《十二抄纸机传动电气改造》由会员分享，可在线阅读，更多相关《十二抄纸机传动电气改造（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、十二抄纸机传动的电气改造方案十二抄纸机传动的电气改造方案摘要：介绍了十二抄车间主传动存在的问题，纸机速度链的控制及网部和压榨 部的负荷分配采用 PLC 控制的原理及具体的实现方法. 关键词：变频器、速度链、负荷分配1 前言十二抄纸机为高速长网纸机，纸幅宽度为 2640mm,其设计车速为 500 m/min，整机传动使用的变频器是施耐德 UE 系列变频器，此变频器在 2007 年就已停止生产，现在已不能买到此变频器及配件，如果变频器损坏只能用ABB800 系列的变频器替代，其缺点是 ABB800 系列变频器不能直接连到Profibus-DP 网络上。现在十二抄三烘、四烘变频器已坏无法修复，现用
2、ABB公司生产的 ABB800 系列变频器替代，致使速度链一分为三，给车间调速带来很大的困难。另外由于车速的不断提高，网部及压榨部的变频器负荷太高。上述两种原因严重影响和制约着车间的正常生产，也加大了车间员工的劳动强度，降低了车间的开几率，且增加了车间的生产成本。鉴于此情况，为是车间正常生产和减轻人员劳动强度，特提出对网部及压榨部进行改造。 2、具体改造如下2.1 将网部及压榨部六台变频器全部改为 ABB800 系列变频器，更换下来的六台施耐德变频器作为备件，用来确保其它单传动点的正常运转。3 控制系统构成 系统为二级控制方式。 传动系统第一级为变频器控制级，变频器由施耐德 UE 系列变频器和
3、 ABB 公司 ACS800 系列，组成闭环控制系统，与 PLC 组成 PROFIBUS-DP 现场总线控 制网络进行实时高速通讯。 传动系统第二级为 PLC 控制系统，PLC 采用西门子公司大型 S7-400 CPU 为 414-2DP，操作控制选用西门子 OP270 操作屏。S7-400 与变频器、OP270 操作屏组成 PROFIBUS-DP 现场总线控制网络，完成整个纸机操作控制。 4 控制系统完成的功能 在纸机传动控制系统中，根据工艺要求需要实现以下几个主要的控制。 4.1速度链控制 速度链结构采用二叉树数据结构算法，先对各传动点进行数学抽象，确 定速度链中各传动点的编号，此编号应与
4、传动单元（本系统为逆变器）中设定 的地址一致。即任一传动点由三个数据（“父子兄“或“父子弟“）确定其在速度 链中的位置，填入位置寄存器相应的数值，从而构成整个速度链结构。我们把 纸机第一分部点作为速度链中的主节点，即它的给定速度就决定整个纸机的工 作车速，调节其给定速度就调节了整个纸机车速。在 PLC 内，我们检测到车速 调节信号则改变车速单元值，1 点处的速度就为第一台变频器的运行速度设定 值，将其送第一台变频器执行，并送给第二台计算。第一分部的速度值乘以第 二分部的变比 b1/a 则为第二台变频器的给定值。若第二分部速度不满足运行 要求，说明第二分部变比不合适，可通过操作第二分部的加速、减
5、速按钮实现， PLC 检测到按钮信号后调节 b1 即调整了变比，使其适应生产要求。相当于在 PLC 内部有一个高精度的齿轮变速箱，可以任意无级调速。若正常生产中变比 合适，某种原因需要用紧纸、松纸时，按下该分部紧纸、松纸按钮，PLC 将对 应在速度链上附加一正或负的偏移量则实现紧纸、松纸功能。图中 2 点就包含 了调速和紧纸、松纸等操作指令的速度值，将它送给第二台变频器执行，同时 送下一级计算。依此类推，构成速度链控制系统。速度链的分支设计采用父子 算法，可以构成任意分支的速度链结构。本速度链的设计不仅只是为实现纸机 传动控制要求，而且为后续的计算机优化控制提供了可能。在 PLC 内部有非常
6、精确的传动变比，我们设计为精度为 0.001%，通过设定参数可以做到更高。这 样有精确的传动变比上位计算机可以精确地记忆纸机传动过程参数，当需要更 换品种或车速时，上位计算机可以准确地将纸机运行参数传入到 PLC，由 PLC 执行，将纸机调整到当前工作状态。 4.2 负荷分配控制 本纸机在传动控制过程中网部及压榨部都是由多台电机带动同一负载，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，否则会造成一个传动点由于过载而过流，另一传 动点则由于被拖动而过压，由此可能造成传动单元报警甚至停机，影响生产。 因此网部及压榨部需要进行负荷分配控制。 负
7、荷分配原理：在多电机传动过程中要求各传动点电机负载率相同，即 =Pi/Pie 相同（Pi 为 i 电机所承担负载功率，Pie 为电机额定功率）。而且在负荷分配调节过程中不能影响其它各分部的速度。所以我们采用速度链主链 与子链相结合的设计方法。 本系统中共有 3 组负荷分配传动点。包括网部，压榨部，涂布组。plc 采 集负荷分配点的运行转矩，求出每组总的负载转矩，根据总负荷转矩计算负载 均衡时的期望转矩 Pie 是负荷分配各点的额定功率； Ti 是各点的实际转矩。 主控 PLC 由 DP 总线通过通讯取得各点的实际转矩，通过上式计算出负荷均衡时的期望转矩作为给定值，通过调节驱动单元的输出，使各点
8、的实际转矩值趋向一致。在实际设计中，使负荷分配传动点处于速度链的支链上，则当调节该点负荷时，不会影响其他传动点；同时还要考虑到调节负荷分配各点的输出时设置输出限幅，以免速差过大造成设备损害。4.2.1 网部及压榨部负荷分配控制 因网部及压榨部用 ABB800 系列变频器替代原来的施耐德 UE 系列变频器， 因此网部的两个传动点的负荷分配以驱网辊为主，采用速度控制，真空伏辊为 付，采用转矩控制。压榨部四个传动点的负荷分配以真空压榨为主，采用速度 控制，吸移、上沟纹、下沟纹为辅，采用转矩控制。5 5、传动系统改造所需主要设备配置清单、传动系统改造所需主要设备配置清单序号名 称型 号功率数量单价小计1变频器ACS800-01-0120-3+P90190253000.00 53000.002变频器ACS800-01-0120-3+P90190153000.00 53000.003变频器ACS800-01-0040-3+P90130118000.00 18000.004变频器ACS800-01-0100-3+P90175151000.00 51000.005变频器ACS800-01-0120-3+P901110158000.058000.06 合计286000总费用 合计： 286000.00 元十二抄车间2010 年 4 月 07 日
