st

장력제어장치의 제어 방식은 크게 나누어 3종류가 있습니다.  
  1. 전자동장력제어장치(장력 피드백식)
  2. 반자동장력제어장치(Reel DIameter 검출식)
  3. 수동식전원장치

 

  전자동 장력 제어 방식이란, 장력 검출기에 의해서 재료 장력을 직접 측정해, 이것이 장력 목표치가 되도록 피드백 제어하는 방식으로, 클로즈드 루프 방식이라고도 불립니다.

  목표치에 대해서 정확한 장력을 얻을 수 있지만, 단기적인 외부 장력에 대해서 헌팅 현상이 일어나기 쉬운 경향이 있기 때문에, 일반적으로 비례 적분 제어를 합니다.
장력을 피드백하기 위해, Diameter 검출식 제어장치와 비교해도 장력의 제어는 양호합니다.

 

전자동 장력 제어 방식  당사의 전자동 장력 제어장치에는 운전·정지시에 자동 제어의 타이밍시 관성 보상을 하기 위한 시켄서로 사용되는 스타트 타이머 ·스톱 타이머·스톱 게인이나, 다축제어시 제어 출력을 변환하기 쉽게 릴 체인지 입력등, 장력 제어에 필요한 외부 시켄서 입력이 갖춰져 있습니다.


 또 장력 일정 제어시는 Diameter와 토르크 제어 출력의 관계가 거의 비례하는 것을 이용하여, 출력의 증가에 따라 제어 목표치를 내리는 내부 테이퍼 텐션 기능이나, 외부 권경신호에 의해 제어 목표 장력을 변화시키는 외부 테이퍼 텐션 기능, 장력의 스텝 응답을 보고 자동 제어의 게인과 완화시간의 튜닝을 실시합니다.
 오토 튜닝 기능등도 내장되고 있습니다.
CC-Link, A시퀀서 네트워크(MELSECNET/MINI-S3), FX시퀀서와의 사이에 데이터 링크를 할 수 있는 기능을 내장한 것도 있습니다.

 

 권경검출식이란, Unwinding, Winding에 감는 Reel Dia.를 자동적으로 검출해, Unwinding 제동 토르크나 Winding 토르크를 제어하는 방법으로, 일명 반자동식, 오픈루프식등으로 불리고 있습니다.

이 방식은, 장력을 일정하게 제어하려고 하는 경우, Winding하는 Reel Dia.와 토르크는 비례 관계에 있는 것을 기초로 제어를 해 장력 피드백식에 비해 급격한 외부 장력에 대해서 과민한 영향을 받지 않고 안정된 장력 제어를 합니다만, 액츄에이터의 토르크 특성의 직선성이나 토르크 변동, 메카 로스등의 영향을 받기 때문에 장력의 정도는 뒤떨어집니다.
장력 검출기를 사용할 수 없는 기계의 제어나 간단하게 테이퍼 텐션 제어를 실시하고 싶을 때에도 대응할 수 있습니다.

 권경검출식

 

 Winding축의 재료에 비접촉식으로 Diameter 검출을 하는 방식은 아래와 같은 방식이 있습니다.

1.속도·두께 설정방식······센서 레스 방식

속도·두께 설정방식

두께T(μm)의 재료를 라인 스피드V(m/min)에 Winding, 또는 Unwinding 경우의 권경D(mm)는 아래 식에서 표시됩니다.

　　

단,  D=현재권경(mm)
　　D1=최소지름(mm)
　　D4=최대지름(mm)
　　t=운전 시간(min

  따라서, 초기지름으로서 D1(Winging), 또는 D4(Unwinding)를 설정해, 재료 두께T, 평균 속도V를 설정하면, 시간의 경과에 따라 권경D는 자동적으로 산출할 수 있습니다. 이것을 속도·두께 설정방식이라고 합니다.

 

2.적산 두께 검출방식(펄스·두께 설정방식)

적산 두께 검출방식(펄스·두께 설정방식)

 1펄스/회전의 신호를 발생하는 근접 스위치를 권축에 달아 발생 펄스를 계산 합니다. 이 경우의 권경D(mm)는 아래 식에 나타납니다.

  • Winding·····D=D1+2NT×10-3
  • Unwinding·····D=D4-2NT×10-3 

단,  N=Winding 축 펄스의 카운트수
　　D=현재권경(mm)
　　D1=Winding 초기지름(mm)
　　D4=Unwinding 초기지름(mm)
　　T=재료 두께(μm)

  따라서, 초기지름으로서 D1(Winding), 또는 D4(Unwinding)를 설정해, 재료 두께 T를 설정하면, 권경D는 자동적으로 산출할 수 있습니다.

 

3.비율 연산 방식

 

비율 연산 방식
  • 직경d(mm)의 메이저 롤에 1회전당 펄스를 발생하는 펄스 제네레이타를 준비합니다.
  • 권축에 1회전당 펄스를 발생하는 근접 스위치를 준비합니다.

 

  권축 펄스1회 발생에 대해, 재료πD/n(mm)가 이동합니다.한편, 메이저 펄스는 재료의1(mm)이동에 대해서 m/πd펄스를 발생합니다. 따라서, 권축 펄스1회발생 당의 메이저 펄스수N는 아래와 같이 됩니다.

  상기와 같이, 재료 두께가 불확실해도 권축 펄스1회당 메이저 펄스수(권축 펄스수와 메이저 펄스수의 비율)을 계측하는 것으로써 권경 D가 산출됩니다.

 

  수동식 전원 장치란, Winding, Unwinding에 대해 권경의 변화에 따라 단계적으로 파우다클러치나 파우다브레이크의 여자 전류를 수동으로 조정해, 소정의 장력을 얻기 위한 것입니다.

전원 전압의 변동에 영향을 받지 않고 일정한 전압을 얻는 정전압 방식이나, 파우다클러치/브레이크의 여자 코일의 온도 변화에 영향을 받지 않고 일정한 전류를 얻도록 하는 정전류 방식의 것이 있습니다.

수동식 전원 장치   수동식 전원은 장력 제어 뿐 아니라, 모터나 각종 액츄에이터의 정토르크의 부하로서 파우다클러치/브레이크를 이용하는 경우의 여자용 전원 장치로도 이용됩니다.

이 경우, 토르크를 일정하게 유지하는 것이 중요하기 떄문에, 전원 전압 변동이나 코일 저항의 변화에 대해서도 안정적인 여자 전류를 얻을 수 있는 정전류 방식의 전원 장치를 이용합니다.

또, 프로그래머블 콘트롤러의 D/A 변환기등에 의해서 파우다클러치/브레이크의 여자의 제어를 실시하고 싶은 경우는, 수동 전원 장치의 일종인 외부로부터의 신호로 출력을 가변할 수 있는 파워앰프가 이용됩니다.
 파워앰프는 텐션 콘트롤러의 출력 증폭용으로 외부부착의 볼륨을 같이 사용하여 수동 전원 장치로서 사용하는 것이 가능합니다.