包裝機卷帶包裝材料供送過程中，卷帶包裝材 料的張力對包裝的質量和包裝機的工作速度有很 大的影響.隨著工作時卷帶包裝材料的半徑不斷縮 小，其在供送過程中的張力也不斷地變化，張力大 則可能引起包裝材料的塑性形變甚至斷裂，張力小 則引起包裝材料的打折、起皺從而影響包裝質量和 包裝機的工作速度.控製張力的實質是控製卷筒材 料轉軸的轉動阻力矩.目前，國外包裝機卷筒材料 供送過程張力控製係統對執行元件控製主要釆用 兩種方法：電機控製和滑動控製.其中電機控製經 常應用於對速度和張力都有要求的大規模係統中， 滑動控製一般用於低張力的小規模係統中.由於大 部分包裝生產中要求張力值較小且恒定，本文針對 於生產要求，所研究的張力控製係統中釆用磁粉製 動器作為執行元件.

1磁粉製動器的工作原理

嵌裝著線圈的主動件和被動件之間裝有軸承. 兩者之間形成了一個同心的圓柱形氣隙.在此氣隙 中，放入導磁率高、耐熱性好的不鏽鋼磁粉,當主動 件回轉而線圈不通電勵磁時，氣隙中的磁粉由於離 心力作用被壓附在主動件的內壁上，因此被動件處 於完全脫離狀態.若線圈通電勵磁，則將有磁場產 生，磁粉在磁場作用下立即把兩個回轉體連接在一 起，由磁粉間的磁性結合力和磁粉與兩運動件的摩擦力來傳遞力矩⑴.通過控製勵磁電流來控製磁 粉製動器的輸出力矩，進而保證張力的恒定.

3張力控製係統的硬件設計

本文釆用工業控製器即單片機作為整個張力控製係統的核心，用磁粉製動器作為執行元件，用 張力傳感器實時反饋張力的變化係統的原理。

釆用8098十六位單片機來完成控製任務，單 片機接受人機對話的主控信號，如張力給定值 等⑹.並通過RS - 232C串行接口，把數據和命令 送到其他元件，同時也接受反饋回來的檢測數據、 控製參數等，供整個係統協調、控製、顯示之用.此 外，單片機還負責控製牽引電動機的速度,使它工作在一定的工作速度上m.

張力傳感器所釆集的信號經過D/A轉換器轉 換後，被單片機按照一定的算法處理，再由A/D轉 換器轉換成模擬信號，經過PWM放大後控製磁粉 製動器的輸出轉矩,從而維持張力的恒定.

所釆用的磁粉製動器，其額定 電壓DV24V,額定轉矩3 N-m,激磁電流變化範圍 0~ 0.53 A.選用Kortis的AS- 101角度傳感器，工 作電源10 ~ 30 V/15 mA,最大檢測角度200。,精確 度 2.5 mV.

4張力控製係統的軟件設計

張力控製係統的軟件主要完成參數設置、模擬 量輸入、張力計算及調整、模擬量輸出等功能.其程 序框圖如圖5所示.

5結論

為在單位階躍輸入下仿真實驗結果，仿 真工具為Simulink.中橫坐標為時間(s),縱坐標 為張力(N).經仿真實驗和實際運行證明，係統的 設計合理,數學模型正確.相對於精度較低的摩擦 式張力控製效果較好，可以實現恒張力控製.