一 概述
1. 造紙機(jī)對(duì)電氣傳動(dòng)自動(dòng)化控制的要求
1.1 穩(wěn)速的要求:
造紙機(jī)由紙漿到形成紙張,需經(jīng)過(guò)多個(gè)分部,因此是一個(gè)多單元的速度協(xié)調(diào)系統(tǒng),各個(gè)分部間的速度要求嚴(yán)格配合,根據(jù)工藝流程,一般有以下關(guān)系:只要其中一個(gè)分部速度不穩(wěn),就會(huì)無(wú)法維持生產(chǎn),紙幅不是斷裂,就是松垮下來(lái)。如果整臺(tái)紙機(jī)車速不穩(wěn),就不能保證紙張的定量(每平方米紙頁(yè)的重量)不變。因此要求紙機(jī)的各分部都能穩(wěn)速。但是,在實(shí)際運(yùn)行中,有許多干擾因素破壞速度的穩(wěn)定,例如電網(wǎng)電壓的波動(dòng)、頻率的變化、負(fù)載的波動(dòng)、溫度的變化等等,對(duì)電氣傳動(dòng)自動(dòng)化控制的要求是克服這些干擾的影響,保證車速的穩(wěn)定。不同紙機(jī),對(duì)穩(wěn)速精度的要求是不同的,所以對(duì)電氣傳動(dòng)的要求也有區(qū)別,一般來(lái)說(shuō),薄型紙或大型高速紙機(jī)對(duì)此要求較高些。
1.2變速的要求:
紙機(jī)正常工作時(shí),由于工藝上的變化而改變速度的范圍不大,一般只在10-15%左右,在紙機(jī)調(diào)整時(shí),如檢查銅網(wǎng)、壓榨部換毛毯,烘干部換大布或預(yù)熱等需低速爬行,車速將降至20米/分左右,此時(shí)對(duì)穩(wěn)速?zèng)]有要求。
1.3平穩(wěn)起動(dòng)的要求:
紙機(jī)中有的分部要求平穩(wěn)起動(dòng),例如網(wǎng)部起動(dòng)太快就會(huì)損壞銅網(wǎng);烘缸和壓光兩個(gè)分部傳動(dòng)慣量比較大,起動(dòng)太猛會(huì)把機(jī)械連軸扭斷,因此要求整個(gè)系統(tǒng)能平穩(wěn)起動(dòng),而且各分部要能單獨(dú)起動(dòng)和停止。
1.4各分部調(diào)速的要求:
如圖一,造紙機(jī)工藝流程圖,紙機(jī)上的紙受到牽引力的作用,在濕部產(chǎn)生縱向伸長(zhǎng),在干部開(kāi)始時(shí)紙張的縱向繼續(xù)伸長(zhǎng),當(dāng)紙張含水量降低后,紙張減少縱向伸長(zhǎng)變形,在紙張進(jìn)入壓光機(jī)和卷紙機(jī)時(shí),紙張?jiān)俣葼恳扉L(zhǎng),因此在整個(gè)紙機(jī)生產(chǎn)線中,各個(gè)分部的速度是不同的,這樣可以保持紙幅張力。同時(shí),紙機(jī)各分部的速度必須是可以調(diào)節(jié)的。
由于造紙機(jī)無(wú)須頻繁起動(dòng),而工藝要求的變速范圍也不大,所以達(dá)到穩(wěn)速是電氣傳動(dòng)自控最主要的目標(biāo)。
2. 2400/160紙機(jī)概況
2400/160紙機(jī)生產(chǎn)定量為17-30g/m2的薄頁(yè)紙,設(shè)計(jì)車速為160米/分,紙幅在長(zhǎng)網(wǎng)中成形,通過(guò)復(fù)合壓榨脫水,再經(jīng)五組烘缸烘干,紙幅經(jīng)過(guò)冷缸后分切,由卷紙機(jī)卷成母紙卷。紙機(jī)分為部傳動(dòng),共15個(gè)傳動(dòng)點(diǎn),總裝機(jī)容量為202kW。如圖.
二 紙機(jī)傳動(dòng)圖
三 系統(tǒng)配置
在控制系統(tǒng)中,采用S7-200系列PLC運(yùn)用USS協(xié)議通訊控制不同分部的MM440變頻器,MM440對(duì)電機(jī)變頻調(diào)速,從而達(dá)到紙機(jī)傳動(dòng)的控制,采用操作臺(tái)控制按鈕操作。具體配置如下:
CPU226
DI模塊
DO模塊
總線連接器
屏蔽雙絞線
MM440變頻器(軟件版本:V1.16)
進(jìn)線電抗器
MM440變頻器特點(diǎn)
1. 豐富的控制功能:
可以滿足各行業(yè)的驅(qū)動(dòng)控制要求,在本控制系統(tǒng)中,采用矢量控制方式來(lái)驅(qū)動(dòng)各分部電機(jī);
2. 強(qiáng)大的通訊功能:
具有標(biāo)準(zhǔn)的RS485接口,方便上位機(jī)通訊,PROFIBUS通訊可