ABB PFEA113 张力电子设备
产品定位:PFEA113 是基于 Pressductor® 技术的高精度张力测量控制系统,用于卷材(如纸张、金属带、塑料膜)生产过程中的张力检测与控制,支持多类型称重传感器(PFCL 301E、PFTL 301E 等),广泛应用于造纸、印刷、冶金等行业。

系统组成与核心技术
1. 系统构成
核心组件:张力电子单元(PFEA113)、称重传感器(如 PFCL/PFTL 系列)、接线盒(PFXC 141)、电源模块及通信接口。
测量原理:基于磁致伸缩效应,传感器核心为叠层合金片,通过初级绕组通入 330Hz 交流电产生磁场,次级绕组因机械力作用感应出与张力成正比的电压信号,抗横向和轴向力干扰能力强(误差≤±0.5%)。
2. 核心特性
多场景适配:支持单辊、双辊及分段辊应用,最多可连接 12 个传感器(通过 3 个 PFEA113 级联)。
灵活扩展:6 路可配置模拟输出、4 路数字输出,支持 Profibus-DP 通信,兼容远程控制与数据上传。
高可靠性:具备过压(OVP)、过流(OCP)、过温(OTP)等保护功能,支持故障自诊断。
安装与接线规范
1. 安装环境要求
物理环境:工作温度 - 10~+55℃(IP20 版本)、-25~+70℃(IP65 版本),相对湿度≤95%(无凝露),避免强电磁干扰源(如变频器)。
机械要求:安装面平面度误差≤0.1mm,传感器与适配器板间隙需清洁无杂物,避免力分流影响测量精度。
2. 硬件接线
传感器接线:
模拟量输入支持 CT(1A/5A)、VT(100V)及传感器信号,电缆需双绞屏蔽,屏蔽层单端接地。
开关量输入 / 输出采用光耦隔离,数字输出容量 5A@250V AC/DC,感性负载需并联续流二极管。
电源与通信:
宽范围辅助电源(24-250V AC/DC,IP20 版本)或 85-264V AC(IP65 版本),功耗 < 15W。
通信接口支持 Profibus-DP(RS485)、RS232,标配 120Ω 终端电阻,最长通信距离 1200m。

调试与配置流程
1. 基础设置
快速配置:通过面板按键完成语言(英 / 德 / 法等)、单位(N/kN/kg 等)、 web 宽度(适用于 N/m 等单位)设置,支持快速零点校准与增益调度。
完整配置:包含系统定义(单辊 / 双辊 / 分段辊)、传感器类型选择、标称负载设置、零点校准及_wrap 增益计算_(通过悬挂重量或公式计算)。
2. 关键参数配置
Wrap 增益:张力(T)与传感器测量力(FR)的比值,计算公式为Wrap Gain = T / FR,需根据安装角度(水平 / 倾斜)通过几何关系推导。
通信设置:Profibus-DP 地址(0-125)、波特率(最高 12Mbps),支持与 PLC 或 SCADA 系统实时数据交互。
操作与维护
日常操作流程
1. 启动与停机
(1)启动步骤
前置检查
确认主电源电压匹配设备额定值(IP20 版本:24V DC;IP65 版本:85-264V AC)。
检查传感器、接线盒及通信线缆连接牢固,无松动或破损。
开机操作
打开外部电源开关,IP65 版本需同时开启设备内部开关。
观察面板 “Power” 指示灯(绿色)点亮,“Status” 指示灯(绿色)常亮表示系统正常;若 “Status” 灯为红色,需通过显示屏查看故障信息。
(2)停机步骤
关闭外部电源开关,IP65 版本需先关闭设备内部开关。
长期停机时,建议断开主电源并做好设备防尘保护。
2. 运行监控
(1)面板操作
显示切换:通过 “Step up/down” 键切换显示内容,包括单传感器张力(如 Tension A)、总和张力(如 TensionRoll 1)、差值张力(如 TensionDiff A-B)及模拟输出值(AO1-AO6)。
参数查看:长按 “OK” 键 5 秒进入菜单,可浏览系统状态、故障记录及配置参数(如_wrap 增益_、标称负载)。
(2)远程监控
通过 Profibus-DP 通信,上位机(如 PLC)可实时读取张力值、传感器状态及报警信息,支持远程发送零点校准、增益切换等指令。
3. 关键操作功能
(1)零点校准
触发条件:无张力施加时(如卷材未运行),通过面板 “Zero Set” 菜单或远程指令执行。
操作步骤:
进入 “ZeroSet” 菜单,选择对应传感器组(如 A、B)。
确认无张力后按下 “OK”,显示屏显示 “ActionDone” 表示完成。
(2)增益调度
应用场景:适用于卷材路径变化(如不同_wrap 角度_),通过数字输入或 Profibus 切换预设的_wrap 增益_参数。
设置方法:在 “SystemDefinition” 菜单中启用 “GainScheduling”,分别配置_wrap 增益 1_和_wrap 增益 2_。

维护与保养
1. 预防性维护
(1)定期检查(建议每 6 个月)
检查项 操作要点
传感器与连接件 检查固定螺丝扭矩(如 M12 螺丝需 24Nm),清理传感器与适配器板间隙的灰尘或杂物。
线缆与屏蔽层 确认电缆无磨损,屏蔽层单端接地(距离≤50mm),避免两端接地导致干扰。
散热与环境 清理设备通风口,确保工作环境温度、湿度在额定范围内(无凝露、无腐蚀性气体)。
(2)校准与校验
校准周期:建议每年进行一次精度校准,使用标准重量或校准设备验证测量误差(应≤±0.5% FS)。
校验方法:通过 “ServiceMenu” 中的模拟功能(Simulation)输入已知张力值,对比显示值与理论值。