1.3控制软件功能

    SIMOVERTVC变频器的矢量控制方式可以精确地测定和控制电机电流的力矩分量和励磁分量，其控制性能可与直流传动相媲美，具有调节参数自动优化，自动故障显示与报警，可以灵活设定和更改过程数据通道等特点。

    2、传动系统的设计与配置

    2.1主回路配置

    全数字交流变频调速系统主回路由进线电抗器，可逆整流器，自耦变压器，逆变器，输出电抗器和三相异步交流电动机组成。进线电抗器既可避免电网谐波对调速系统的影响，也可减少整流装置产生的高次谐波对电网的影响。系统共用1套可逆整流装置及公共直流母线，取消了能耗制动单元。在正常工作时开卷机的逆变器处于整流工作状态，即能量由电动机回馈到直流母线上，而其他逆变器则均处于逆变工作状态，将直流母线上的电能输送到对应的电机中。这样通过直流母线实现了逆变器之间以及逆变器和整流器之间的能量交换；将处于整流状态的逆变器发出的电能通过直流母线输送到其他处于逆变状态的逆变器中，若逆变器逆变所需的总能量大于逆变器整流发出来的总能量时，可通过整流器从电网补充电能；反之，利用可逆整流器将电能回馈给电网。这样将原本需通过能耗制动器消耗的电能用于驱动其他电机或回馈到电网，大幅度地节省了电能。自耦变压器将可逆整流器逆变产生的电流经过电压提升，回馈给电网。逆变器为交流变频调速系统的核心装置，在本次设计中全部选用矢量控制型逆变器。每套逆变器装置均用脉冲编码器测量电机转速，构成闭环速度控制系统。每台逆变器与电机之间均配有输出电抗器，以防止逆变器输出电压的dV/dt太大对交流电机产生不良影响。

    2.2控制回路配置

    2.2.1PROFIBUS-DP网通信

    在本次设计中，传动装置的上位控制器选用西门子S7-400系列PLC。PLC主要通过PROFIBUS-DP网实现对传动装置的控制和监测。传动系统的可逆整流器和逆变器均配有CB1通信板。在PROFIBUS-DP网上，整流器和逆变器作为从站通过CB1板实现与主站PLC之间快速、准确的数据传递。PLC与装置之间通信的数据结构为PPO（参数过程数据体）形式。PPO分5种类型，以PP01-PP05表示。我们根据实际情况选用PP04，即PLC依次可以向每台装置发送6个过程数据字，再从装置接受6个过程数据字。通过过程数据字，PLC将各装置的起、停命令等逻辑控制量和速度给定、力矩给定及开卷机的张力给定、初始卷径设定等数字控制量作为过程数据传给调速装置，而整流器和逆变器通过CB1板将直流母线的电压、电流等，电机的实际转速、力矩、输出电压、电流以及调速装置的状态字等过程数据传送到PLC。

    2.2.2工艺板

    为了实现带钢和纸卷的恒张力卷绕控制，在开卷机（开卷控制）、卷纸机（卷取控制）逆变器的插槽中配置工艺板T300及MS320卷绕控制模块。MS320是含有多种恒张力控制程序的软件包，我们采用其中的间接闭环张力控制程序。该程序的特点是机械设备不需额外增加张力检测装置，只需通过测量卷径，闭环控制电机的输出力矩，实现恒张力控制。但在速度发生变化时，