周奇峰

（山东中烟济南卷烟厂，山东 济南 250104）

基于加速度前馈积分分离PID的铝箔纸供料系统

周奇峰

（山东中烟济南卷烟厂，山东 济南 250104）

阐述PID控制方法在FO CKE包装机张力控制中的应用研究，以“FO CKE350S”包装机铝箔纸供料系统为背景，研制和开发了加速度和卷径补偿的分离PID控制算法与PLC技术相结合的铝箔纸供料控制系统。

FO CKE350S包装机；速度前馈；分离积分PID；张力控制；PLC

FOCKE350S包装机是德国FOCKE公司于上世纪80年代设计制造的一款生产速度为400包/min的硬盒包装机。其铝箔纸放料的控制系统是FOCKE公司委托西门子公司专门设计的集成于S5-PLC系统的一台张力控制器。在对FOCKE包装机组电气升级改造过程中，原控制器难以集成于S7-PLC系统，而且委托设计成本太高。为此设计了基于速度前馈积分分离PID的铝箔纸张力控制系统，通过改进S7-PLC中内置的软件PID函数实现积分分离PID算法，控制效果良好。

一、铝箔纸供料控制系统结构

铝箔纸供料控制系统结构如图1所示。

控制过程为：当包装机启动时，主电机转动，带动牵引辊，使卷材拉伸，铝箔纸上产生张力FT。此时张力作用在传感器上，张力检测器将检测到的卷材的张力信号送入PLC控制器，然后微处理器进行处理，综合给定张力和反馈张力，输出控制信号，经过开关电路控制电磁制动器的驱动电流，从而控制与制动器相连接的辊轴，形成张力闭环系统。

二、铝箔纸供料过程动力学分析

在系统运行过程中，铝箔纸受到牵引辊的拉力Ft、系统中各转向辊的摩擦力Ff和电磁制动器产生的制动力Fb综合作用。……