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关于纠偏器的精度
东莞市恒瑞机电设备有限公司
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    纠偏器采用按比例反馈的控制回路。显而易见,控制回路由卷材,探头,控制器,和驱动器组成。探头探测卷材的偏移,发送给控制器一个偏移信号;控制器再发出一个校准信号给驱动器;驱动器提供一个校准速度推动卷材向相反的方向移动。驱动器移动的速度将与探头探测到的偏移信号成比例。
 
    敏感的纠偏器通常都有较高增益(GAIN)设置,从而具有较快的响应速度。整个系统的增益是每一个组成部分的增益的函数。

    探头的增益(K1)是随卷材偏移而变化的电流或电压信号;驱动器的增益(K3)是驱动速率(毫米每秒),驱动速率是随输入电压而变化的; 控制器的增益(K2)是调整整个控制回路的,并有补偿连接件的松动/反弹和其他非理想的元件的误差的功能。为达到最优化的系统增益,纠偏器供应商要设计和计算每一个组成部分及系统的增益。

    整体开放性系统的增益可以用K5来表示,K5(系统)=K1*K2*K3。这些增益的单位分别是:毫安/英寸,伏特/毫安, 和英寸/秒/伏特, 这样我们便有了系统增益的单位:英寸/秒/英寸或1/秒(又称逆秒)。实际上,整个开放性系统能够获得低到4逆秒或更低,高到40逆秒或更高。 整个系统的增益越高,精确度就越好。精确度或校准后的偏移可以用位置偏移速度 (Vy:由公式1得到)除以系统增益来得到 (公式2)。

精确度 = -------------------------- 公式2

    例如,如果系统的增益是20逆秒(20/秒), 而横向偏移率为12毫米每秒, 实际精确度将为0.6毫米。如果系统增益增至40逆秒, 精确度将为0.3毫米。当横向偏移率为4毫米每秒,系统增益为40逆秒时,纠偏精度便可以达到0.1毫米。

    这里我们假设系统没有任何连接件松动/反弹。但通常系统都会有一定程度的宋东/反弹。而连接件松动/反弹会产生两个问题, 第一,直接增加了纠偏器的输出错误。 第二,破坏控制回路稳定性,迫使其降低增益, 进一步降低了系统的准确性。 例如,在横向偏移速率为2.5毫米每秒和系统增益为40逆秒, 准确度将为0.0625毫米。然而,如果系统有连接件松动/反弹时,系统的精确度便会大大降低,甚至会超出0.3毫米。所以,系统连接件的安装一定要紧凑,避免任何松动和反弹。

    另外一个值得注意的误区是:驱动器仅拥有足够快响应的速度是不够的,它还需要有足够大的起始推动力以克服起始推动时和反方向拉动时的大阻力。对一个有两吨重的放卷机构,驱动器需要的起始推动力要远远大于行进间纠偏系统的驱动器的起始推动力。螺旋推杆式的机电驱动器可推动高达50吨的载荷,和40毫米每秒的速度,这是液压系统无法媲美的。

    纠偏系统也有一个内设的响应速度(频率带宽),该频宽能够对高频率的偏移进行反应。 系统的频率带宽可以用开放性控制回路的收益除以2p来得到。 一个增益为40逆秒的纠偏系统有大约6.4 赫兹的带宽, 因此,该系统可以纠正频率低于6.4赫兹的渐进卷材偏移。频率带宽也决定了即时位置偏移经过纠偏后的输出的错误的大小。频率带宽越大对即时位置偏移的响应速度就越快,输出的校准后的偏移也越小。

    现在,让我们回到原来的问题:“你们的纠偏器的精度是多少?”要能够自信的回答:“不到+/- 0.1毫米”。 你的纠偏器和卷材需要具有以下几个条件:

  1. 输入的卷材偏移是稳定状态的偏置。

  2. 输入的卷材偏移是在驱动器极限范围以内的渐变的卷材偏移。

  3. 纠偏器连接件的松动/反弹或探头的盲区要足够小。

  4. 驱动器的起始推动力要足够大。

    另外,你还要确认你的纠偏系统具有以下的特性:

  1. 40逆秒的增益

  2. 最大的横向位置偏移率小于4毫米/秒 (25米每分钟线速度时,横向偏移角小于6度)

  3. 任何机架或卷材的横向周期摆动的频率小于6.4赫兹。(25米线每分钟速度时,周期摆动的波长大于76 毫米)

    当增加卷材的线速度到250米每分钟时,要达到0.1毫米的精确度,那么横向偏移角就要小于0.6度, 周期摆动的波长就要大于760毫米。

    这些条件听起来似乎有些苛刻,但要达到0.1毫米或更小的精确度,卷材,纠偏器,设备便一定要满足以上要求。通常0.3毫米的精度便可以满足大多数的卷曲应用,这也是大多数纠偏器在常规设置的情况下能够达到的精度。这样的精度对进卷卷材的质量和设备的要求也大大降低了。

    综上所诉,如果你想购买一架纠偏器并要求其达到一定的准确性,你不但要考虑纠偏器的纠偏能力,而且要考虑到你的卷材的特性和其在你的设备上的运动行为。如果较高的精确度可以使你的生产线生产出更有竞争力的产品,并同时减少你的生产浪费,那么你就需要购买一台具有较大的系统增益,较快的驱动器反应速度,尽可能小或没有连接件松动和驱动器反弹的纠偏系统。


 

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公司名称: 东莞市恒瑞机电设备有限公司
联 系 人: 胡建华
电  话: 0769-85027567
传  真: 0769-85025780
地  址: 广东省东莞市虎门镇博头人民北路中和大厦五楼
邮  编: 523913
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