基于單片機的卷取機張力控制系統設計

摘 要:張力控制是冶金、造紙、紡織等行業應用最為廣泛的一項技術，它實現的好壞直接關系到產品生產效率的高低和質量的優劣。介紹了張力控制技術的基本原理，設計了一種以磁粉制動器為執行元件，基于AVR單片機的張力控制系統。采用類似PWM脈寬調制控制的方式，保證了系統的良好性能。實踐證明，該系統具有良好的抗干擾性能，能夠較好地完成控制效果，運行穩定可靠。

關鍵詞:單片機; 恒張力控制; 磁粉制動器; 接近開關; 抗干擾

中圖分類號:TP273.5 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)13-0162-03

Design of SCM-based Tension Control System in Coiler

XU Kai1，2

(1. Bao Steel Group CO. Ltd.， Shanghai 200122， China; 2. Xi’an University of Architecture Technology， Xi’an 710055， China

)

Abstract: Tension control is a widely used technology in the areas of paper making， spinning and metallurgy. It is closely related with the products' production efficiency and quality. The basic principle of the tension control technology is introduced. A tension control system with a magnetic powder brake as the tension actuator is designed based on 8051 microcontroller. The mode similar to PWM pulse width modulation control is employed to guarantee the high performance of the control system.It has been found that this system has perfect performance of anti-jamming and can accomplish a rather better control.

Keywords: microcontroller; constant tension control; magnetic powder brake; proximity switch; anti-jamming

張力控制，通俗地講，就是要控制卷取物體時保持物體相互拉長或者繃緊的力。張力應用于最廣泛的造紙、纖維、塑料薄膜、電線、印刷品、磁帶等輕工業中，帶材或線材的收放卷張力對產品的質量起著至關重要的作用。在收卷和放卷的過程中，為保證生產的質量及效率，保持恒定的張力是很重要的[1-2] 。

1 張力控制系統的簡介及基本原理

在冶金、造紙、紡織等行業中，在加工過程中或者是加工完成之后，最后的一道工序一般就是將加工物卷繞成筒狀。在這一過程中，卷繞的好壞將是決定產品質量的關鍵，卷的太緊，容易使織物變形，拉斷，卷的太松又容易使卷取不緊湊，不利于搬運和運輸，因而為了達到使卷繞緊湊，保證產品的質量，都要求在卷繞過程中，在織物上建立一定的張力，并保持張力為一恒定值，能夠實現這一功能的系統，就叫做張力控制系統[3-5]。目前應用的張力控制系統，根據其測量控制的原理結構主要有三種: