ABB AFS677

ABB AFS677是ABB集团旗下的一款高性能浮辊式张力测量变送器（俗称“张力传感器”或“张力检测单元”）。该产品属于过程传感器类别，专为工业卷材处理（Web Handling）和连续材料加工过程中的张力测量与控制而设计。它通过精密的机械结构和内置的电位器或编码器，将浮辊的角位移线性地转换为标准模拟量信号，为PLC、驱动器和专用控制器提供实时、准确的张力反馈，是构成高精度、稳定闭环张力控制系统的核心测量元件。

应用场景：

在一家高端薄膜涂布生产线上，材料（如PET薄膜）需要以恒定张力高速穿过多个处理单元（涂布、烘干、收卷）。张力过大会导致材料拉伸变形甚至断裂；张力过小则会引起材料打皱、层间滑动，造成次品。传统开环控制无法适应卷径变化、速度波动带来的扰动。此时， ABB AFS677 被安装在关键的浮动辊座上，其浮辊会随材料张力的微小变化而精确偏转。AFS677 内部传感器立即将此机械位移转化为4-20mA或0-10V的实时电信号，并传送给ABB的ACS800或ACS880系列变频器。驱动器根据这个反馈信号动态调整收卷电机的转矩，形成一个快速、精准的闭环控制回路，确保从空卷到满卷的整个过程中，薄膜张力波动被控制在±1%以内，从而杜绝了褶皱和断裂，显著提升了产品一致性和生产效率。

核心参数速览：

主要参数

数值/说明

产品型号

AFS677

制造商

ABB

产品类别

浮辊式张力变送器/传感器

测量原理

机械浮辊 + 精密电位计/编码器（视具体变体）

输出信号

标准模拟量输出，常见为 4-20 mA 两线制 或 0-10 V DC

机械行程

通常提供多种摆臂角度（如 ±30°），对应满量程张力

负载能力

设计用于承受高动态力，具体最大张力值取决于选型（如kN级别）

电气连接

防护等级高的多芯电缆接头或接线端子

机械接口

标配坚固的轴承单元和安装支架，便于集成到浮动辊机构

环境温度

-10°C 至 +70°C （标准工业级范围）

防护等级

通常为 IP54 或更高，防尘防溅，适应车间环境

兼容系统

与ABB ACS系列变频器、PLC系统及第三方控制系统无缝集成

认证

CE， RoHS， 符合主要工业标准

技术原理与创新价值：

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创新点1：机械与电气的优化匹配设计。ABB AFS677 的核心在于其低摩擦、长寿命的精密轴承系统和高线性度的传感元件。浮辊的转动极其顺滑，能够灵敏地响应材料张力的细微变化，而其内置的电位计或非接触式编码器则将这种角位移线性地、无迟滞地转化为电信号，确保了测量的高保真度和重复性。

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创新点2：坚固的工业级构造与易集成性。该传感器采用全金属外壳和重型轴承，能够承受连续生产中的机械振动、冲击和惯性力。其标准化模拟量输出使其成为一个“即插即用”的组件，可以轻松接入任何支持模拟量输入的控制系统，极大简化了系统集成和替换流程。

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创新点3：为闭环控制优化的动态响应。AFS677 的设计不仅仅是为了测量，更是为了控制。它具有优秀的动态响应特性，能够跟上高速生产线上的快速张力变化，为驱动器的转矩环提供及时、准确的反馈信号。这是实现真正稳定、抗扰动的闭环张力控制的基础，相较于开环或张力开环控制，能显著减少材料浪费和停机时间。

应用案例与行业价值：

在华南某大型电缆制造企业的成缆机上，需要将多根铜线、绝缘层和屏蔽层精确地绞合在一起。绞合张力的一致性直接决定了电缆的电气性能、圆整度和使用寿命。过去采用机械摩擦片式的张力控制，响应慢、精度低，导致电缆品质波动大。

解决方案： 在每根线轴的放线端引入 ABB AFS677 张力传感器，构成独立的闭环张力控制单元。AFS677 实时监测每股线材的张力，并将信号传送给独立的伺服驱动器或力矩电机控制器。系统通过PID算法动态调整放线制动或电机的输出转矩，确保在加速、减速、换盘等所有工况下，每股线材的张力都保持恒定预设值。

行业价值体现： 应用 ABB AFS677 闭环系统后，该企业成缆工序的张力控制精度提升了超过80%，产品不圆度指标大幅改善，电气性能一致性达到新的高度。废线率和因张力不均导致的断线故障下降了约60%，生产效率提升15%以上。生产主管评价：“AFS677 就像给我们的成缆机装上了‘智能手’，能时刻感知并调整每一根线的‘松紧’，让复杂的产品变得简单可控，品质实现了质的飞跃。”

相关产品组合方案：

1.

ACS880/ ACS800系列变频器：ABB高性能传动产品，内置丰富的张力控制宏和应用软件，与 AFS677 反馈信号完美配合，构成完整的“传感+驱动”闭环张力解决方案。

2.

CP600张力控制器：ABB专用的高级张力控制器，可处理多路 AFS677 信号，实现更复杂的多段、锥度张力控制曲线，适用于高端涂布、分切设备。

3.

AFS660：同一家族的紧凑型或不同量程的张力传感器，适用于空间受限或不同张力范围的应用，为用户提供灵活的选型组合。

4.

UWT200超声张力计：非接触式在线张力测量仪表，可作为 AFS677 接触式测量的补充或校准参考，用于对接触敏感的高端材料。

5.

ABB PLC (AC500系列)：作为系统逻辑控制核心，接收 AFS677 信号并进行高级运算、HMI交互和数据记录，构建全厂级监控系统。

6.

安装支架与浮动辊套件：ABB或第三方提供的标准化机械安装组件，确保 AFS677 能够以最佳几何位置和机械刚度集成到设备中，发挥最大性能。

7.

信号隔离器/放大器：在长距离传输或电气环境复杂时，用于增强 AFS677 模拟量信号的抗干扰能力，保证信号完整性。

安装维护与全周期支持：

ABB AFS677 的安装关键在于精确的机械对中和负载匹配。安装前需根据材料最大张力选择合适量程的型号，并确保浮动辊机构运行灵活、无卡涩。传感器与浮动辊臂的连接必须牢固且同轴，以避免侧向力影响测量精度。电气接线遵循标准的两线制或三线制模拟量接线规范，并做好电缆屏蔽，以抵御现场电磁干扰。

在日常维护中，ABB AFS677 以其坚固性和可靠性著称，基本无需特殊维护。定期检查机械转动部分是否顺畅、轴承有无异响，并清洁浮辊表面的积尘即可。校准可通过简单的物理方式（如悬挂已知重量的砝码）或与标准张力计比对进行。