摘要本文应用森兰SB80系列变频器和西门子S7-200PLC组成的文化纸机传动控制系统,通过软、硬件设计,较好的实现了纸机电气传动控制系统中的负荷分配、速度链、张力控制等功能。这种基于S7-200PLC的全数字控制系统适用中、高速纸机的速度、可靠性等控制性能的需要
关键词 造纸机 森兰变频器 传动系统设计
引言
随着我国经济的发展,制浆造纸业已经成为我国工业经济增长的重要支柱,早期的造纸生产产量较低,对电控没有太高要求,随着造纸规模的扩大,对造纸机的产量及速度要求越来越高,从而对纸机配套电控系统的要求也越来越高。
本文采用森兰SB80系列变频器和西门子S7-200PLC组成一套文化纸机传动控制系统。通过可编程逻辑控制器(PLC)和变频器之间的通信,控制传动点的启动、停止、增速、减速、紧纸等操作,由软件自动实现负荷分配、速度链等功能,充分满足造纸工艺及电控的需要。
1 纸机对电气传动控制系统的要求
1.1该机结构简图如图1示。纸机为1760/250m/min长网多缸文化纸机,生产40~65g/m2高级文化用纸,稳态精度≤0.01%。
1.2为了能生产出质量标准较高的产品,纸机对电气传动系统提出如下的要求:
(1)纸机工作速度要有较大的调节范围,为了使造纸机具有较强的产品、原料的适应性(如打浆度、浆料配比与种类、定量、纸种等),纸机传动可在较大的范围内均匀的调节速度,调节范围为1:8;
(2)车速要有较高的稳定裕度,总车速提升、下降要平稳。为了稳定纸页的定量和和质量、减少纸幅断头,要求纸机稳速精度为±0.05~0.01%;
(3)速差控制,速比可调、稳定。纸幅在网部和压榨部时,其纵向伸长横向收缩,而在烘干部时,两向都收缩,因此纸机各分部的线速度稍有差异,即速差。速差在一定范围内变化不引起纸页质量的突变。此时的速差对成纸来说,主要影响纸页的克重。误差应控制在0.1%以内保持纸张不被拉断。纸机各分部的速比的最大波动值与浆料配比、定量、车速、生产工艺、纸页收缩率及分部之间的纸幅无承托引段的张力等因素有关。因此,造纸机各相邻分部间应有适当的速差来形成良好的纸页。纸机各分部的速度必须是可以调节的,为±10~15%。利于工作时调整。为了生产较高质量的纸幅和减少断头率,还要保持各分部间速比的稳定;
(4)各分部点具有速度微升、微降功能,引纸操作时的紧纸、松纸功能。具有刚性联结或软联结的传动分部,如网部、压榨部、施胶部,能进行负荷动态调节。防止某点的速度发生变化而引起负荷在分部内动态转移,如不及时进行自动的调节(因为现在使用的变频器基本上都不具备长期四象限运行能力),有的传动点负载可能超过它自身的功率范围引起过流发生,有的传动点被拖动而引起过高的泵升电压,导致变频器过压而保护跳闸,甚至损坏变频器和损坏毛布。同时在这些分部中,应具有单动、联动功能,并可以同时起动、停止。必要的显示功能,如线速度、电流或转矩、运行信号、故障信号等;