随着工业生产自动化的程度越来越高和生产规模的不断扩大,张力控制在生产中的重要性也在提高,很多行业对张力的控制提出了更高的要求。如在导爆管生产的卷绕过程中,张力的波动和变化会严重影响其生产,特别是一些新工艺的加入,对张力控制提出了越来越高的要求。所以,本文在研究导爆管生产线的生产过程中,尤其对收卷过程的张力控制做了详细研究。导爆管收卷的张力控制对象具有速度与张力的耦合性强,干扰较多,动力学模型改变范围大的特点,并且导爆管生产线的生产流程众多,会有很多影响张力控制的不可测因素。根据对收卷过程中张力的简化模型,分析了收卷电机转速、绞盘出线速度和卷绕张力之间的相互关系,提出了绞盘出线与收卷电机转速的速度差控制张力的方法,并建立了张力控制对象的数学模型。在深入的研究了各种张力控制系统的原理后,最终确定导爆管张力控制系统的控制方式为三环控制。在对生产过程和收卷电机进行研究后,分别设计出了直流电机电流环、直流电机转速环和张力环三个闭环控制器,并完成了收卷张力控制系统模型的建立。针对导爆管生产线收卷张力控制系统的特点,深入研究了模糊PID的算法与结构。分别进行收卷张力控制系统的PID控制仿真和模糊PID控制仿真,通过比较仿真结果,模糊PID控制系统比传统的PID控制系统性能更好,降低了超调量,提高了系统的抗干扰能力。基于模糊PID的张力控制器,设计了收卷张力控制系统,控制系统的核心为西门子S7-1200PLC,采用直流电机作为执行元件,以工业触摸屏作为上位机,通过张力传感器实时检测收卷张力。另外通过触摸屏与PLC的连接,可以实时监控当前控制系统的运行状态,进行故障报警以及复位,并且可以通过触摸屏在线修改系统各个参数,从而改变系统的运行状态。