高精度卷繞真空鍍膜設備張力控制技術研究.pdf

1、張力控制是鍍膜、IC制造、印刷、纖維纏繞等工業(yè)設備中具有共性的基礎技術之一。隨著現(xiàn)代卷繞設備向高速、高精度方向發(fā)展，張力控制技術極其重要。由于大型機電張力設備結構復雜、影響因素眾多，在不同工況下系統(tǒng)參數(shù)存在著較強的耦合性、非線性、時變性和不確定性；在基礎理論、檢測技術和控制策略等方面都還有許多問題尚需解決，因此，機電系統(tǒng)張力控制問題是擺在工程技術人員面前急需解決的重大研究課題之真空鍍膜設備主要用于在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)廣泛應用。 卷繞張力控制技術是真空鍍膜機中的關鍵技術，卷繞張力控制的精度、穩(wěn)定性直接影響真空鍍膜機對原料膜的適應能力和產(chǎn)品的質量。本文研究的目標是通過對鋅鋁復合超薄電容膜設備張力控制技術的研究，推導卷繞裝置的張力控制數(shù)學模型，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，設計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、鍍膜機張力控制難點：張力和薄膜的傳遞速度應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，甚至導致薄膜斷裂。并且薄膜的張力對卷輥而言太小的話會導致薄膜打滑。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)之間互相影響導致薄膜張力控制系統(tǒng)相當復雜。某一個區(qū)域的張力值變化會導致相鄰部分張力變化隨后導致速度

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)學模型的方法，提出了張力控制系統(tǒng)的數(shù)學模型。由于系統(tǒng)的不確定性包括薄膜材料變動對工藝的影響，本文提出了應用自適應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整來實現(xiàn)自適應的功能。 論文以“高精度卷繞真空鍍膜設備張力控制技術研究”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)場總線技術的張力控制系統(tǒng)和實驗樣

5、機，并通過實驗對所研究內(nèi)容進行驗證。論文主要工作如下： 在對數(shù)學模型分析的基礎上，本文實現(xiàn)了以可編程控制器為控制核心、伺服電機為張力執(zhí)行元件、張力傳感器實時反饋薄膜張力變化、帶有補償技術的閉環(huán)張力控制系統(tǒng)。通過采用卷徑演算器補償由于半徑變化所帶來的張力變化，采用加速度補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)是一個復雜的控制對象，尤其是在收放膜過程中，收放料