阐述了冷轧1725mm剪切线开卷机间接恒张力控制系统的设计原理。对其中的各主要功能模块，如卷径计算、转速给定计算、转知给定计算、转矩动态补偿、速度调节、电枢电流调节等环节作了详细的说明，并具体介绍了该系统的软硬件实现及控制功能。
1 引言
冷轧1725mm剪切线用于承担着将冷轧原料带卷开卷后分为小卷或横切成不同定尺长度钢板的任务。其中开卷机是剪切线生产中的关键设备，主要是把钢卷打开，为下道工序分卷或横切做准备。在开卷的过程中，机组速度恒定，随着钢卷卷径的不断减小，开卷机电机的转速不断增大。同时开卷机和夹送辊(或卷取机)之间带钢的张力始终保持恒定。并且原料带卷直径最大为1905mm，重量最大约3O吨，动态惯性较大，尤其是在加减速过程中．必须保证带钢张力相对平稳。如果张力发生波动，如张力过小，会造成钢卷松卷以及层间窜动，损坏带钢；如张力过大，就会把带钢拉断或损坏设备。对于开卷系统而言，张力控制是核心技术。也是难点。冷轧1725mm剪切线开卷机采用变频调速系统以间接恒张力控制的方式来完成开卷机带钢张力控制。
2 间接恒张力控制原理
所谓间接恒张力控制，就是只给定张力设定值，不用检测器采集张力的实际值，对张力不形成闭环控制，而是通过对开卷机电流的控制来间接对张力进行恒定控制。开卷时，夹送辊(或卷取机)拉动带钢运动，开卷电动机的电磁转矩M。与开卷方向相反，从而使夹送辊(或卷取机)于开卷机之间的带钢具有张力T，产生张力力矩MT。在系统正常运行时带钢张力T保持恒定不变。
电动机的电磁转矩MD为：MD=C,~bI (1)
式中：C 广一为电动机的转矩常数；
— — 电动机的磁通；
I—— 电动机的电枢电流。
带钢张力力矩MT为：Mr=DT／(2 ix1) (2)
式中：T_一带钢张力；
D——钢卷直径(卷径)；
i——机械传动比；
11— — 机械效率。
在系统正常开卷过程中，完成加减速后，带钢运行的线速度V是保持恒定的，此时动态阻转矩为零，如果忽略不计数量不大的空载转矩和弯曲力矩，则电动机的电磁转矩MD应与带钢张力力矩M始终保持相等，即Mo=M 。于是可得：
T=2i,qC~bI／D=KqbI／D (3)
式中：K—— 常数，2i~lCM。
由式(3)可知，欲使带钢张力T保持恒定，须使中I／D保持恒定。电动机在基速(额定转速)以下调速是恒转矩调速，电动机的磁通中=中。(额定)是恒定的，此时只要保持I／D不变，即可使带钢张力T恒定；电动机在基速(额定转速)以上调速是恒功率调速，电动机处于弱磁升速状态，减小磁通中增加电机转速n，电流I同时增大，此时须保持OI／D不变，才可使带钢张力T恒定。因此开卷机在运行时．电动机在基速以下只须控制电枢电流I做相应的变化，在基速以上同时控制电枢电流I和磁通中做相应的变化。即可达到间接恒张力控制的目的。
3 控制系统功能
冷轧1725mm剪切线开卷机的工作状态有两种：第一种单动状态下的速度(转速)控制，用于设备正反向点动或穿带操作时几台设备的联合点动；第二种联动状态下的张力控制，以适当的张力保证机组平稳运行，联动启动时开卷机从速度控制转为-