Bahnspannungsregelung mit offenem Regelkreis im Vergleich zu einem geschlossenen Regelkreis beim Aufwickeln
Wann ist es vorteilhaft, eine Regelung mit dem einfachen offenen Regelkreis anstatt mit einem technisch aufwendigeren, geschlossenen Regelkreis einzusetzen?
Die erste Frage ist, wie groß ist Ihre Toleranz für die Bahnspannung? Die Spannungstoleranz hängt davon ab, welche Spannungsänderungen das Material oder der Prozess aushalten, ehe das Material beschädigt wird oder außerhalb der Spezifikation liegt und nicht mehr für die nachfolgende Verarbeitung eingesetzt oder an den Kunden ausgeliefert werden kann.
Bahnspannungsregelungen mit offenem Regelkreis sind normalerweise einfach und kostengünstig und können die Spannung beim Abrollen bei Ihrem Prozess sehr zuverlässig konstant halten. Bei Systemen mit offenem Regelkreis werden indirekte Verfahren zur Messung oder Berechnung des Rollendurchmessers eingesetzt und die entsprechenden Signale zur Drehmoment-Einstellvorrichtung für eine konstante Bahnspannung automatisch gesteuert.
Da es keine direkten Signale von der Bahn zur Überwachung und Steuerung der Regelung gibt, hängt die Genauigkeit der Regelung von der Genauigkeit der Durchmesserberechnung und der Linearität der mit der Materialrolle verbundenen Drehmoment-Einstellvorrichtung ab.
In einem gut gewarteten System mit einer sehr linearen Drehmoment-Einstellvorrichtung erreicht man mit einem offenen Regelkreis eine Genauigkeit der Bahnspannung innerhalb von ungefähr 10-20% des gewünschten Einstellwerts. Wenn sich der mechanische Zustand der Anlage jedoch verschlechtert oder die Linearität der Drehmoment-Einstellvorrichtung nicht dem gewünschten Standard entspricht oder sich mit der Zeit verändert, verringert sich auch die Genauigkeit der Bahnspannung.
Sind derartige Spannungsunterschiede für Ihr Material oder Ihren Prozess zulässig, ist ein offener Regelkreis eine gute Option für Sie. Er ist auf jeden Fall eine weit bessere Lösung als eine manuell gesteuerte Regelung, die sich nur darauf verlässt, dass der Bediener regelmäßig vom jeweiligen Rollendurchmesser abhängige Drehmomente einstellt. Sie können sich sicher vorstellen, welche Unterschiede es bei einer manuellen Regelung gibt!
Bei der Regelung mit geschlossenem Regelkreis wird ein direktes Signal durch die Bahn an eine Kraftmessdose oder einen Tänzermechanismus gegeben und die Drehmoment-Einstellvorrichtung wird genau auf ihrem Sollwert gehalten. Bei einem gut ausgelegten und gewarteten System mit geschlossenem Regelkreis liegt die Spannungstoleranz bei 2-5% oder sogar noch darunter. Bei geschlossenen Regelkreisen kann man auch einfacher Änderungen der Spannungseinstellung für verschiedene Materialien und Bahnbreiten durchführen. Ein weiterer Vorteil geschlossener Regelkreise ist die schnelle Anpassung an Geschwindigkeitsänderungen.
So ist es sehr wichtig, bei der Planung und Entscheidung für eine Bahnspannungsregelung zur Aufrüstung eines manuellen Systems oder für eine neue Anlage die Frage zu beantworten: Wie groß ist die zulässige Bahnspannungstoleranz?
Für eine weitere Unterstützung kontaktierten Sie bitte einen Montalvo Anwendungsspezialisten.