卷取机是一种重要的轧钢辅助设备,其作用是将轧制后的成品钢卷成钢卷。本文以为国内某钢铁公司设计卷取机全数字化控制系统为背景,在综合研究了国内外卷取机控制技术的基础上做了如下工作。(1)通过分析冷轧带钢生产过程中塔形卷,断带产生原因说明了在整个冷轧带钢生产过程中维持带钢卷取张力恒定的重要作用。(2)通过建立张力的数学模型,阐明了速度、电机电枢电流,电机磁通与张力之间的关系,证明了要精确、快速地对张力进行控制是通过控制电机的转速,电流与磁通来实现的。(3)研究了卷取带钢的运行规律利用计数测量原理得到钢卷的直径数值基准。并用流量相等原则进行修正,得到带钢钢卷直径的精确值,从而为带钢张力控制提供准确而又稳定的直径参数。(4)建立了卷取机电机速度控制模型,并探讨了在卷取过程中惯性力矩补偿问题,找出了建立张力过程中张力波动的原因并找到相应对策。进行了系统仿真。(5)通过对实际工程的研究,探讨了在实际工程中通常使用的复合控制法和最大力矩法,通过对两种方法优缺点的对比说明了在实际卷取过程中两种方法结合使用的必要性。(6)在天津电气传动研究所的工程师的指导下学习了SIMOREG DC-MASTER 6RA70直流调速装置可选组件S00的功能与设置方式,使用SIMOREG DC-MASTER 6RA70,S7-300PLC作为控制装置,完成了全数字卷取机控制系统的设计工作。