ICS 21.020
CCS J 60
团体标准
T/QGCML 4750—2024
张力控制系统设计规范
Tension control system design specifications
2024-10-08 发布2024-10-23 实施
全国城市工业品贸易中心联合会发布
目次
前言.................................................................................. II
1 范围................................................................................ 1
2 规范性引用文件...................................................................... 1
3 术语和定义.......................................................................... 1
4 系统结构............................................................................ 1
5 系统参数............................................................................ 2
6 设计原则............................................................................ 3
7 系统功能............................................................................ 3
8 安全要求............................................................................ 4
T/QGCML 4750—2024
II
前言
本文件按照GB 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由钛玛科（北京）工业科技有限公司提出。
本文件由全国城市工业品贸易中心联合会归口。
本文件起草单位：钛玛科（北京）工业科技有限公司、钛玛科（江苏）工业科技有限公司、北京深
点视觉科技有限公司、北京伟伯康智能科技有限公司、广东捷盟智能装备股份有限公司、深圳市大族贝
瑞装备有限公司、欣旺达动力科技股份有限公司、蜂巢能源科技股份有限公司。
本文件主要起草人：杨牧、庞国迎、李维能、李建福、王宇、易兆丰、左祥伟、徐中领、胡博凯。
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1
张力控制系统设计规范
1 范围
本文件规定了张力控制系统的系统结构、系统参数、系统功能、设计原则、安全要求。
本文件适用于张力控制系统的设计。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB 4208—2017 外壳防护等级(IP代码)
GB 4793.1 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1 部分:通用要求
GB 17626.2—2018 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
GB 17626.3—2016 电磁兼容试验和测量技术第3 部分：射频电磁场辐射抗扰度试验
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 系统结构
结构示意图
系统结构示意图，如图1 所示。
图1 张力控制系统结构示意图
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2
系统构成
系统主要由传感器、控制器、执行机构、显示单元、反馈回路等几部分组成，具体如下：
a) 传感器：用于监测材料的张力，并将实时数据传输给控制系统。具体为张力检测器或浮辊电
位器；
b) 控制器：根据传感器反馈的数据，控制系统会计算出需要采取的控制动作，并发送指令给执
行器，接收张力检测器的张力测量检测信号和用户的张力设定值；
c) 执行机构：执行器可以是电机、气缸或其它装置，用于根据控制器的指令调整传动装置的速
度或位置，以维持恒定的张力；
d) 显示单元：张力显示表，使用高清晰的触控液晶屏显示，可以让客户直观地看到材料的实时
张力大小；
e) 反馈回路：通过不断的传感器反馈和控制器调节，张力控制系统形成一个闭环反馈系统，以
确保稳定的张力控制。
5 系统参数
张力控制器
应符合表1 的规定。
表1 张力控制器参数指标
项目指标
输入电压24 VDC/5 A
张力检测器激励电压输出10 VDC
控制信号输出0 VDC～10 VDC/4 mA～20 mA
PWM输出24 VDC/4 A
锥度控制0％～100％
系统精度误差＜1％
环境温度-10 ℃～+50 ℃
显示触控液晶显示屏
张力显示表
5.2.1 张力显示表配套张力检测器使用，张力显示表从张力检测器取得张力信号，将之放大为一个同
张力成正比的标准信号输出给PLC、计算机或其他类型的控制器。
5.2.2 张力显示表内置显示阻尼和输出阻尼功能，满足客户对显示和控制的不同需求。张力显示表的
参数指标应符合表2 的规定。
表2 张力显示表参数指标
项目指标
电??-24 VDC
0 VDC～10 VDC输出
负载电流≤5 mA
负载电阻＞2000 Ω
张力输出信号0 VDC～10 VDC或4 mA～20 mA
4 mA～20 mA电流输出的负载电阻＜500 Ω
输入信号
最小范围0 mV～10 mV
最大范围0 V～10 V
检测器电压10 VDC
准确度＜1％
校准范围≥10％
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3
功率放大板
张力功率放大板专为控制磁粉制动器/离合器转矩输出而设计。其参数指标应符合表3 的规定。
表3 功率放大板参数指标
项目指标
电??-24 VDC/5 A
输入信号0 VDC～10 VDC
输出信号0 VDC～24 VDC/4 A
环境温度0 ℃～50 ℃
精度≤2％
6 设计原则
稳定性
系统应该设计成稳定的，能够在各种工作条件下保持所需的张力恒定，避免出现振荡或不稳定的情
况。
精确性
系统应该能够准确地控制和维持所需的张力恒定，以确保产品质量和生产效率。
灵活性
系统应该具有一定的灵活性，能够适应不同工艺要求和材料特性的变化，以便在不同的生产情况下
调整和控制张力。
快速响应
系统应该能够快速响应输入信号的变化，以实现及时的张力调整，确保生产过程的稳定性和连续性。
可靠性
系统设计应该考虑到各种可能的故障情况，并采取相应的措施来确保系统的可靠性和稳定性。
安全性
系统设计应该符合相关的安全标准和规定，确保操作人员和设备的安全。
易维护性
系统应该设计成易于维护和管理，便于对系统进行检修和维护，以确保系统长期稳定运行。
成本效益
系统设计应该考虑到成本效益，综合考虑投资成本和运行成本，以实现系统设计的经济性和可持续
性。
7 系统功能
维持恒定的张力
系统可以监测实时张力变化，并调整系统参数以保持设定的张力水平。
调节速度和位置
根据需要，系统可以调节传动装置的速度和位置，以控制材料的张力。
预防过张或松弛
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4
系统应能及时检测并避免材料应过张或松弛而导致的质量问题。
提高生产效率和质量
通过精确控制张力，有助于提高生产效率和产品质量，减少废品率。
8 安全要求
系统的电气安全应符合GB 4793.1 的要求。
系统防护等级应不低于GB 4208—2017 中IP 60 的规定。
系统的抗静电干扰能力和抗电磁干扰能力均不应低于GB 17626.2—2018 和GB 17626.3—
2016 中Ⅰ级的规定。
