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1、盘磨机进刀改造方案一:概述打浆过程是制浆造纸生产过程中极为重要的一个环节,而盘磨机是高得率制浆最关键的设备。盘磨机一般由动盘和定盘组成磨浆区,俗称双盘磨。但是盘磨进刀控制是一个大滞后、非线性、时变的复杂控制过程,其特点是控制调节时间较长,并产生明显的震荡,震荡厉害的时候很容易损坏盘磨刀片。二:传统进刀方案控制及缺点盘磨传统进刀方式有:操作人员手动操作手轮来控制进刀量,普通电机或变频调速电机控制进刀量,液压系统控制进刀量。1:传统手轮调节进刀量,需要操作员根据实际测的的打浆度从而凭借经验来手动调节手轮来控制进刀量进而调节打浆度,该调节方式需要人
2、工操作,而且具有很大的误差。2:普通电机或者变频调速电机控制进刀量的方式虽然省去了人工操作手轮来调节进刀量,但是同样具有很大的误差。3:液压系统调节进刀量的方式,需要使用功率变送器测量盘磨机的主电机功率,然后根据使用功率测量值PV与功率设定值SV的差值来决定到底进刀还是退刀,。那么这就存在一个问题:当PVF2。但是由于惯性、滞后的存在,盘磨刀片从进刀变为退刀需要一个反应过程(在这个过程中进刀的速度逐渐减小为零,然后刀片再向反方向
3、加速使盘磨开始退刀),在进刀速度逐渐减小为零的这段时间里,盘磨还是在进刀,本来已经都PV>SV了,还要进刀一段时间,就使得PV大SV很多;同理一旦盘磨退刀了使PV4、通过PLC系统来执行该模糊/PID控制方式。1:伺服驱动系统本方案中伺服驱动系统为进刀机构的执行器,关系到盘磨机的进刀量的精确性,从而影响打浆度。结合盘磨机的现场实际情况以及传统经验,本方案采用丹弗斯伺服驱动系统。丹佛斯三相交流同步伺服电机采用欧洲先进的电机制造技术制造。其定子绕组经特殊的不对称磁路设计,有效地降低了磁场畸变和磁场纹波,有良好的低速转矩特性。转子采用高内禀矫顽力,高磁能积的钕铁硼稀土永磁材料,具有功率密度大,温度稳定性好,抗去磁能力强的特点。其机械结构设计特别,既最大限度地减小了转动惯量,又坚固耐用,并有很高的平衡精度,故高速
5、运行平稳,噪音低,振动小。电机反馈元件为高分辨率绝对值编码器或旋转变压器,配之与丹佛斯性能卓越的驱动器FC302及可自由编程的运动控制器MCO305运行可完成高精度的位置控制。2:模糊/PID控制模糊控制的实质是将基于专家知识的控制策略转换为自动控制的策略,根据人们的实践经验总结出若干条模糊控制规则,并以此为依据由计算机实现控制。PID控制是用于过程控制的最有效策略之一,其中的积分作用可以减小稳态误差,微分作用可以提高响应速度。但另一方面,积分作用容易导致积分饱和,使系统超调量增大,微分作用对高频干扰特别敏感,甚至导致系统失稳。这些问题就需要
6、利用模糊控制来解决。模糊PID控制是自动控制和模糊控制结合的一种有效方式。针对盘磨控制系统特点,在传统控制的基础上增加一个变量(PV的变化速率EC,因为EC能够充分反映刀片在盘磨内的运动状态),这样就能在PV接近SV但还没有越过SV的时候提前做出决策,从而克服或减小系统的大滞后、大惯性缺点。我们采用二维模糊控制器,选择PV-SV的差值E(反映刀片位置状态)和PV的变化速率EC(反映刀片在盘磨内的运动状态)作为语言输入变量,输出量是△V(进刀速度变化量)。E与EC的语言值选为:负大(NB)、负中(NM)、负小(NS)、零(Z)、正大(PB)、正
7、中(PM)、正小(PS)七档。模糊控制的论域为{-3,-2,-1,0,1,2,3}。为使算法实现时控制器处理和实现方便,输入偏差E、输入偏差变化率EC和输出的隶属函数均采用线性函数。增加PV的变化率EC后的模糊控制器原理如下图。由于我们在模糊控制器中增加了一个能反映盘磨刀片动态的变量EC,再结合反映刀片位置状态的变量E,就能在刀片越过期望位置之前做出预测,进而提前调整伺服电机进刀速度的大小。这样就能有效克服系统的滞后、惯性等特性,从而避免了系统出现较大的超调量和明显的震荡。模糊/PID控制器所得的计算结果使系统的上升时间、调整时间、超调量都得
8、到了很大的改善,消除了波动现象,使系统获得了很好的动态性能,达到了反应快、恢复快、超调小的控制效果。3:PLC控制系统该方案中PLC系统是整个系统的中心,关系到控制