电子论文-PLC在造纸机负荷分配控制中的应用

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1、PLC在造纸机负荷分配控制中的应用张攀峰孟彦京李颀党宏社陕西科技大学电气与电子工程学院陕西咸阳712081摘要：介绍了纸机变频传动中负荷分配问题产生的原因及影响，同时介绍了PLC控制负荷分配的原理、方法及应用。关键词：PLC；负荷分配；变频传动；中图分类号：TP2文献标识码：BTheApplicationofPLCintheControlSystemofLoadDistributionforPaperMachineZhang,PanfengMeng,YanjingLi,QiDang,Hongshe(CollegeofElectricalandElectronicEn

2、gineering,ShannxiUniversityofScienceandTechnology,XianyangChina712081)Abstract:Thispaperintroducedthatthereasonandimpactofloaddistributioninthevariablefrequencydriveforthepapermachine.Theprinciple,methodandapplicationofloaddistributioncontrolledbyPLCarealsointroduced.Keywords:PLC；LoadD

3、istribution；VariableFrequencyDrive1引言PLC(ProgrammableLogicalController)即可编程序控制器，是微型电子计算机与常规控制元件，如继电器等互相结合形成的新型工业自动化控制装置。它是在一位机、顺序控制器和计算机控制的基础上发展起来的；把继电器控制简单易行、成本低、容易掌握等优点和计算机的功能完善、灵活方便、通用性好等特点结合起来；抛弃了传统的计算机编程语言和表达形式，而是以计算机软件技术构成人们习惯的继电器模型，进而得到以继电器电路梯形图为基础的形象编程语言和模块化软件；对于继电器、计时器、定时器和输入信

4、号等内部资源，它可以自如地使用软件构成的逻辑功能多次进行调用。PLC不但能代替继电器控制简单的开、关顺序，而且能够控制模拟量，还具有通讯及联网功能，可形成分布式控制系统，监测其它的控制器；并能与上位机进行通讯联系，收集生产中的数据，向各主管部门传送重要信息。自60年代末PLC产生至今，PLC控制技术已在工业控制领域占领主导地位，国外专家预言，PLC技术将在工业自动化的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）中跃居首位。而自八十年代中期发展起来的交流变频调速技术因其简单、可靠和维护工作量小等特性被广泛应用，并在纸机传动中应用越来越广。负荷分配是纸机传动中的一个关键问

5、题，其控制的好坏将直接影响整个系统的正常运行甚至生产率。传统的纸机负荷分配问题多由设计好的负荷分配器来控制，由于现场的干扰较强，因而使其控制的精度受到影响。在山东成武造纸厂的两条纸机的变频传动控制中，我们用PLC和变频技术结合起来解决负荷分配问题，自应用以来，控制效果良好，大大提高了生产率，为企业创造了可观的经济效益。2负荷分配问题产生的原因、影响和控制要求2.１负荷分配问题产生的原因在传动控制过程中，如纸机、印染机或其他传动系统中经常遇到由几台电机同时拖动同一负载的情况。例如纸机的压榨部两辊压榨，如图1所示，上下传动辊都有自己的传动电机，经过加压同步运行，对于类似

6、这样的传动只有电动机速度同步并不能满足实际系统的工作要求，实际系统还要求各传动点电机负载率相同，否则会出现某台电机出力大，某台电机出力小的情况。例如山东成武造纸厂有两台纸机，主要包括网部、真空压榨、压榨、大缸、二缸、施胶、多缸、压光和卷取九个分部，其中压榨部包括真空压榨、压榨主要对纸张进行挤压去水，烘干部包括大缸、二缸、多缸主要对纸张进行烘干，再经过施胶、压光，最后卷取成型。其中每一分部都有一台电机带动，所以共有九台电机，形成分布式传动系基金资助：陕西省教育厅产业化培育项目（05JC05）;陕西省教育厅专项研究计划（05JK143）统。同时纸机真空压榨和压榨，上下传

7、动辊都有自己的传动电机，通过加压同步运行，当线速度一样时，三台电机有可能出现一台出力大一台出力小的现象，这就产生了负荷分配问题。2.2负荷分配问题产生的影响负荷分配问题是纸机传动控制中的一个关键性问题，负荷分配问题如果处理不好，就会导致两种情况，第一个方面是在系统启动时，机械部分尺寸不一样,控制尺寸小的电动机因启动较快成为“电动机”,尺寸大的电机因启动较慢而成为“发电机”,这时控制尺寸小的电动机因承担了过多的负载会过电流，从而变频器会出现过电流保护，影响纸机的正常运行，这就是我们所说的“发电状态”。第二个方面是在系统启动后到达稳态时,由于线速度不同而发生的负荷分