4章-张力计一类课件

1、 张力计用来测量带钢张力，构成带钢张力的闭环控制，从而使生产线上带钢张力严格地满足工艺要求。带钢张力对酸轧连续生产线的作用十分重要，尤其对轧机线的作用更为突出，如果张力控制不合理会造成冷轧产品的厚度偏差，严重时会造成断带。而张力计的测量精度将直接影响生产线张力控制的精度，因此，我们选择ABB高精度的张力计。第4章 张力计返回主目录1专业荟萃 张力计用来测量带钢张力，构成带钢张力的闭 如下图所示：一套完整的张力计由两个压头和一个处理单元（包括控制单元、隔离放大器和接线端子箱）组成，压头一般安装在导向辊（有时也叫测张辊）轴承座和机械框架之间。当带钢以一定的包角通过导向辊时，由于带钢的张力作用两个压

2、头分别会产生一个压力信号，该压力信号送到处理单元处理后转换为带钢的张力，然后通过Profibus接口送到自动化系统用于带钢张力的闭环控制。4.1 系统组成2专业荟萃 如下图所示：一套完整的张力计由两个压头和信号处理单元Profibus-DP压头压头自动化 系统测张辊3专业荟萃信号处理单元Profibus-DP压头压头自动化测张辊3专业 压头是一个焊接钢装置，一般有两种类型的压头：水平类型和垂直类型。当带钢以一定包角通过测张辊时，带钢的张力T将产生两个分量，一个是垂直方向的分量FV，另一个是水平方向的分量FH。如果我们选用水平类型的压头，则可以测出FH；如果我们选用垂直类型的压头，则我们可以测出

3、FV。另外，测量辊和带钢的包角可以获得，从而我们可以计算出带钢的张力。下面分别给出水平类型和垂直类型压头的测量原理：4.2 压头工作原理一. 测量原理4专业荟萃 压头是一个焊接钢装置，一般有两种类型的压头1. 水平类型压头测量原理5专业荟萃1. 水平类型压头测量原理5专业荟萃 如上图所示：压头测量力的大小，一部分取决于带钢的张力T，另一部分取决于带钢的包角，由下列方程式决定：6专业荟萃 如上图所示：压头测量力的大小，一部分取决于1. 垂直类型压头测量原理7专业荟萃1. 垂直类型压头测量原理7专业荟萃 如上图所示：和水平类型的压头类似，测量力取决于带钢张力T和包角。另外，它和水平类型压头所不同的

4、是测量力还有一部分来自导向辊及轴承的重量，通过内部的电子补偿我们可以得到一个与带钢张力成正比的测量信号。测量力由下列方程计算：8专业荟萃 如上图所示：和水平类型的压头类似，测量力取其中：FR： 在测量方向的张力分量 Frtol： 在测量方向的合力 FV： 垂直于测量方向的张力分量 FVtol： 垂直于测量方向的合力 T： 带钢张力 Tare： 辊子及轴承的重量 、： 导向辊和带钢的包角9专业荟萃其中：FR： 在测量方向的张力分量9专业荟萃 张力传感器的测量原理基于压磁效应，即在机械加载的情况下，导磁材料的磁性能将发生变化。 测量元件是由特殊处理的金属薄片叠压而成，初级和次级线圈通过传感器中的四

5、个孔以同一方向垂直绕制。 传感器工作时，在初级线圈中通以交变的电压，无机械加载时由于两个线圈时垂直绕制的，他们之间没有磁耦合，因此载次级线圈中没有感应电压。当受到机械加载时，初级线圈产生的磁场模式发生变化，部分磁通将耦合二. 传感器原理10专业荟萃 张力传感器的测量原理基于压磁效应，即在机 到次级线圈。此时，次级线圈中感应出一个交变的电压，此感应电压与传感器受到的机械加载成正比。如下图所示：加载卸载11专业荟萃 到次级线圈。此时，次级线圈中感应出一个交变的电压，此如图所示：AB为初级线圈，提供励磁。 CD为次级线圈，感应出测量信 号。 电阻R1、R2用来校准输出信号的灵敏度，并由热敏 Rt电阻

6、进行温度补偿。二. 传感器电路12专业荟萃如图所示：AB为初级线圈，提供励磁。二. 传感器电路12专压头电气原理图13专业荟萃压头电气原理图13专业荟萃4.2 张力计角度补偿对于带钢和导向辊的包角不固定的应用中，张力计带有一个角度补偿单元，用来消除带钢包角变化对张力测量的影响。例如在第五机架后的张力计中就带有该角度补偿单元，用来补偿卷取机上钢卷卷经变化引起的带钢和导向辊的包角的变化。如下图所示：14专业荟萃4.2 张力计角度补偿对于带钢和导向辊的包角不固定的应用中，张力计角度补偿示意图15专业荟萃张力计角度补偿示意图15专业荟萃4.2 酸洗段张力计配置 Load CellPFTL 201D L

7、oad CellPFTL 201D 控制器PFEA112 1#张力计位于入口活套出口 Load CellPFTL 201D Load CellPFTL 201D 控制器PFEA112 2#张力计位于1#出口活套出口 Load CellPFTL 201D Load CellPFTL 201D 控制器PFEA112 3#张力计位于2#出口活套入口Profibus-DPS7-400自动化系统16专业荟萃4.2 酸洗段张力计配置 Load Cell Load Ce4.2 轧机段张力计配置TDC自动化系统Profibus-DP Load CellPFCL 201CE 50KN Load CellPFCL 201CE 50KN 接线箱PFXC 141 控制器PFEA 113 Load CellPFCL 201CE 50KN Load CellPFCL 201CE 50KN 接线箱PFXC 1413#轧机 Load CellPFCL 201CE 50KN Load CellPFCL 201CE 50KN 接线箱PFXC 141 控制器PFEA 113 Load CellPFCL 201CE 20KN Load CellPFCL 201CE 20KN 接线箱PFXC 1415#轧机2#轧机4#轧机 Load CellPFCL 201CE 20KN Load CellPFCL 201CE 20KN