基于s7_300的多叠网流浆箱控制系统设计

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1、基于S7-300的多叠网流浆箱控制系统设计Controlsystemdesignofmulti-foldnetworkheadboxbasedonS7-300李金文，王春艳LIJin-wen,WANGChun-yan（承德石油高等专科学校，承德067000）摘要：本文分析了气垫式流浆箱的工作过程和控制参数，提出了多叠网流浆箱控制系统设计要求；给出多叠网流浆箱控制系统的设计方案，结合西门子S7-300PLC列举了系统的各种配置和注意事项；该系统在实际投运中完全满足了控制系统的设计要求,总压控制在±0.5%

2、，浆位控制精度在2.0mm～1.2mm之间。关键词：多叠网流浆箱；设计要求；S7-300PLC；MPI通信网络中图分类号：TP29　文献标识码：A　文章编号：1009-0134(2012)03(上)-0144-03Doi:10.3969/j.issn.1009-0134.2012.3(上).460引言调节，进浆量一般通过冲浆泵进行调节。总压随着经济的发展，瓦楞纸等包装纸的需求量（气垫的压力与浆位的静压之和）对喷浆的速度影响较大。一般在生产过程中车速对应的总压可不断增大，多叠网流浆箱也随之在纸机中得到广以

3、通过“车速—总压”表来获取经验参数，在控泛的应用。较单叠网相比多叠网流浆箱工艺要复制的过程中主要的控制参数是总压、液位、和浆杂的多，由于控制的点数较多，因而多叠网流浆网速比。控制的主要目标就是要稳定总压和浆箱控制系统的设计相对难度较大。本文采用西门位。控制总压的目的是为了获得稳定的上网浆流子S7-300作为控制器，MPI网络进行通信，完成了保证纸页的成形质量，控制浆位是保证流浆箱内多叠网流浆箱控制系统的设计。浆料的充分的匀整，防止纸浆发生絮聚。1流浆箱的作用和工作过程2系统设计要求及分析流浆箱是抄纸过程

4、中的重要设备，是连接浆多叠网流浆箱控制系统的设计要求主要有以料制备和纸页成形的关键部分，其作用就是产生下五点：稳定的上网浆流，保证纸张均匀度的特性，被称[1]1）系统能够按照工艺的要求对三叠网或三叠为造纸设备的“心脏”。气垫式流浆箱结构如图网以上流浆箱进行精确的控制，同时能够稳定总1所示。其工作过程是由冲浆泵将浆流送入流浆箱压和浆位。内部，经喉辊和堰辊匀整后，在气垫的压力和自2）能够实现按照工艺和生产的实际要求选择身的静压作用下从堰口喷至网布，是一个不断地控制，如要求仅任意多个流浆箱进行工作，其余送浆、

5、匀浆和喷浆的过程。流浆箱处于停止状态。>3）从堰口喷出的浆流速度应能够跟随车速的变化自动调节，即总压应自动跟随网速。4）人机界面友好，易于操作，能够完成参数P设置、数据的监控和交流及生产的统计工作。R_O流浆箱的数学模型是一个双输入双输出系统，输入的是压缩空气和浆流，而输出的是流浆Q_箱的总压和浆位，它们之间存在着一定的耦合关1、矩锥形布浆总管2、管速3、喉辊与堰辊4、堰板系，从理论上讲神经元、模糊控制和仿人工智能图1气垫式流浆箱结构图控制方法等都能对其进行解耦控制，但这几类方在生产的过程中进气量一般通

6、罗茨风机进行法的硬件实施都普遍价格昂贵。由于浆位的微小收稿日期：2011-10-27作者简介：李金文（1975-），男，河北枣强人，讲师，学士，研究方向为工业自动化及仪表。【144】第34卷第3期2012-03(上)变化对控制的影响不大，可以允许在一定的范围下关系：内波动。因此在工程上大多基于静态解耦的办法(1)来进行控制，采用成熟可靠PID算法，控制方法如图2所示。在单叠网流浆箱控制中，普遍采用西门其中P—总压，单位kPa；子S7-200作为控制器。在多叠网流浆箱控制系统as—浆网速比,是介于0.9~

7、1.0之间的一个常设计中，S7-200很难满足控制要求。以三叠网为数；例，PID回路至少需要9条，而西门子S7-200系列V—网速，单位km/s；[2]2最大能提供8条PID回路，因此不符合应用的要g—重力加速度常数，单位是km/s；求；而且S7-200提供的模拟量输入模块的点数较c—摩擦力损失系数。少，虽然可以进行扩展，但是CPU的承受能力也根据此公式可以提出总压跟随网速的相关算是有限的。而S7-300的系统功能块FB41法。提供的PID回路条数完全能够满足控制的要3控制系统的配置及注意事项求，且S7

8、-300的模拟量输入的点数较多，如单个3.1控制系统的配置模拟量输入模块SM331的模拟输入通道是8个，因电源模块为CPU提供+24V工作电压，数字量此在设计中以S7-300作为控制器。的反馈信号进入数字量输入模块，经程序判断通过数字量输出模块启动现场变频器。来自现场的压力、浆位、底网辊的模拟量信号进入模拟量输入模块SM331经过程序进行限幅、滤波及数据转化最后送入各自的PID回路，经过相应的PID运算由模拟量输出模块SM332传送到对应的