经纱张力动态测试系统的分析与开发

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经纱张力动态测试系统的分析与开发

西北机器有限公司 张国库 潘建国 王建星 张金艳

摘 要：本文着重讲述了经纱张力动态测试与分析，包括经纱张力传感器的设计与经纱张力的虚拟仪器测试系统的开发。

关键词：lab VIEW 虚拟仪器 织机 动态张力

一、前言

1.1 经纱张力的工艺分析

为使织机上的经、纬纱线按一定沉浮规律互相交织形成织物，织造过程是经五个主要机构，即开口机构、引纬机构、打纬机构、送经机构和卷取机构的相互配合完成的。开口、送经、打纬等机构和梭口形式对经纱张力都有不同程度的影响影响，而经纱张力对织物质量又有相当的影响。因此，对经纱张力的工艺分析是非常必要的，分析如下：

1.1.1 打纬过程 ：经纬纱间相互屈曲而产生摩擦作用，出现阻碍纬纱向织口移动的阻力，即打纬阻力。纬纱被打向织口的过程中： 当打纬阻力>（经纱张力- 织物张力），纬纱和经纱一起移动；当打纬阻力<（经纱张力- 织物张力），纬纱相对经纱移动。纬纱先滑行，纬纱靠近织口，摩擦阻力大大增加，产生织口移动。随即，经纱张力增加，织物张力下降，两者差异增加，当其值大于打纬阻力，纬纱相对经纱移动。在打纬期间，这两种运动交替进行。

1.1.2 经纱上机张力与织物形成的关系：上机张力大，织物平整、条影多且深、狭幅长码； 上机张力小，织物不平整、条影不明显、阔幅短码；上机张力大，织物经向强度增大、经向伸长减小。上机张力大，开口清晰；经纱易疲劳；打纬区宽度减小，由此可减低断头率；纬纱不易反拨回退；打纬阻力有一定程度的增加。 采用较大的上机张力，下机织物的缩水率较大。平纹交织点较多，为了打紧纬纱，用较大的上机张力；斜纹类织物则采用相对小的上机张力。 制订上机张力的原则： 在保证顺利织造的条件下，上机张力越小越好。一般上机张力小于纱线断裂强度的30%。

1.1.3 织造中经纱张力与生产的关系：经纱张力由上机张力和经纱因织造运动而增加的张力组成。织物形成与上机张力、打纬和开口产生的张力有密切关系。适当大的经纱张力是开清梭口、打紧纬纱的必要条件，也与织物外观、内在质量有密切关系的重要因素。

1.2 经纱张力的测试方法

传统的测试方法是在主轴上安装贴有分布均匀铁片的木盘，利用电涡流每隔1度发出一个脉冲信号，记录主轴信号，经纱张力传感器的信号经动态应变仪调理后，主轴和张力信号由光线示波器或磁带记录仪记录，工作复杂，且结果的精度和准确性难以令人满意。目前，人们普遍采用计算机作为计算、记录和显示装置。本文介绍一种利用PXI 总线通讯方式，用数据采集器PXI-6251采集信号，基于Lab VIEW 的经纱动态张力测试方法，该方法具有建立系统快、简单、可靠、通用性强、界面友好等特点。

二、经纱张力传感器的结构设计

织机在织造过程中，当经纱穿过轴和小轴时，经纱对小

轴有压力，通过小轴和小支架将压力传给弹性梁，使之产生应变，利用应变片将其应变转化为电阻的变化，然后再通过转化电路将电阻的变化转化为电压的变化，测量出电压值，根据传感器的标定就可求出相应的经纱张力。

应变计式力传感器由弹性元件和应变计桥路构成。弹性元件在力作用下产生与它成正比的应变，然后用电阻应变计将应变转换为电阻变化。各应变计组成桥路便于进行测量。但是，这种电测法也有局限性，一般情况下，只便于构件表面应变的测量，又如在应力集中的部位，若应力梯度很大，则测量误差较大。

三、经纱张力的虚拟仪器测试系统的开发

3.1 经纱张力的虚拟仪器测试系统组成

所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。它由计算机、应用软件和仪器硬件组成。图3-1为经纱张力测试系统的组成框图，主要由PXI 主机、专用的经纱张力传感器、1-6100型增量式旋转编码器、YE3815A 型应变放大器及相应的虚拟仪器软件组成。

以美国国家仪器公司（NI）开发的Lab VIEW 作为经纱张力的虚拟仪器测试的软件开发平台， LabVIEW8.2内带有丰富的数学工具，无需书写代码，开发程序简单，开发周期短，功能强大，特别适用编制仪器界面。

PXI 主机由NI PXI-1042Q 、NI PXI-8196和数据采集器PXI-6251组成。NI PXI-1042Q 为8槽机箱，NI PXI-8196 为Pentium M 2.0 GHz 带有Windows XP 操作系统的零槽控制器，数据采集器PXI-6251采集频率为1.25MS/s，8路A/D，输入分辨率为16位，2路D/A，24路DIO，带有外触发功能。通过PXI 总线进行数据通信，保证信号的同步性。

3.2 经纱张力测试原理及方法

首先将主轴编码器安装在织机的主轴上，设置主轴的零度位置，使之与旋转编码器Z 相信号同步。把经纱张力传感器安装在织轴与后梁之间的经纱上。启动织机运行，PXI 主机对编码器的Z 相、A 相及经纱张力等三路信号进行同步采集。

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增量编码器的Z 相脉冲信号作为织机主轴零位的标志信号，并利用其脉冲的上升沿触发启动系统进行测试。图3-2为编码器信号示意图，增量编码器每转发出720个A 相脉冲信号，作为表示织机主轴位置的信号，所以主轴位置的分辨率为0.5°。用软件方法判断每个脉冲（即主轴每转动0.5°）的上升沿,将每个脉冲上升沿所对应的张力测试值取出，然后进行数据分析和显示。

图

3-2

编码器信号示意

图3-3是经纱张力测试的虚拟仪器程序流程。3.3 经纱张力的测试分析

经纱张力测试仪前面板及测试结果如图3-4所示。在前面板右边的参数设置区个文本框输入内容，是用户根据实际测量的需求以及与采集卡的连接通道在开始测试前设定的。测试时，点运行按扭使系统处于工作状态，再在经纱张力测试仪的前面板上点开始测试按扭，系统处于采集状态，然后选择一组经纱张力测试数据，瞬间经纱张力的曲线图出现在测试屏幕上。

经纱张力的曲线图清楚地呈现出打纬时的张力冲击峰值，综平时的张力谷值及综框开口、闭口时的张力变化的情况。

图3-4 经纱张力测试仪前面板及测试结果四、结论

织造过程中的经纱张力不仅综合反映了开口、打纬及上机张力等工艺性能，而且还直接影响着经纱断头率和织物的外观质量。本文通过对经纱张力的动态和经纱张力传感器的设计，运用虚拟仪器测试技术，实现了对织造过程中经纱动态张力的实时检测，归纳起来有如下结论：

（1）基于Lab VIEW 的经纱张力动态检测系统，应用于生产实际中，能够真实地测试和描述经纱张力的状况；

（2）通过对织机经纱张力的实际测试，结果证明该系统具有一定的实用和推广价值；

（3）设计的织机经纱张力测试传感器结构简单、装夹方便、工作稳定可靠、成本低廉、实用；

（4）随着计算机技术、通讯技术以及纺织技术的飞速发展，虚拟仪器在纺织测试中的应用前景会越来越广阔。

（5）虚拟仪器具有强大的功能，它强调“软件就是仪器”，用软件代替硬件，易开发、易调试，可有效节约资金。

参考文献：

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全数字张力控制系统的研究

全数字张力控制系统的研究-机械制造论文 全数字张力控制系统的研究 陈杰金霍览宇 （湖南机电职业技术学院电气工程系，湖南长沙410151） 【摘要】本文研究了国内外张力控制系统的数字化发展趋势，并分析对比目前市面上各种张力控制系统的特点和不足，提出了基于通用PLC控制器和变频器为核心的全数字张力控制系统设计方案。 关键词数字化；张力控制系统；PLC；变频器 ※基金项目：湖南省2013年度教育厅科学研究项目（13C254）。 作者简介：陈杰金（1979.02—），女，吉林松原人，湖南机电职业技术学院电气系，讲师。 1 问题的提出 很多行业涉及到张力的控制，张力控制系统是以卷材为材料的生产机械上最重要的控制系统，在冶金、纺织、造纸、印染等许多行业应用广泛，各种产品如钢板、铝箔、布料、塑料薄膜、纸张等卷材，这些材料在加工过程中需要卷曲或者开卷等工序，如铝箔张力控制系统，铝带经过粗轧、精轧等多个工序，变为铝箔之后卷曲成一卷成品。这个过程中张力的控制非常重要，张力过大、过小都会造成卷材质量问题，导致成品率低，比如在放卷、收卷以及过程中，都要保持一定的张力（或者称之为拉伸力），过大的张力会导致材料变形、甚至断裂，而过小的张力又会松弛，导致褶皱，张力控制不稳也会造成不匀、切断长度不稳定等现象，所以必须对张力进行控制，保持张力恒定。由于张力会随着卷径而变化，而张力的变化对卷取效果会有很大影响。因此说恒张力控制是高精度卷取控制的关

键环节。 在某些某冶金企业中仍有为数不少的卷取张力控制设备，其张力控制系统仍采用传统的模拟电子插板式控制系统，以分立的电子器件控制，设备老化，故障频发，急需进行控制系统的升级改造。本文主要是针对这个问题，提出了基于PLC 和变频器为核心的恒张力的控制方案，以较低的成本和较好的控制效果，实现设备的价值再现。 2 国内外研究现状综述 目前高精度的张力控制均能采取闭环控制，通常根据控制方式可分为直接张力控制、间接张力控制和复合张力控制三种方式。直接张力控制，是构建张力闭环控制系统，利用张力检测元件的检测信号与给定张力值比较，通过张力调节器，驱动执行机构，调节张力辊的位移，进而达到控制张力的目的；间接张力控制则是对卷取张力建模，通过对卷取机构的转矩方程进行静态、动态分析，确定影响张力的相关因素（如电流、卷径等），进而对这些因素进行反馈控制（如电流反馈、反电势反馈、卷径反馈控制等），从而达到恒张力控制的目的。复合恒张力控制则是两者的结合。在间接张力控制方式的基础上，增加一个张力闭环，形成三环控制系统。近年来，国内外卷取张力控制现状主要有以下两个方面：（１）利用制动器（磁粉离合器）的励磁电流与输出力矩的线性关系，通过控制和调节磁粉离合器的励磁电流进而控制输出力矩，实现张力控制。这种方式主要应用在轻工业如纺织、印刷行业等，代表产品有三菱张力控制器、华纳张力控制器等等，市场上产品丰富。 （2）通过标准工艺张力控制板及附带的控制软件，通过交直流传动装置，完成张力控制中的动态力矩补偿、卷径计算、恒张力控制等功能，进而实现恒张力

检测系统的基本特性

第２章 检测系统的基本特性 2.1 检测系统的静态特性及指标 2.1.1检测系统的静态特性 一、静态测量和静态特性 静态测量：测量过程中被测量保持恒定不变（即dx/dt=0系统处于稳定状态）时的测量。 静态特性（标度特性）：在静态测量中，检测系统的输出－输入特性。 n n x a x a x a x a a y +++++= 332210 例如：理想的线性检测系统： x a y 1= 如图2-1-1(a)所示 带有零位值的线性检测系统：x a a y 10+= 如图2-1-1(b)所示 二、静态特性的校准（标定）条件――静态标准条件。 2.1.2检测系统的静态性能指标 一、测量范围和量程 1、 测量范围：（x min ，x max ） x min ――检测系统所能测量到的最小被测输入量（下限） x max ――检测系统所能测量到的最大被测输入量（上限）。 2、量程： min max x x L -= 二、灵敏度S dx dy x y S x =??=→?)( lim 0 串接系统的总灵敏度为各组成环节灵敏度的连乘积 321S S S S = 三、分辨力与分辨率 1、分辨力：能引起输出量发生变化时输入量的最小变化量min x ?。 2、分辨率：全量程中最大的min x ?即min max x ?与满量程L 之比的百分数。 四、精度（见第三章） 五、线性度e L max .. 100%L L F S e y ?=± ? max L ?――检测系统实际测得的输出－输入特性曲线（称为标定曲线）与其拟合直线之

间的最大偏差 ..S F y ――满量程（F.S.）输出 注意：线性度和直线拟合方法有关。 最常用的求解拟合直线的方法：端点法 最小二乘法 图2-1-3线性度 a.端基线性度； b.最小二乘线性度 四、迟滞e H %100. .max ??= S F H y H e 回程误差――检测系统的输入量由小增大（正行程），继而自大减小（反行程）的测试 过程中，对应于同一输入量，输出量的差值。 ΔHmax ――输出值在正反行程的最大差值即回程误差最大值。 迟滞特性 五、稳定性与漂移 稳定性：在一定工作条件下，保持输入信号不变时，输出信号随时间或温度的变化而出 现缓慢变化的程度。 时漂： 在输入信号不变的情况下，检测系统的输出随着时间变化的现象。 温漂： 随着环境温度变化的现象（通常包括零位温漂、灵敏度温漂）。 2.2 检测系统的动态特性及指标 动态测量：测量过程中被测量随时间变化时的测量。 动态特性――检测系统动态测量时的输出－输入特性。 常用实验的方法： 频率响应分析法――以正弦信号作为系统的输入；

油田开发动态分析主要技术指标及计算方法样本

指标及计算方法 1.井网密度 油田( 或区块) 单位面积已投入开发的总井数即为井网密度。 f=n/A 2.注采井数比 注采井数比是指水驱开发油田( 或区块) 注水井总数和采油井总数之比。 3.水驱控制程度 注水井注水能够影响到的油层储量占油层总储量的百分数。 水驱控制程度=注水井联通的厚度/油层的总厚度*100% 由于面积注水井网的生产井往往受多口注水井的影响, 因此, 在统计井网对油层的水驱控制程度时还要考虑联通方向。 不同注水方式, 其注采井数比不同, 因而注水井对油层的水驱控制程度也不同。一些分布不稳定, 形态不规则, 呈透镜状分布的油层, 在选择注水方式时, 应选择注水井数比较大的注水方式, 以取得较高的水驱储量控制程度。该指标的大小, 直接影响着采油速度, 含水上升率, 最终采收率。 中高渗透油藏( 空气渗透率大于50*10-3 um2) 一般要达到80%, 特高含水期达到90%以上; 低渗透油藏( 空气渗透率小于50*10-3 um2) 达到70%以上; 断块油藏达到60%以上。 4.平均单井有效厚度 油田( 或区块、或某类井) 内属同一开发层系的油水井有效厚度之和与油水井总井数的比值为平均单井有效厚度。 5.平均单井射开厚度 油田( 或区块、或某类井) 内属同一开发层系的油水井射孔总厚度与油水井总井数的比值为平均单井射开厚度。 6.核实产油量 核实产油量由中转站、联合站、油库对管辖范围内的总日产油量进行计量, 由

此获得的产油量数据为核实产油量。 7.输差 输差是指井口产油量和核实产油量之差与井口产油量之比。 K=( q ow -q or ) /q ow 8.核实产水量 核实产水量用井口产水量和输差计算。q wr=q ww (1-K) 9.综合含水 油田( 或区块) 的综合含水是指采出液体中水所占的质量百分数。 f w =(100*q wr )/(q wr +q or ) -1- 低含水期( 0<含水率<20%) :该阶段是注水受效、主力油层充分发挥作用、油田上产阶段。要根据油层发育状况, 开展早期分层注水, 保持油层能量开采。要采取各种增产增注措施, 提高产油能力, 以达到阶段开发指标要求。 -2-中含水期( 20%<=含水率<60%) : 该阶段主力油层普遍见水, 层间和平面矛盾加剧, 含水上升快, 主力油层产量递减。在这一阶段要控制含水上升, 做好平面调整, 层间接替工作, 开展层系、井网和注水方式的适应性研究, 对于注采系统不适应和非主力油层动用状况差的区块开展注采系统和井网加密调整, 提高非主力油层的动用程度, 实现油田的稳产。 -3- 高含水期( 60%<=含水率<90%) : 该阶段是重要的开发阶段, 要在精细油藏描述和搞清剩余油分布的基础上, 积极采用改进二次采油技术和三次采油技术, 进一步完善注采井网, 扩大注水波及体积, 控制含水上升速度和产量递减率, 努力延长油田稳产期。 -4-特高含水期( 含水率>=90%) : 该阶段剩余油高度分散, 注入水低效、无效循环的矛盾越来越突出。要积极开展精细挖潜调整, 采取细分层注水、细分层压裂、细分层堵水、调剖等措施, 控制注入水量和产液量的增长速度。要积极推广和应用成熟的三次采油技术, 不断增加可采储量, 延长油田的生命期, 努力控制好成本, 争取获得较好的经济效益。

浅析分切机张力控制系统

浅析分切机张力控制系 An Analysis on Tension Control System of Cutter Zhang Y uncai ,Qi xingguang,Zhanghaili 摘要： 分切机的张力控制是分切机控制的核心。本文介绍了分切机张力的形成、影响张力稳定的主 要因素、张力控制的实现形式以及张力控制系统应用性能分析。 关键词： 分切机 张力 张力控制 1.引言 分切机主要是用来完成中低定量纸张（如卷烟纸、铝箔纸、玻璃纸、电容器纸等）和薄膜（如BOPP 、PVC 等）及类似薄型材料的纵向分切和复卷。一般情况下，车速比较快，控制精度要求比较高，其中张力控制是其控制的核心。张力控制是指能够持久地控制原料在设备上输送时的张力的能力。这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效，包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下，也应有能力保证被分切物不破损。张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。若张力不足,原料在运行中产生漂移,会出现分切复卷后成品纸起皱现象;若张力过大,原料又易被拉断,使分切复卷后成品纸断头增多[1]。 2．张力的形成 张力的形成有多种实现形式，但其基本原理都是一致的。如简图1所示， 设张力为F ,收料卷运行线速度为V 1 , 放料卷运行线速度为V 2 ,根据胡克定律可得张力F: dt V V L F t o ? -=)(21εσ, 式中:ε为原料的弹性模量;σ为原来的横截面积;L 为原料牵引长度;t 为原料传送时间，t=L/ V 1 。由此可见,张力的形成是一个积分环节。在启动过程中,V 1>V 2,以使收卷辊内产生一 定的张力,当收卷达到我们所要求的合适张力后,及时调节动力机构使V 1、V 2稳定,这样,原料就在此张力 下稳定运行。张力控制系统就是要满足整机的张力稳定[2]。 2． 影响张力稳定的因素 张力产生波动和变化的因素往往比较复杂，其主要影响因素大致有以下几个方面： (1) 机器的升降速变化必然会引起整机张力的变化。 (2) 分切机在收、放卷过程中，收卷和放卷直径是不断变化的，直径的变化必然会引起原料张力的变化。放卷在制动力矩不变的情况下，直径减少，张力将随之增大。而收卷则相反，如果收卷力矩不变时，随着收卷直径增大，张力将减少。这是在运行中引起原料张力变化的主要因素。 (3) 原材料卷的松紧度变化同时会引起整机张力的变化。

第三章 测试系统的基本特性

第三章 测试系统的基本特性 （一）填空题 1、某一阶系统的频率响应函数为1 21)(+= ωωj j H ，输入信号2 sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为= ω，幅值= y ，相位= φ。 2、试求传递函数分别为5.05.35 .1+s 和2 22 4.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统 的总灵敏度。为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有、 和 。 3、当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y ?=时，该系统能实现 测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。4、传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的越小。5、一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 关系为最佳。 （二）选择题1、 不属于测试系统的静特性。 （1）灵敏度 （2）线性度（3）回程误差（4）阻尼系数 2、从时域上看，系统的输出是输入与该系统 响应的卷积。（1）正弦 （2）阶跃 （3）脉冲 （4）斜坡 3、两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性 为 。 （1）)()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q +（3）) ()() ()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）) ()(21ωωQ Q ?4、一阶系统的阶跃响应中，超调量 。 （1）存在，但<5％（2）存在，但<1（3）在时间常数很小时存在 （4）不存在 5、忽略质量的单自由度振动系统是 系统。（1）零阶 （2）一阶 （3）二阶 （4）高阶 6、一阶系统的动态特性参数是 。 （1）固有频率 （2）线性度 (3)时间常数（4）阻尼比 7、用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值 倍所经过的

测试系统的特性

第4章测试系统的特性 一般测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。测试过程中传感器将反映被测对象特性的物理量（如压力、加速度、温度等）检出并转换为电信号，然后传输给中间变换装置；中间变换装置对电信号用硬件电路进行处理或经A/D变成数字量，再将结果以电信号或数字信号的方式传输给显示记录装置；最后由显示记录装置将测量结果显示出来，提供给观察者或其它自动控制装置。测试系统见图4-1所示。 根据测试任务复杂程度的不同，测试系统中每个环节又可由多个模块组成。例如，图4-2所示的机床轴承故障监测系统中的中间变换装置就由带通滤波器、A/D变换器和快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，简称FFT）分析软件三部分组成。测试系统中传感器为振动加速度计，它将机床轴承振动信号转换为电信号；带通滤波器用于滤除传感器测量信号中的高、低频干扰信号和对信号进行放大，A/D变换器用于对放大后的测量信号进行采样，将其转换为数字量；FFT分析软件则对转换后的数字信号进行快速傅里叶变换，计算出信号的频谱；最后由计算机显示器对频谱进行显示。 要实现测试，一个测试系统必须可靠、不失真。因此，本章将讨论测试系统及其输入、输出的关系，以及测试系统不失真的条件。 图4-1 测试系统简图 图4-2 轴承振动信号的测试系统

4.1 线性系统及其基本性质 机械测试的实质是研究被测机械的信号)(t x （激励）、测试系统的特性)(t h 和测试结果)(t y （响应）三者之间的关系，可用图4-3表示。 )(t x )(t y )(t h 图4-3 测试系统与输入和输出的关系 它有三个方面的含义： （1）如果输入)(t x 和输出)(t y 可测，则可以推断测试系统的特性)(t h ； （2）如果测试系统特性)(t h 已知，输出)(t y 可测，则可以推导出相应的输入)(t x ； （3）如果输入)(t x 和系统特性)(t h 已知，则可以推断或估计系统的输出)(t y 。 这里所说的测试系统，广义上是指从设备的某一激励输入（输入环节）到检测输出量的那个环节（输出环节）之间的整个系统，一般包括被测设备和测量装置两部分。所以只有首先确知测量装置的特性，才能从测量结果中正确评价被测设备的特性或运行状态。 理想的测试装置应具有单值的、确定的输入/输出关系，并且最好为线性关系。由于在静态测量中校正和补偿技术易于实现，这种线性关系不是必须的（但是希望的）；而在动态测量中，测试装置则应力求是线性系统，原因主要有两方面：一是目前对线性系统的数学处理和分析方法比较完善；二是动态测量中的非线性校正比较困难。但对许多实际的机械信号测试装置而言，不可能在很大的工作范围内全部保持线性，只能在一定的工作范围和误差允许范围内当作线性系统来处理。 线性系统输入)(t x 和输出)(t y 之间的关系可以用式（4-1）来描述 )()(...)()()()(...)()(0111101111t x b dt t dx b dt t x d b dt t x d b t y a dt t dy a dt t y d a dt t y d a m m m m m m n n n n n n ++++=++++------ （4-1） 当n a ，1-n a ，…，0a 和m b ，1-m b ，…，0b 均为常数时，式（4-1）描述的就是线性系统，也称为时不变线性系统，它有以下主要基本性质： （1）叠加性 若 )()(11t y t x →，)()(22t y t x →，则有

张力控制系统中的张力控制与变频

张力控制系统中的张力控制与变频

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张力控制系统中的张力控制与变频 1.力控制原理。以造纸机的张力控制为例，在图1a)所示的张力控制示意图中，传动电动机M的张力实际值是位于它前面的张力传感器的实际值。通过检测该处的张力情况，来控制传动电动机M的速度，从而形成一个张力闭环。电动机M的速度加快，则纸幅拉紧，张力的实际值就会上升；相反，速度降低，则纸幅松垂，张力的实际值就下降。 在这里，纸幅张力的设定值为T设定，实际值为T实际，经过张力控制器（T-控制）的PID调节器后，再乘以3%的偏移量，作为该传动点速度设定值的一个组成部分。原来传动的速度设定值（V设定）加上该组成部分，就是速度环（V-控制）的输入值，然后即可进行速度控制。在这里设置3%偏移量的目的就是通过传动速度的改变而使张力得到有效的控制。

图1 张力控制示意图 在图1b)所示的张力控制原理中，T-控制就是张力控制模块的实现，包括自动和手动两种方式。张力控制模块投运前需先检测判定现在的张力实际值是否在可投运的范围之内，否则就不能投运，此时按手动投运按钮或当自动投运信号为“1”时，即进入张力控制模块的循环中。张力PID模块的退出，它的条件为相关部位检测到断纸信号或按手动退出按钮。 2.力控制软件流程。这里以某一点的张力控制为例，采用plc语言编程进行张力软件的设计，其示意如图2示。由此可以推广到多点张力控制中去。 ①读取张力设定值。张力设定值的输入可从工艺控制台上进行，并可通过脉冲开关的动作对设定值微调，以符合实际纸幅稳定运行的需要。 ②读取张力实际值。张力实际值的产生是从PLC的模拟量板中获取的，调用相应的功能块程序。本过程读取张力的模拟量值后，在输出端得到标准化的量值，并可通过“高限”和“低限”参数来设置量程。从模拟量输入板读出的模拟量值首先变换为右边对齐的定点数（以标称范围为基础）。 ③张力控制投入判断。张力控制是否投入取决于工艺的需要和纸幅是否已经上卷，纸幅是否断裂，在其他逻辑块中进行手动按钮投入或自动信号投入的设定，以及自动退出。因此这里需要判断张力控制是否投入，如已投入，则进入张力PID控制模块，否则就只显示数值和

6 卷纸张力控制系统

指导教师评定成绩： 审定成绩： 重庆邮电大学 自动化学院 自动控制原理课程设计报告 设计题目：卷纸张力控制系统 单位（二级学院）： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 设计时间： 重庆邮电大学自动化学院制

目录 一、设计题目 二、设计报告正文 摘要 关键词 （一）、卷纸张力控制系统原理 （二）、控制过程分析 （三）、系统的时域分析与频域分析 （四）、系统校正 三、设计总结 四、参考文献

一、 设计题目 在造纸厂的卷纸过程中，卷开轴和卷进轴之间的纸张张力采用下图所示的卷纸张力控制系统进行控制，以保持张力F 基本恒定。 要求： （１） 查阅相关资料，分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统 方框图。 （２） 分析系统每个环节的输入输出关系，代入相关参数求取系统传递函数。 （３） 分析系统时域性能和频域性能。 （４） 运用根轨迹法或频率法校正系统，使之满足给定性能指标要求。 （已知：m T =0.35 n T =3 12k = 22k = 1m k = 3n k = 反馈系数：1α= 要求：4,40c c ω≥γ≥） 二、 设计报告正文 摘要： 关键词：

（一）、卷纸张力控制系统原理 图1-1卷纸张力控制系统 系统工作原理： 在造纸厂的卷纸过程中，当纸张不断地从卷开轴向卷进轴运动时，线速度就会下降，从而纸张承受的张力会相应的减小。为保证张力的基本恒定，必须调整电机的转速。 图1-1所示的控制系统中，采用三个滑轮和一个弹簧组成的张力测量器来 测量纸上的张力。 将测量的实际张力与预设张力进行比较，经放大器放大后得到电机的输入电压。通过电压的变化来调节电机的转速，进而调节卷开轴向卷进轴运行的线速度。最终，使纸张的张力保持基本恒定。 电机---被控对象 预设张力---系统给定量 实际张力---系统控制量 通过对系统的分析，可得卷纸张力控制系统的方框图如图1-2所示 图1-2卷纸张力闭环控制系统方框图

油田开发生产动态分析的内容

油田开发生产动态分析的内容 A、注水状况分析 1）分析注水量、吸水能力变化及其对油田生产形势的影响，提出改善注水状况的有效措施。 2）分析分层配注的合理性，不断提高分层注水合格率。 3）搞清见水层位、来水方向。分析注水见效情况，不断改善注水效果。 B、油层压力状况分析 1）分析油层压力、流动压力、总压降变化趋势及其对生产的影响。 2）分析油层压力与注水量、注采比的关系，不断调整注水量，使油层压力维持在较高水平上。 3）搞清各类油层压力水平，减小层间压力差异，使各类油层充分发挥作用。 C、含水率变化分析 1）分析综合含水、产水量变化趋势及变化原因，提高控制含水上升的有效措施。 2）分析含水上升与注采比、采油速度、总压降等关系、确定其合理界限。 3）分析注入水单层突进、平面舌进、边水指进、底水锥进对含水上升的影响、提出解决办法。 D、油田生产能力变化分析 1）分析采油指数、采液指数变化及其变化原因。 2）分析油井利用率、生产时率变化及其对油田生产能力的影响。 3）分析自然递减变化及其对油田生产能力的影响。 4）分析增产措施效果变化及其对油田生产能力的影响。 5）分析新投产区块及调整区块效果变化及其对油田生产能力的影响。 油藏工程名词解释 地质储量 original oil in place 在地层原始状态下，油(气)藏中油(气)的总储藏量。地质储量按开采价值划分为表内储量和表外储量。表内储量是指在现有技术经济条件下具有工业开采价值并能获得经济效益的地质储量。表外储量是在现有技术经济条件下开采不能获得经济效益的地质储量，但当原油(气)价格提高、工艺技术改进后，某些表外储量可以转为表内储量。 探明储量 proved reserve 探明储量是在油(气)田评价钻探阶段完成或基本完成后计算的地质储量，在现代技术 和经济条件下可提供开采并能获得经济效益的可靠储量。探明储量是编制油田开发方案、进行油(气)田开发建设投资决策和油(气)田开发分析的依据。 动用储量 draw up on reserves 已钻采油井投入开采的地质储量。 水驱储量 water flooding reserves 能受到天然边底水或人工注入水驱动效果的地质储量。 损失储量 loss reserves 在目前确定的注采系统条件下，只存在注水井或采油井暂未射孔的那部分地质储量。 单井控制储量 controllable reserves per well 采油井单井控制面积内的地质储量。 可采储量 recoverable reserves 在现有技术和经济条件下能从储油(气)层中采出的那一部分油(气)储量。 剩余可采储量 remaining recoverable reserves

简支梁振动系统动态特性综合测试方法分析

目录 一、设计题目 (1) 二、设计任务 (1) 三、所需器材 (1) 四、动态特性测量 (1) 1.振动系统固有频率的测量 (1) 2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系 (3) 3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量 (6) 4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量 (6) 5.主动隔振的测量 (9) 6.被动隔振的测量 (13) 7.复式动力吸振器吸振实验 (18) 五、心得体会 (21) 六、参考文献 (21)

一、设计题目 简支梁振动系统动态特性综合测试方法。 二、设计任务 1.振动系统固有频率的测量。 2.测量并验证位移、速度、加速度之间的关系。 3.系统强迫振动固有频率和阻尼的测量。 4.系统自由衰减振动及固有频率和阻尼比的测量。 5.主动隔振的测量。 6.被动隔振的测量。 7.复式动力吸振器吸振实验。 三、所需器材 振动实验台、激振器、加速度传感器、速度传感器、位移传感器、力传感器、扫描信号源、动态分析仪、力锤、质量块、可调速电机、空气阻尼器、复式吸振器。 四、动态特性测量 1.振动系统固有频率的测量 （1）实验装置框图：见（图1-1） （2）实验原理： 对于振动系统测定其固有频率，常用简谐力激振，引起系统共振，从而找到系统的各阶固有频率。在激振功率输出不变的情况下，由低到高调节激振器的激振频率，通过振动曲线，我们可以观察到在某一频率下，任一振动量（位移、速度、加速度）幅值迅速增加，这就是机械振动系统的某阶固有

频率。 （图1-1实验装置图） （3）实验方法： ①安装仪器 把接触式激振器安装在支架上，调节激振器高度，让接触头对简支梁产生一定的预压力，使激振杆上的红线与激振器端面平齐为宜，把激振器的信号输入端用连接线接到DH1301扫频信号源的输出接口上。把加速度传感器粘贴在简支梁上，输出信号接到数采分析仪的振动测试通道。 ②开机 打开仪器电源，进入DAS2003数采分析软件，设置采样率，连续采集，输入传感器灵敏度、设置量程范围，在打开的窗口内选择接入信号的测量通道。清零后开始采集数据。 ③测量 打开DH1301扫频信号源的电源开关，调节输出电压，注意不要过载，手动调节输出信号的频率，从0开始调节，当简支梁产生振动，且振动量最大时（共振），保持该频率一段时间，记录下此时信号源显示的频率，即为简支梁振动固有频率。继续增大频率可得到高阶振动频率。

张力控制的目的就是保持线

在这种模式下，无需张力检测反馈装置，就可以获得更为稳定的张力控制效果，结构简洁，效果较好。但变频器需工作在闭环矢量控制方式，必须安装测速电机或编码器，以便对电机的转速做精确测量反馈。转矩的计算公式如下： T= （ F× D ） / （ 2× i ） 其中： T 变频器输出转矩指 令 F 张力设定指令 i 机械传动比 D 卷筒的卷径 电机的转矩被计算出来后， 用 来控制变频器的电流环， 这样就可以控制电机的输出转矩。 控制电机的输出转 矩。 控制电机的输出转矩 所以转矩计算非常重要。 这种控制多用在对张力精度

要求不高的场合， 在我鑫科公司就有广 泛的应用。如精带公司的脱脂机、气垫炉 的收卷控制中都采用了这中控制模式。 二、转矩模式下转矩模式下的张力开环控 制 张力闭环控制是在张力开环控制的基础上增加了张力反馈闭环调节。 通过张力 检测装置 反馈张力信号与张力设定值构成 PID 闭环调节，调整变频器输出转矩 指令，这样可以获得 更高的张力控制精度。其张力计算与开环控制相同。不论采 用张力开环模式还是闭环模式， 在系统加、减速的过程中，需要提供额外的转矩 用于克服整个系统的转动惯量。如果不加补 偿，将出现收卷过程加速时张力偏 小，减速时张力偏大，放卷过程加速时张力偏大，减速时 张力偏小的现象。 这种 控制模式多用在造纸、 纺织等卷取微张力控制的场合下。 在我公司尚无需这种控 制。 卷径计算 在所有的模式中都需要用到卷筒的卷径，

大家知道， 在生产过程 中开卷机的卷径是在不 断变小，卷取机的卷径在不断变大，也就是说转矩必须随着卷径的变化而变化，才能获得稳 定的张力控制。可见卷筒的卷径计算是多么地 重要。卷径的计算有两中途径：一种是通过外 部将计算好的卷径直接传送给变频 器，一般是在 PLC 中运算获得。另一种是变频器自己运 算获得， 矢量控制型变 频器都具有卷径计算功能， 在大多数的应用中都是通过变频器自己运 算获得。这 样可以减少 PLC 程序的复杂性和调试难度、降低成本。 变频器自己计算卷径的 方法有三种： 变频器自己计算卷径的方法有三种： 1 、 速度计算法： 、 速度计 算法：

简述系统动态特性及其测定方法

简述系统动态特性及其测定方法 系统的特性可分为静态特性和动态特性。其中动态特性是指检测系统在被测量随时间变化的条件下输入输出关系。一般地，在所考虑的测量范围内，测试系统都可以认为是线性系统，因此就可以用一定常线性系统微分方程来描述测试系统以及和输入x (t)、输出y (t)之间的关系。 1) 微分方程：根据相应的物理定律（如牛顿定律、能量守恒定律、基尔霍夫电 路定律等），用线性常系数微分方程表示系统的输入x 与输出y 关系的数字方程式。 a i 、 b i (i=0,1,…)：系统结构特性参数，常数，系统的阶次由输出量最高微分阶次决定。 2) 通过拉普拉斯变换建立其相应的“传递函数”，该传递函数就能描述测试装 置的固有动态特性，通过傅里叶变换建立其相应的“频率响应函数”，以此来描述测试系统的特性。 定义系统传递函数H(S)为输出量与输入量的拉普拉斯变换之比，即 式中S 为复变量，即ωαj s += 传递函数是一种对系统特性的解析描述。它包含了瞬态、稳态时间响应和频率响应的全部信息。传递函数有一下几个特点： （1）H(s)描述系统本身的动态特性，而与输入量x (t)及系统的初始状态无关。 （2）H(S)是对物理系统特性的一种数学描述，而与系统的具体物理结构无关。H(S)是通过对实际的物理系统抽象成数学模型后，经过拉普拉斯变换后所得出的，所以同一传递函数可以表征具有相同传输特性的不同物理系统。 （3）H(S)中的分母取决于系统的结构，而分子则表示系统同外界之间的联系，如输入点的位置、输入方式、被测量以及测点布置情况等。分母中s 的幂次n 代表系统微分方程的阶数，如当n =1或n =2 时，分别称为一阶系统或二阶系统。 一般测试系统都是稳定系统，其分母中s 的幂次总是高于分子中s 的幂次(n>m)。

测试系统分析

第2章测试系统分析 苏进磊 11090433 第一章思考题，总共任选三题，5、6、7题中至少选做一题： 1、论述测试、测量和计量的意义与差别? 答：在我看来，若想知道这三者之间的意义与差别的话，了解他们本身的定义是十分有需要的。测试：通过对研究对象进行具有试验性质的测量以获取研究对象相关信息的认识过程。测量：以确定量值为目的的一组操作。计量：实现单位统一、两只准确可靠的一组活动。通过定义可得知一种关系：计量是为了更好的测量，它为测量提供了保证以及准确可靠的要求；测试是测量+实验，测量是测试里的一部分操作，换言之，测试是意义更为广泛的测量。而说到意义，计量则是基础，测量是通过实验获取数据，而测试要在或数据后还要进行数据分析处理等过程。以上便是三者的意义与差别。 2、论述测量偏差、随机误差的概念，举例说明偏差和误差的估计方法和指标； 答：测量偏差指对同一对象进行多次测量，如果测量误差按一定规律变化或保持为一个常数，这种误差称为“系统误差”或称“偏差”。而随机误差指对同一对象进行多次测量，如果测量误差的大小和符号以不可知的方式变化，这种误差称为“随机误差”。对于偏差和误差的估计方法和指标有两种：算术平均值和标准差，其中均值是真值的最佳估计。多次重复测量用统计方法计算出的标准偏差，这样的例子

可以举抛硬币，只有当实验的次数足够多时，两个面出现的概率才接近二分之一。 3、论述系统的幅频特性的物理意义及二阶系统的特点； 答：同上，若要知道系统的幅频特性的物理意义就必须先了解什么是幅频特性。幅频特性在我看来，是对于一个系统，首先建立出它的数学模型，找出输入与输出之间的关系，在通过傅立叶变化从而将它从时域上转换到复数域上，再找出输出信号与输入信号幅值比，便是系统的幅频特性。而在物理意义上是指在稳态情况下，测试装置对不同频率谐波的被测信号的幅值进行衰减或放大的特性，它又称动态灵敏度。举个例子，若给系统一个正弦输入，系统输出响应随着正弦输入的角频率w而呈现不同的变化,其中输出幅度随着w变化规律为幅频特性。对于二阶系统，我们对它一点都不陌生。因为，很多实际控制系统都是二阶系统。例如RCL电网络、带有惯性载荷的液压助力器、质量-弹簧-阻尼机械系统等等。我们可以通过二阶系统的动力学方程可得知无阻尼固有频率和阻尼比是二阶系统的特征参数，也表明了二阶系统本身与外界无关的特性。

第4章测试系统的基本特性解析

第4章测试系统的基本特性 4．1 知识要点 4.1.1测试系统概述及其主要性质 1.什么叫线性时不变系统？ 设系统的输入为x (t )、输出为y (t )，则高阶线性测量系统可用高阶、齐次、常系数微分方程来描述： )(d )(d d )(d d )(d 01111t y a t t y a t t y a t t y a n n n n n n ++++--- )(d )(d d )(d d )(d 01111t x b t t x b t t x b t t x b m m m m m m ++++=--- （4-1） 式（4-1）中，a n 、a n -1、…、a 0和b m 、b m -1、…、b 0是常数，与测量系统的结构特性、输入状况和测试点的分布等因素有关。这种系统其内部参数不随时间变化而变化，称之为时不变（或称定常）系统。既是线性的又是时不变的系统叫做线性时不变系统。 2.线性时不变系统具有哪些主要性质？ （1）叠加性与比例性：系统对各输入之和的输出等于各单个输入的输出之和。 （2）微分性质：系统对输入微分的响应，等同于对原输入响应的微分。 （3）积分性质：当初始条件为零时，系统对输入积分的响应等同于对原输入响应的积分。 （4）频率不变性：若系统的输入为某一频率的谐波信号，则系统的稳态输出将为同一频率的谐波信号。 4.1.2测试系统的静态特性 1.什么叫标定和静态标定？采用什么方法进行静态标定？标定有何作用？标定的步骤有哪些？ 标定：用已知的标准校正仪器或测量系统的过程。 静态标定：就是将原始基准器，或比被标定系统准确度高的各级标准器或已知输入源作用于测量系统，得出测量系统的激励－响应关系的实验操作。 静态标定方法：在全量程范围内均匀地取定5个或5个以上的标定点（包括零点），从零点开始，由低至高，逐次输入预定的标定值（称标定的正行程），然后再倒序由高至低依次输入预定的标定值，直至返回零点（称标定的反行程），并按要求将以上操作重复若干次，记录下相应的响应－激励关系。 标定的主要作用是：确定仪器或测量系统的输入－输出关系，赋予仪器或测量系统分度

加速度测试系统设计

机械工程测试技术基础

目录 1.简介 2.测试方案设计 3.测试系统组成 3.1压电加速度传感器 3.1.1组成 3.1.2工作原理 3.1.3灵敏度 3.2电荷放大器 3.2.1测试电路图 3.2.2数据计算处理 3.3动态信号分析仪 4.实验测试流程 5.说明总结 6.参考文献

压电加速度测试系统 1.简介 现代工业和自动化生产过程中，非电物理量的测量和控制技术会涉及大量的动态测试问题。所谓动态测试是指量的瞬时值以及它随时间而变化的值的确定，即被测量为变量的连续测量过程。它以动态信号为特征，研究了测试系统的动态特性问题，而动态测试中振动和冲击的精确测量尤其重要。振动与冲击测量的核心是传感器，常用压电加速度传感器来获取冲击和振动信号。 压电式传感器是基于某些介质材料的压电效应，当材料受力作用而变形时，其表面会有电荷产生，从而实现非电量测量。压电式传感器具有体积小，质量轻，工作频带宽，结构简单，成本低，性能稳定等特点，因此在各种动态力、机械冲击与振动的测量以及声学、医学、力学、宇航等方面都得到了非常广泛的应用。 所以在此设计了一种压电式加速度测试系统，能够满足测试0—3G的低频率加速度测试。 2.测试方案设计 系统组成：压电加速度传感器、电荷放大器、动态信号分析仪 被测对象的振动加速度信号经传感器拾振，由传感器电缆将加速度信号送入该系统电荷放大器，电荷放大器将信号转换成电压信号并放大，通过数据采集测试仪采样，便实现对信号的采集。

最后在PC 端对实验数据进行处理并显示。 如下图所示 3.测试系统组成 3.1压电加速度传感器 3.1.1组成 由质量块、压电元件、支座以及引线组成 如下图所示 3.1.2工作原理 压电加速度传感器采用具有压电效应的压电材料作基本元件，是以压电材料受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理的传感器。这些压电材料，当沿着一定方向对其施力而使它变形时，内部就产生极化现象 ，同时在它的两个相对的表面上便 产生符号相反的电荷；当外力去掉后，又重新恢复不带电的状质压电 元件支座输出引线

测试系统特性分析

3测试系统特性分析 要进行测试，首先面临的就是如何选择和使用测试装置的的问题，从信号流的角度来看，测试装置的作用就是把输入信号（被测量）进行某种加工处理后将其输出，也就是输出信号（测试结果）。测试装置对信号做什么样的加工，是有测试装置的特性决定的，所以测试装置的特性直接关系测试的准确度和精度。由于受测试系统的特性以及信号传输过程中的干扰影响，输出信号的质量必定不如输入信号的质量。为了正确地描述或反映北侧的物理量，实现“精确测试”或“不失真测试”，测试系统的选择及其传递特性的分析就显得非常重要。 测试系统是指由传感器、信号调理电路、信号处理电路、记录显示设备组成并具有获取某种信息之功能的整体。测试系统的复杂程度取决于被测信息检测的难易程度以及所采用的实验方法。对测试系统的基本要求是可靠、实用、通用、经济。 3.1 概述 3.1.1测试系统的基本要求 测试系统的组成如图3-1所示，由于测试目的和要求不同，测量对象又千变万化，此测试系统的组成、复杂程度都有很大差别。最简单的测试系统如用来进行温度测试的仅仅是一个液柱式温度计，而较完整的动态特性测试系统，其组成相当复杂。测试系统的概念是广义的，在测试信号流通过程中，任意连接输入、输出并有特定功能的部分，均可视为测试系统。 图3-1 测试系统与其输入、输出关系图 对测试系统的基本要求就是使测试系统的输出信号能够真实地反映被测物理量的变化过程，不使信号发生畸变，即实现不失真测试。任何测试系统都有自己的传输特性，当输入信号用x(t)表示，测试系统的传输特性用h(t)表示，输出信号用y(t)表示，则通常的工程测试问题总是处理x(t)、h(t) 和y(t)三者之间的关系，如图3-1所示，即： （1）若输入x(t )和输出y(t)是已知量，则通过输入、输出就可以判断系统的传输特性； （2）若测试系统的传输特性h(t)已知，输出y(t)可测，则通过h(t)和y(t)可推断出对应于该输出的输入信号x(t)； （3）若输入信号x(t)和测试系统的传输特性h(t)已知，则可推断和估计出测试系统的输出信号y(t)。 从输入到输出，系统对输入信号进行传输和变换，系统的传输特性将对输入信号产生影响，因此，要使输出信号真实地反映输入的状态，测试系统必须满足一定的性能要求。一个理想的测试系统应该具有如下特征 （1）输入、输出应该具有一一对应关系，即单一的、确定的输入输出关系，对应于每个确定的输入量都应有唯一的输出量与之对应。 （2）其输出和输入成线性关系，且系统的特性不应随时间的推移发生改变，满足上述要求的系统是线性时不变系统。

张力控制器原理

1.什么是张力控制：所谓的张力控制，通俗点讲就是要能控制电机输出多大的力，即输出多少牛顿。反应到电机轴即能控制电机的输出转距。 2.真正的张力控制不同于靠前后两个动力点的速度差形成张力的系统，靠速度差来调节张力的实质是对张力的PID控制，要加张力传感器。而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果，张力不是很稳定。肯定会影响生产出产品的质量。 用变频器做恒张力控制的实质是死循环矢量控制，即加编码器反馈。对收卷来说，收卷的卷经是由小到大变化的，为了保证恒张力，所以要求电机的输出转 距要由小到大变化。同时在不同的操作过程，要进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间，加速，减速，停车，大卷启动时，要在不同卷经时进行不同的转距补偿， 这样就能使得收卷的整个过程很稳定，避免小卷时张力过大；大卷启动时松纱的现象。 二．张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求 1．传统收卷装置的弊端 纺织机械如：浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都是采用机械传动，因为机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的，据了解， 用于同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右。而且经常要维护，维护的时候也是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给客户带来了很多的不便。 尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车的，如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。在这种情况下，张力控制变频收卷开始逐渐取代传统的机械传动系 统。 2．张力控制变频收卷的工艺要求 * 在收卷的整个过程中都保持恒定的张力。张力的单位为：牛顿或公斤力。 * 在启动小卷时，不能因为张力过大而断纱；大卷启动时不能松纱。 * 在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。 * 要求将张力量化，即能设定张力的大小（力的单位），能显示实际卷径的大小。 3．张力控制变频收卷的优点 * 张力设定在人机上设定，人性化的操作,单位为力的单位:牛顿. * 使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加; 张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等. * 卷径的实时计算，精确度非常高，保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且 在计算卷径时加入了卷径的递归运算，在操作失误的时候，能自己纠正卷径到正确的数值。 * 因为收卷装置的转动惯量是很大的，卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、 减速、停车、再激活时很容易造成爆纱和松纱的现象，将直接导致纱的质量。 而进行了变频收卷的改造后，在上述各种情况下，收卷都很稳定，张力始终恒 定。而且经过PLC的处理，在特定的动态过程，加入一些动态的调整措施， 使得收卷的性能更好。 * 在传统机械传动收卷的基础上改造成变频收卷，非常简便而且造价低，基本 上不需对原有机械进行改造。改造周期小，基本上两三天就能安装调试完成。 * 克服了机械收卷对机械磨损的弊端，延长机械的使用寿命。方便维护设备。

油田动态分析

油田动态分析 1.油藏评价部署方案（油藏评价前） “油田开发概念设计”，主要根据评价目标区的地质特征和已有的初步认识，勘探提交的控制储量的基础上，提出油井产能、开发方式以及生产规模。 1）可能的含油层系、产油层厚度、面积及地质储量； 2）可能的开发方式、开发层系及井网部署 3）预测产能规模 2.油田开发方案（油藏工程部分） 油藏评价结束后完成油田或区块开发方案，油田开发方案是产能建设的基础。开发方案编制结束提交探明储量。 主要内容包括：油藏地质、开发原则、开发方式、开发层系组合、开发井网、注采系统、监测系统、开发指标预测（生产能力预测）、采收率估算。 实施后考核指标： 产能到位率：一般油田≥90%；复杂断块油田≥85% “初期平均含水率”符合率：一般油田≥90%；复杂断块油田≥85% 水驱控制储量：一般油田≥90%；复杂断块油田≥85% 2.油田开发调整方案（油藏工程部分） 主要内容： 1）精细油藏描述：油藏再认识，主要成果是量化剩余油分布，建立三维地质模型。 2）开发动态分析及效果评价：主要开发指标分析；层系、注采井网及开发方式适应性分析；采收率和可采储量计算；存在的问题及潜力分析。 3）开发调整方案部署：调整目的、对象及部署结果 4）开发调整指标预测（产能预测）及实施要求。 2.油田开发调整方案（油藏工程部分） 实施后评价和考核的主要指标： “单井初期日产油量”符合率：≥80%； “单井初期含水率”符合率：≥80%； 产能到位率：≥90%； 新增可采储量预测误差：≤10%。 产能贡献率： 新建原油产能项目实施当年的产油量与建成能力的比值。 产能到位率： 新建原油产能项目建成投产后第二年的年产油量与建成能力的比值。 产量符合率： 新建原油产能项目投产第二年以后（第三年、第四年和第五年）实际的年产油量与开发方案预测的同年产量的比值。 油田动态分析及主要内容 2.油藏分类 3.开发阶段划分 4.主要生产技术指标及计算（或确定）方法 5.可采储量（采收率）及计算方法 6.水驱潜力评价方法 在油田开发过程中，运用各种监测方法采集到的大量第一性资料，进行深入分析、不断认识