一个钢绳卷绕问题的方案求助。

我现在有一个属于钢丝卷绕的问题，希望各位大侠仁者见仁，智者见智。我把这方案的要求写出来，请各位发表一下意见。

方案要求：
1。卧式工字轮放卷，卧式工字轮收卷，中间无主动牵引；
2。收放卷功率皆为15KW；速比放卷为：1：5；收卷为1：2.5；
3。 放卷工字轮φ1250MM；收卷工字轮：φ1250，φ1000，φ800，φ630；
4。 最大收放卷速度600M/MIN；
5。 变频器选型：MMV440或ABB ACS 550；
6。收放卷装置间有一计米装置，用来测量收卷长度。
7。无张力架或浮动辊，无张力传感器。
8。收卷钢丝直径范围：φ1.4~φ4.5

希望大家以下面的提纲范围，发表意见
1.控制结构的思路描述，比如采用主从还是主主控制？微调和附加参数的描述？
2.控制方法的描述，实现上述控制要求的控制流程实施。

发表个人意见，三言两语即可，详细说明也可，只是要求尽可能的表达清楚、简练、全面。如果只为做广告而无任何发表意见内容的帖子，会遭到删除。

TO zsyf1：非常感谢你对问题的关注，知道你是高手，也别客气了，发表意见。纯属技术上的聊天，可以无拘无束。因为是钢绳卷绕，我以为并不严格，只要保持卷绕的张力不波动而且没有大的变化即可。能不采用编码器尽可能不用。如何？出个招吧？哈哈。

TO xuaixin_2003：能不能别私下聊，在坛子里聊，趣味性更强。七嘴八舌，别有一番滋味的。你可以试试。现将你的题目说出来吧，好吗？谢谢。

游侠1：
哈哈，1楼的成了卷绕专业户了？羡慕。那来得这么多的卷绕项目。挺丰富，工作量够满的。总结起来，你会编成了一个卷绕控制种类大全。
发表什么意见呢？你的放卷和收卷都用主动？还是什么其他选择呢？为什么没有考虑主从控制结构？你若是两个工字轮都主动，那怎么解决卷径变化引起的转速差和转矩差问题呢？能先谈一谈你的构思吗？

提问着：
说句实话，收放卷间无任何检测张力措施，我也没做过，我只是在钢丝厂家看过这类设备。我做过中间有浮动辊的方式。
对这种无任何张力检测的方式，收卷电机起码要提供两种动力：一是线材的卷绕，二是线材的牵引。所以收卷作为主要的速度参考点。外来的计米检测可以转换成实时速度作为速度反馈点，来实时调整收卷转速；至于放卷可以用转矩控制的方式或着游侠2所说的矢量控制+软化是部分转矩控制。在加上这线材的范围较宽，最终是否可行，我也不知。

游侠1：
说得很好。钢绳卷绕，要求并不很严格，但是不能卷绕的松紧劲变化太大。外紧内松，或者外松内紧都不行。游侠2提过的方法我认为是可行的。也是实用的例子。但是，这不唯一，还有其他的方法，也可以。比如，“小马拉大车”的方案，我觉得也很好，方法很巧，也是针对要求不高的场合。你的控制方案选择可以是多方面的。里面的趣味性也很大。尽管看似简单的东西。作起来还是有很多特点要认识的。

游侠2：
我可没说过“放卷”可以用矢量控制＋软化。
为什么放卷用主动？是需要3秒达到额定线速度600M/min？还是需要倒卷？
工字轮满卷重量2吨？这个速度不是很快的，增加到1200M/min也是没有问题的。
事情没有那么简单。应该关注对绕卷的要求，这是选择控方案的关键。

过客：
中间无牵引电机，两电机的系统比较难做，首先要解决恒线速度的问题，工字轮的直径是变化的，收卷电机的速度也是变化的，越来越小，其次，如何实现恒张力或者是锥度张力，这只有控制放卷电机的力矩，而这个力矩也是变化的，假如没有张力传感器，那只有计算直径作开环的力矩控制。最后，你的放卷电机可能处于发电状态。

游侠：
两电机的系统肯定是可以的。不要倒卷，单电机收卷系统也可以考虑。
关键是对收卷的要求。往往对于直径细的钢丝要求绕后弹张力比较大、对于粗直径的钢丝绕后要求不能弹张。钢丝材料不同结果不同。张力大对工字轮的刚度要求会很高的。线速高，要求张力大一些。
过客说的发电状态是要注意的。

游侠1：
哈哈，发电就发电！两个电机控制系统，一个电动，一个发电，不正好形成了张力控制吗？很自然呀。不发电在两个电机控制系统之间就没有制动，也就谈不上什么张力控制了。游侠2说的有道理，关键是收卷要求。过客说的也很关键，整个收卷过程钢绳的张力随卷径变化而变化的。一个开环的、计算卷径变化而改变张力的控制系统，其目的是使钢绳的张力在整个的卷绕过程维持基本恒定。这就是本系统的关键吧。

钢绳的卷绕项目没有作过。但是可以说一说。我理解的钢绳卷绕，按一楼要求所述，没有张力传感器反馈，就是两套（放卷与收卷）电机控制系统的配合控制，绳的张力只作定性的恒定控制，而不是做定量的恒张力控制。可以根据现场收卷工字轮直径的大小，确定张力控制，以保证收卷直径的大小。因为，如果绳的张力太小，会使绳子的长度相同，但卷绕的直径变大，反之亦然。只有控制好卷绕过程的张力大小合适，才能控制卷绕的直径符合要求。

分析：
根据交流电机矢量控制的原理和直流电机的电磁转矩平衡方程式，电机的电磁转矩只与电枢电流（交流电机采用矢量控制时就是电枢电流分量），与转速无关。所以，放卷、收卷的传动比要考虑电机转矩控制时对钢绳作用张力的折算，同样这个传动比也是对钢绳卷绕中线速度计算的依据（不过，钢绳卷绕时，对线速度要求也不会很严格，只要满足卷绕的速度即可，不必追求太快的速度）。

控制方案与对策：
因为现场条件是两台相同的交流电机，且放卷的速比是收卷的速比的两倍。所以采用如下的技术措施：
1.两台电机的控制器均采用具有电流矢量控制功能的变频器。并设置为SLVC控制（无转速传感器矢量控制方式）；
2.收卷的电机控制系统采用恒转矩控制，它的作用是两个，提供卷绕牵引动力并控制卷绕过程对绳的张力恒定（或者叫准恒定）控制；
3.放卷的电机控制系统采用恒转速控制，它的作用也是两个，提供卷绕过程的制动功能并控制卷绕过程绳的线速度恒定（或者叫准恒定）控制。
4.卷绕过程放卷的电机控制系统与收卷电机控制系统都要附加一个补偿信号，随着各自的卷径变化，收卷电机应加大转矩设定值的补偿，而放卷电机应减小转速设定值的补偿。保证卷绕全过程的钢绳线速度和张力维持基本不变。

说明：
两电机的控制方式不同，但旋转方向必须一致；
放卷电机必须要具备制动功能，既必须有制动单元和制动电阻；
有些同行不太理解放卷控制的发电过程，是不是分析一下，搞搞明白呢？上述方案的关键是，放卷电机发电制动，且恒转速运行，收卷电机转速调节器饱和或开路，有转矩调节器的给定起作用。