图2系统控制框图

　　表1 设备主体选型

　　2.2系统分析
　　收放卷工艺要求恒张力控制。张力的给定通过张力控制器。张力控制器控制的原理是通过检测收卷的线速度计算卷径，负载转距=F*D/2（F为设定张力，D为当前卷径），因此当设定了张力的大小，因为当

                           
图3　频率指令输出函数

　　零速张力控制要求。当收放卷以0Hz运行时，电机的输出轴上有一定的张力输出CONTROL ENGINEERING China版权所有，且可调。该要求主要是防止当收放卷运转当中停车，再启动时能够保证收放卷的盘头不会松掉。在该控制系统中，可以通过调整张力控制器上的初始张力设定而达到要求。

　　2.3分条机恒张力原理设计
　　1.恒张力控制的原理
　　对于收放卷过程中恒张力控制的实质是需要知道负载在运行当中卷径的变化，因为卷径的变化，导致为了维持负载的运行，需要电机的输出转矩要跟随着卷径的变化而变化。对与V系列变频器而言，因为能够做转矩控制，因此能够完成收卷恒张力的控制。V系列变频器提供了三路模拟量输入端口，AUI、AVI、ACI。这三路模拟量输入口能够定义为多种功能，因此，可以任选一路作为转矩给定，另外一路作为速度限制。0~10V对应变频器输出0~电机额定转矩，这样通过调整0~10V的电压就能够完成恒张力的控制。而对于分条机，计算卷径的部分是通过张力控制器来计算的CONTROL ENGINEERING China版权所有，当然用PLC架构来实现也是没有问题的。也就是说www.cechina.cn，可以通过在人机或文本上设定张力，通过PLC计算卷径，T=F*D/2，所以可以算出需要电机输出的转矩大小，通过模拟量输出接到V系列变频器的转矩给定端就可以了。
　　2.同步转速计算
　　因为我们知道变频器工作在低频时,交流异步电机的特性不好,激活转矩低而且非线性因此在收卷的整个过程中要尽量避免收卷电机工作在2HZ以下。因此收卷电机有个最低速度的限制。对于四极电机而言其同步转速计算如下:
　　n1=60f1/p=>n1=1500r/min=>2HZ/50HZ=N/1500=>n=60rpm/min
　　　　　　　　（f1-为额定频率、p-为极对数、n1-同步转速）
　　3.限速运行
　　当达到最大卷径时,可以求出收卷整个过程中运行的最低速：
　　V=π*D*n/i=>Vmin=3.14*1.2*60/9=25.12m/min
　　张力控制时,要对速度进行限制,否则会出现飞车，因此要限速运行。
　　4.张力及转矩的计算
　　如果F*D/2=T/i（F--张力、D--卷径、T--转距、i--减速比）,=>F=2*T*i/D对于3.7KW的交流电机,其额定转矩的计算如下:
　　T=9550*P/n=>T=24.88N.m所以Fmax=2*24.88*9