师

被采纳率 44.44% 2025-04-08 21:45