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张力控制精准之选：张力闭环速度模式（台达方案）全解析

2026/07/22

在印刷、包装、线缆、锂电等行业的收放卷工艺中，张力控制是决定产品品质的核心环节。张力不稳，轻则材料褶皱、重则断线停机。如何实现既快速响应又稳定不振荡的恒张力控制？张力闭环速度模式（台达方案）可高效解决各类卷绕场景下的张力波动难题。

什么是张力闭环速度模式

张力闭环速度模式（Closed-Loop Tension Speed Mode）是一种“速度粗调+张力细调”的双重保障机制。

通过材料线速度和当前卷径实时计算出同步匹配转速命令（频率命令），使电机转速与材料速度保持基准匹配，再结合张力检测装置反馈的信号与设定值进行比对，经由PID运算后完成电机转速命令（频率命令）的微调。

核心运算方式：

最终转速（频率）命令=线速度匹配转速（频率）±PID修正量

其中，同步匹配频率的计算公式为：F=(V×p×i)/(π×D)

V：材料线速度

P：电机极对数（仅变频器）

I：机械传动比。

D：当前卷径。

基准匹配+微调修正，既保证响应速度，又避免纯速度模式因卷径变化导致的张力失控。

台达方案系统构成

1.基于台达驱动器的控制方案：

台达张力控制专机

张力控制功能由驱动器韧体实现，典型系统构成如下：

控制器：台达PLC/第三方PLC/无PLC

驱动器：台达MH300精巧高效型向量控制变频器或ASDA-A3-ET张力伺服

张力检测装置：张力传感器（Load Cell）/张力浮动辊/张力摆杆

卷径来源：线速度法（由牵引轴给出线速度）或厚度积分法（根据材料厚度累计圈数）

功能内置：驱动器内置卷径计算、张力锥度、断线侦测等功能

适用情景：高速高精设备，如锂电行业（涂布机、电容卷绕等）、电子行业（拉丝机、层绕机等

2.基于台达PLC的控制方案：

台达张力控制库（DL_TensionControl）

张力控制功能由PLC算法实现，台达提供PLC张力控制库，搭配通用驱动器（通用变频器或通用伺服）实现张力闭环速度控制。典型系统构成如下：

控制器：台达AX系列或AS系列PLC

驱动器：台达通用伺服驱动器或通用变频

张力检测装置：张力传感器（Load Cell）/张力浮动辊/张力摆

卷径来源：台达张力库可实现弧长法/积分法计算卷径

其他功能：台达张力库还包含PID、张力锥度、断线侦测等功能块

适用情景：速度精度要求不高，基础型的设备，如纺织行业（卷染机、验布机等）、印刷行业（分切机、柔印机等）

行业落地应用案例

电子电工行业-钢带复绕机

放卷采用台达MH300张力闭环速度控制方案，摆杆反馈张力，线速度可达700m/min，轻松满足客户机台设计最高速度（600m/min），全程张力波动±5%以内。

纺织行业-验布机

收卷采用台达ASDA-A3-ET张力闭环速度控制方案，Load Cell反馈张力，线速度可达200 m/min，张力控制精度±1N。

印刷行业-凹印机

摆杆位置波动张力控制波形

牵引出轴和制动轴采用PLC的张力闭环速度控制方案，摆杆反馈角度信息，线速度可达250 m/min，摆杆位置控制精度±1%。

张力闭环速度模式由精准基准速度、PID微调、实时张力反馈三大核心模块组成，是张力控制方案中兼顾动态响应与稳定性的经典方案。

台达张力闭环速度控制方案，提供驱动器、PLC双控制方案，适配不同设备架构，满足多样化项目配置需求，让客户有更多的选择。

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