纸机电气传动控制系统的设计

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1、仪表自控..**/,,*纸机电气传动控制系统的设计!于衍星(孟彦京，陈景文!陕西科技大学，咸阳-"0*%"’摘要：本文就纸机电气传动控制系统中的负荷分配、速度链、张力控制、系统网络组态及通讯等内容进行了较为详细的描述。这种基于12345678&91的全数字三级控制系统适用于高速纸机的高速度、高可靠性控制性能的需要。关键词：速度链；负荷分配；现场总线；张力控制；网络组态中图分类号：:8-+$;<"文献标识码：6文章编号："**"&$+*#!0**.’*0&**0-&*.根据用户的要求和纸机对传动控制系统的需

2、要，我们对山东某厂纸机传动采用了三级控制的全数字工控机!"#$!变频器控制系统。工控机实现系统的监控，由%&!’(("#$实现网部、)压部、大辊径压榨、半干压光机的负荷分配控制，实现半干压光部和卷纸机部的直接张力控制及整个系统的控制。由两台%&!**+与%&!’((配合实现卷纸机的自动换卷控制和压榨部的顺序控制及各种连锁、保护等机、电、液一体化功能。!纸机对电气传动控制系统的要求,-,该纸机由长网部、)压部、大辊径压榨部、动态响应。其中稳态精度6(-(*71(-(,7，动态半干压光部、干燥部、卷取部等组成

3、。共*’个精度(-(.78主传动点，总传动功率*.,+-./0。纸机主传动,-*-*工作速度要有较宽、均匀的调节范围，适应部分参数如表所示。生产不同定量的需要。该机的调节范围为9:,;+；,-*该机属于国内较大型设备，生产品种是,-*-<各传动分部间速比稳定、可调。各分部的调,((1,.(234!5级高强瓦楞原纸，根据纸机生产速范围为6=71,(7；的工艺和传动控制的需要，对电气传动控制系统的,-*-’爬行速度。各分部应具有,.1*.434>?可要求如下：调的爬行速度，但这样低速运转时间不宜过长，以,-*

4、-,纸机传动系统要有较高的稳速精度和快速减少无效的运行和机械磨损；作者简介：于衍星!"#$%&’(男(工程师(硕士在读(研究方向)交直流电气传动的控制理论与应用，联系电话：*#"*&+,-#%#*。#$%&’$()#$%&’*$+,(-*$’!../012!!"仪表自控!"#"$具有刚性或柔性连接的传动分部间，在维制。并可通过工业以太网与+)*系统、()*系统、持可调速比的基础上，还须具有负荷动态调整的功厂级管理级等联网，实现纸机控制系统优化控能，以免造成由于负荷动态转移而引起有的分部因制。过载而过流，有

5、的分部因发电而过压；"控制系统的设计!"#"%各分部具有微升、微降功能，紧纸、松纸功能，必要的显示功能。相关联的分部具有单动、联动%&’系统硬件选择功能；硬件选择依据系统的控制精度、通讯速度、响!"#"&纸机为恒转矩负载性质，须选恒转矩特性应时间、高性价比、高可靠性的原则，选用*:A

6、统传动点的操作控制和状态显示。上位机采用统的子系统，具有良好接口能力，可与+)*控制、蒸(A44工控机B配置为“3:D#"/EF#!”，用于纸机传汽控制等子系统上联上位工控机及工厂管理级计动系统状态监控。算机；变频器选用-..-)*%//变频器，采用先进的!"#",网部、半干压光机、卷纸机分部的张力闭环(1)控制技术，内置直流电抗器，降低进线电源的控制，利于形成良好纸页及操作。高次谐波含量，最大启动转矩可达#//G的电机额定转矩；-)*%//的动态转速误差B闭环时为!纸机控制系统结构/"/$G，静态精度为

7、/"/!G。动态转矩的阶跃响应纸机传动控制系统的结构如图!所示。本系统时间，闭环时达到!H$I?。可较理想地满足该机的采用交流变频分部传动控制，三级控制方式。第一级高传动性能的需要。为驱动级，变频器采用-..公司-)*%//系列直接配置(3网络适配器模块C3.-5!#，及脉冲转矩控制0(1)2变频器，由闭环控制编码器反馈板，编码器接口模块C1-)5/#，以完成闭环控制和接组成闭环控制系统。第二级为34)控制系统，采用入3879:.;*5(3网络。西门子*&56//34)，73#&彩色操作屏，*&56//通

8、控制系统的其他元器件采用进口产品，如编码过3879:.;*5(3通讯板与变频器及73#&操作器选7<87CA%.#5)JK%)!/#63F8型，张力传屏组成3879:.;*5(3现场总线控制网络，通讯感器选<7C1-4D7;3.5$型，空气开关选施耐德速率可达!#<=>?，由两台*&5#//34)完成自动公司的等，以提高系统稳定性、可靠性。卷取、顺序控制及辅助部分的机电一体化功能@第%&!系统网络组态与通讯三级为上位控制系统，