Design of Tension Control System in a Textile Process based on Microprocessor

마이크로프로세서를 기반으로 한 섬유공정에서의 장력제어 시스템 설계

Up to now, various continuous-processing systems are used in many industrial applications such as textile machines, paper-making machines, printing machines, and so on. In these applications, the tension forced on the products in the control volume can be changed according to the velocity difference between the feeding roll and the delivery roll. Specially, the tension variation generated by the velocity difference, or the inertial effect can decreases the quality of the products in the textile process. In this paper, the tension control problem in a circular knitting machine system is treated to cope with these problems. Firstly, the tension relationship in the winding mechanism of general continuous-processing systems is modeled. Next, to effectively drive the feeding and delivery rolls in the circular knitting machine system, a new tension control method is presented by considering the inertia compensation and the velocity difference between the feeding roll and the delivery roll. Through the experimental works, it is shown that the proposed tension control method can be used to improve the performance of tension control in the control volume of the given circular knitting machine system.

현재까지 다양한 연속적인 공정시스템은 섬유, 제지 및 인쇄 등 많은 산업응용 분야에서 사용되고 있다. 이러한 응용분야에서 공정처리를 받고 있는 제품에 가해지는 장력은 원료의 공급속도와 생산되는 제품의 방출 속도간의 속도차에 의해 변화될 수 있다 특히, 섬유공정에서 공급속도와 방출 속도간의 속도차나 관성효과에 의해 발생되는 장력변동은 제품의 품질을 저하시킬 수 있다. 따라서 섬유공정에서 이러한 요인들에 의해 발생되는 장력 변동을 적절한 방법에 의해 보상하는 것은 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 섬유공정에서 많이 사용되고 있는 환편기 시스템에서의 장력제어 문제를 다루고자 한다. 먼저 일반적인 연속공정의 권취 메커니즘에 대한 장력 관계식을 모델링한다. 다음은 환편기 시스템에서 풀림롤과 감김롤을 효율적으로 구동하기 위하여 풀림롤과 감김롤간의 속도차와 관성특성을 고려한 새로운 장력제어 방법을 제시한다. 다양한 실험을 통하여 제안된 장력제어 방법이 주어진 환편기 시스템의 공정구간에서의 장력제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.