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摘 要：分切机的主要功能就是用自身的张力去实现技术的控制将宽幅纸张分切成多条窄幅材料的机械设备。但是分切机的装置也是按功能和性质划分为几个部分，如放卷、压辊，以及收卷装置等。本文所研究和讨论的主要内容就是关于分切机的传动控制需要以何种方式去实现控制，以及控制系统的设计。
关键词：分切机 控制技术研究 系统设计
一、分切机系统配置
分切机是一种将宽幅纸张分切成窄幅材料的机械设备，主要分为放卷装置、压辊装置和收卷装置等。将原纸从放卷装置处经几组导纸辊和舒展辊后经过切刀切成条后再经过压纸辊进入中心卷取。现阶段我们所熟悉和使用的分切机较之过往已经有了很大的改进，特别是在控制的精度，响应地速度，以及可靠的程度上都有着极大的进步，主要的组成部分有：
1.操作台：为了能够保证分切机的整个工作状态和工作的进程，需要在工作现场配备一个操作台，能够随时地监察分切机的工作情况，同时也是对分切机进行一些常规的操作、张力的控制，以及速度方面的控制工作。
2.操作按钮：为了能够保证在工作的过程中，不会出现上纸、卸纸方面的问题，防止“卡壳”的情况出现，影响整个工作进度，所以一般都需要在退纸的部分配备一台控制箱，而这个控制箱的主要作用就是为了能够在使用过程中出现一些问题时能够通过操作按钮的控制去及时的停止机器的运行，避免造成不必要地损失。
3.控制柜：在控制柜中主要包括的是一些控制系统必备的元件。
4.变频器：变频器是在控制柜中的，是分切机控制系统中的传动装置。
5.电磁阀：电磁阀的使用主要是用液压控制的，通过液压油站来实现整个操作的现场控制，对卷纸进行臂合、上刀、进刀等操作，也是因为电磁阀的控制，使得整个工作进行的过程更加容易进行、容易控制，维护起来也根本更加方便快捷。
二、分切机控制技术研究
分切机在运行的过程中有很多需要注意的问题和细节方面的运用，特别是在有特殊要求，像是速度的快慢调控，使用途中的停止运转，以及在整个工作过程中速度的改变的要求，这都对分切机的张力，以及它的力量控制有着严格的要求。正是因为对分切机有着这样的要求，所以也就对它的电气系统有着一定的功能需要，特别是在进行分切机程序的动作控制时，更是要将张力的恒定性在整个生产的过程中都保持在一个稳定的状态，让分切机的运行速度能够被控制在一个可控的范围内。而且为了确保整个工程的准确无误和信息的及时传递，最好要配备人机对话装置，能够保证在分切机的整个运行过程中都能及时地对工艺参数来进行设置和显示，同时也可以在工艺设计和要求需要修改的时刻可以第一时间进行参数修正，满足生产加工的需求，在这之中包含的有运行的速度、运行的张力、线压力开关，以及停车长度等，可以随时地显示出运行过程中的实际速度、实际长度等。
一般来说，分切机在进行张力控制时是需要一定的方法来配合的，而它的系统构成则是由张力控制设备；分切机速度及张力检测涉笔；张力控制驱动器，以及工作执行机构。而在整个设备的运行过程中，起着关键作用的核心装置就是张力控制设备，它主要是借助于传感器的力量，对张力及速度進行控制，随时的将张力控制应用下的相关数据进行整理，之后在经由控制装置对这些采集到的数据和信号进行处理和使用。在整个设备运行的过程中，主要是通过运行时的确定数据和最开始设想到的数据进行数值的关系和差距的比较，在将数据的差值进行研究和分析，采取恰当的，并且符合实际情况的方式去进行现场控制，更是及时地将控制信号进行恰当地调整，然后将控制信号及时地反馈给张力控制的执行机构，方便执行机构能够对应地去在这之后及时地进行相关动作，并实现分切机张力和速度的调整。但是在实际的生产过程中，一般来说比较常用的张力控制方法主要有以下两种：
1.直接法：这里所说的“直接”，指的是对张力传感器的直接利用，为的就是将测量到的数据的具体张力能够进行实时地考量，在这之后在辅助以其他附属机构的控制执行，为的就是将整个张力控制进行闭环控制；除此之外也是对速度传感器的直接利用，以保证对数据的线速度能够直接的进行监察，同时也要辅助以速度的其他控制系统，组成线速度闭环。
2.间接法：所谓的间接法就不似直接法那样对传感器进行直接利用来实现张力控制，间接法则是通过对张力的影响因素的分析间接地来实现张力的控制，在分析中卷径的变化是主要的“不安定因素”，所以在进行张力控制时要注意卷径的补偿，将运作过程中因卷径产生的差值补足，以实现张力的控制。
三、基于PLC的分切机控制系统的设计
1.硬件设计。根据分切机控制系统所要实现的功能，为了能够明确系统的设计以某品牌的可编程控制器为研究对象，所研究的分切机控制系统的基本硬件构成如下：公选用 CPU模块；电源模块；存储器模块；16点数字量输入和输出模块各一个；8点数字量输入和输出模块各一个；触摸屏；LX-030TD型张力传感器；LM-PC型张力显示表；超声波传感器；变频器；电气比例阀；电机；编码器。
2.分切机软件控制设计。因为分切机的生产线比较长，所以也使得整个分切机生产线的张力在进行稳定控制时难度也会比较大。为了能够更好的分析软件部分的分切机生产线，将其分成几个可控制的部分进行分段研究，分成的几个部分为：放卷和放卷牵引之间、放卷牵引和主电机、收卷牵引和收卷之间、主电机和收卷牵引之间。
在每一部分都采用一个浮辊检测系统对各部分的张力进行测量，然后通过相关的控制策略进行张力的稳定控制。
3.PID控制器参数的整定。在进行PID控制器参数的整定前首先要了解PID控制系统中比例部分、积分部分、微分部分的相关系统。
PID控制系统中的比例系数的主要作用其实一种“反应”，也就是将系统在生产的过程中产生的偏差及时地反映出来，再用相应地设备去调整数据的偏差。积分系数的作用则是对系统的静差，也就是在工作的进行中所积压下来的误差进行消除。而微分系统较之积分系统最大的不同就是它是将这个误差在产生之前就提前解决。虽然加大微分系统确实在一定程度上可以缩减系统的超调，增加系统的稳定性，但是过大的微分系统却会使动态稳定性受到影响，使扰动的抑制能力降低。在明确比例部分、积分部分，以及微分部分的作用后，就可以确定凑试法应用步骤：
3.1首先对比例系数进行整定。将比例系数按一定的范围由小到大逐渐调节，观察系统的控制响应曲线，直到调整到系统响应速度比较快，且性能曲线的形状比较合理。
3.2然后加入积分环节，对积分系数进行调节，构成PID控制。按一定的范围由小到大地对积分系数进行调节，同时将比例系数进行微弱地减小，观察系统的响应曲线，看系统静差是否得到消除。如果需要更精确的控制，则需要对系统的微分环节进行控制。
3.3加入微分环节，对微分系数进行调节，构成PID控制。从零开始由小到大地增加微分系数，同时相应地改变比例系数和积分系数，逐步试凑，直到获得满意的控制效果。
四、结语
分切机系统之所以被重视，是因为它直接地决定了成品的成败与否，所以为了能够确保工作的顺利进行，首先就要对设备的整个组成部分，以及工作原理的了解的基础之上去实现设备的最佳操作，所以除了日常的必要的一些设备维修和保养以外，还要时时地检查设备运行的整个状态，防止出现一些不必要地纰漏，这也是为了让分切机的使用效率达到最佳。
参考文献：
[1]李勤.高速分切机控制部分研究[D].同济大学硕士学位论文，2009.
[2]朱小兵.高速数学分切机的现状及发展前景[J].塑料包装，2010.
[3]翟光亚.国产分切机的赋能设计与设备改进[J].电子元件与材料，2010.
关键词：分切机 控制技术研究 系统设计
一、分切机系统配置
分切机是一种将宽幅纸张分切成窄幅材料的机械设备，主要分为放卷装置、压辊装置和收卷装置等。将原纸从放卷装置处经几组导纸辊和舒展辊后经过切刀切成条后再经过压纸辊进入中心卷取。现阶段我们所熟悉和使用的分切机较之过往已经有了很大的改进，特别是在控制的精度，响应地速度，以及可靠的程度上都有着极大的进步，主要的组成部分有：
1.操作台：为了能够保证分切机的整个工作状态和工作的进程，需要在工作现场配备一个操作台，能够随时地监察分切机的工作情况，同时也是对分切机进行一些常规的操作、张力的控制，以及速度方面的控制工作。
2.操作按钮：为了能够保证在工作的过程中，不会出现上纸、卸纸方面的问题，防止“卡壳”的情况出现，影响整个工作进度，所以一般都需要在退纸的部分配备一台控制箱，而这个控制箱的主要作用就是为了能够在使用过程中出现一些问题时能够通过操作按钮的控制去及时的停止机器的运行，避免造成不必要地损失。
3.控制柜：在控制柜中主要包括的是一些控制系统必备的元件。
4.变频器：变频器是在控制柜中的，是分切机控制系统中的传动装置。
5.电磁阀：电磁阀的使用主要是用液压控制的，通过液压油站来实现整个操作的现场控制，对卷纸进行臂合、上刀、进刀等操作，也是因为电磁阀的控制，使得整个工作进行的过程更加容易进行、容易控制，维护起来也根本更加方便快捷。
二、分切机控制技术研究
分切机在运行的过程中有很多需要注意的问题和细节方面的运用，特别是在有特殊要求，像是速度的快慢调控，使用途中的停止运转，以及在整个工作过程中速度的改变的要求，这都对分切机的张力，以及它的力量控制有着严格的要求。正是因为对分切机有着这样的要求，所以也就对它的电气系统有着一定的功能需要，特别是在进行分切机程序的动作控制时，更是要将张力的恒定性在整个生产的过程中都保持在一个稳定的状态，让分切机的运行速度能够被控制在一个可控的范围内。而且为了确保整个工程的准确无误和信息的及时传递，最好要配备人机对话装置，能够保证在分切机的整个运行过程中都能及时地对工艺参数来进行设置和显示，同时也可以在工艺设计和要求需要修改的时刻可以第一时间进行参数修正，满足生产加工的需求，在这之中包含的有运行的速度、运行的张力、线压力开关，以及停车长度等，可以随时地显示出运行过程中的实际速度、实际长度等。
一般来说，分切机在进行张力控制时是需要一定的方法来配合的，而它的系统构成则是由张力控制设备；分切机速度及张力检测涉笔；张力控制驱动器，以及工作执行机构。而在整个设备的运行过程中，起着关键作用的核心装置就是张力控制设备，它主要是借助于传感器的力量，对张力及速度進行控制，随时的将张力控制应用下的相关数据进行整理，之后在经由控制装置对这些采集到的数据和信号进行处理和使用。在整个设备运行的过程中，主要是通过运行时的确定数据和最开始设想到的数据进行数值的关系和差距的比较，在将数据的差值进行研究和分析，采取恰当的，并且符合实际情况的方式去进行现场控制，更是及时地将控制信号进行恰当地调整，然后将控制信号及时地反馈给张力控制的执行机构，方便执行机构能够对应地去在这之后及时地进行相关动作，并实现分切机张力和速度的调整。但是在实际的生产过程中，一般来说比较常用的张力控制方法主要有以下两种：
1.直接法：这里所说的“直接”，指的是对张力传感器的直接利用，为的就是将测量到的数据的具体张力能够进行实时地考量，在这之后在辅助以其他附属机构的控制执行，为的就是将整个张力控制进行闭环控制；除此之外也是对速度传感器的直接利用，以保证对数据的线速度能够直接的进行监察，同时也要辅助以速度的其他控制系统，组成线速度闭环。
2.间接法：所谓的间接法就不似直接法那样对传感器进行直接利用来实现张力控制，间接法则是通过对张力的影响因素的分析间接地来实现张力的控制，在分析中卷径的变化是主要的“不安定因素”，所以在进行张力控制时要注意卷径的补偿，将运作过程中因卷径产生的差值补足，以实现张力的控制。
三、基于PLC的分切机控制系统的设计
1.硬件设计。根据分切机控制系统所要实现的功能，为了能够明确系统的设计以某品牌的可编程控制器为研究对象，所研究的分切机控制系统的基本硬件构成如下：公选用 CPU模块；电源模块；存储器模块；16点数字量输入和输出模块各一个；8点数字量输入和输出模块各一个；触摸屏；LX-030TD型张力传感器；LM-PC型张力显示表；超声波传感器；变频器；电气比例阀；电机；编码器。
2.分切机软件控制设计。因为分切机的生产线比较长，所以也使得整个分切机生产线的张力在进行稳定控制时难度也会比较大。为了能够更好的分析软件部分的分切机生产线，将其分成几个可控制的部分进行分段研究，分成的几个部分为：放卷和放卷牵引之间、放卷牵引和主电机、收卷牵引和收卷之间、主电机和收卷牵引之间。
在每一部分都采用一个浮辊检测系统对各部分的张力进行测量，然后通过相关的控制策略进行张力的稳定控制。
3.PID控制器参数的整定。在进行PID控制器参数的整定前首先要了解PID控制系统中比例部分、积分部分、微分部分的相关系统。
PID控制系统中的比例系数的主要作用其实一种“反应”，也就是将系统在生产的过程中产生的偏差及时地反映出来，再用相应地设备去调整数据的偏差。积分系数的作用则是对系统的静差，也就是在工作的进行中所积压下来的误差进行消除。而微分系统较之积分系统最大的不同就是它是将这个误差在产生之前就提前解决。虽然加大微分系统确实在一定程度上可以缩减系统的超调，增加系统的稳定性，但是过大的微分系统却会使动态稳定性受到影响，使扰动的抑制能力降低。在明确比例部分、积分部分，以及微分部分的作用后，就可以确定凑试法应用步骤：
3.1首先对比例系数进行整定。将比例系数按一定的范围由小到大逐渐调节，观察系统的控制响应曲线，直到调整到系统响应速度比较快，且性能曲线的形状比较合理。
3.2然后加入积分环节，对积分系数进行调节，构成PID控制。按一定的范围由小到大地对积分系数进行调节，同时将比例系数进行微弱地减小，观察系统的响应曲线，看系统静差是否得到消除。如果需要更精确的控制，则需要对系统的微分环节进行控制。
3.3加入微分环节，对微分系数进行调节，构成PID控制。从零开始由小到大地增加微分系数，同时相应地改变比例系数和积分系数，逐步试凑，直到获得满意的控制效果。
四、结语
分切机系统之所以被重视，是因为它直接地决定了成品的成败与否，所以为了能够确保工作的顺利进行，首先就要对设备的整个组成部分，以及工作原理的了解的基础之上去实现设备的最佳操作，所以除了日常的必要的一些设备维修和保养以外，还要时时地检查设备运行的整个状态，防止出现一些不必要地纰漏，这也是为了让分切机的使用效率达到最佳。
参考文献：
[1]李勤.高速分切机控制部分研究[D].同济大学硕士学位论文，2009.
[2]朱小兵.高速数学分切机的现状及发展前景[J].塑料包装，2010.
[3]翟光亚.国产分切机的赋能设计与设备改进[J].电子元件与材料，2010.