一、概述

造紙機的多電機多分部傳動中，要求車速穩(wěn)定，紙幅不發(fā)生斷頭和許可的上漿濃度波動范圍內保持定量偏差符合標準，一般容許在±1%－±10%范圍內變動。造紙生產過程中，在網部和壓榨時，紙幅縱向伸長，橫向收縮；烘干時，縱向和橫向均收縮。各分部之間的速比，則根據(jù)紙幅在生產過程中按上述的變化規(guī)律進行調節(jié)。但是在生產過程中，要求速比保持穩(wěn)定，并及時地使前后各分部的車速自動地跟蹤變化，及時糾正偏差，速比的變化范圍不超過±3%。對于傳動點較多的造紙生產線，一方面需要控制的電機數(shù)量較多，另一方面電機的分布距離較遠，速度鏈在長距離的傳輸過程中的衰減和傳輸過程中容易受到干擾，使系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性降低，甚至嚴重時系統(tǒng)不能工作。采用PLC與變頻器構成RS485通信控制網絡，具有信號傳輸距離遠、抗干擾能力強、成本低等優(yōu)點，特別適合造紙生產線的多電機控制系統(tǒng)。

二、電氣傳動系統(tǒng)的構成：

森蘭SB70G系列變頻器采用無速度傳感器矢量控制算法，具有較高的調速精度。變頻器的設定選擇有速度傳感器矢量控制方式，電機的穩(wěn)速精度≤±0.25%，對于車速在200m/min以下的低速紙機完全可以滿足要求。并且SB70G系列變頻器具有RS485串行通訊口，便于與PLC組網。PLC選用OMRON用于分散控制的緊湊型CQM1H。利用SB70G變頻器的RS485接口，與CQM1-SCB41串行通信模塊連接，通過與PLC之間的通訊來控制變頻器。為便于操作和監(jiān)控，通過CQM1H-SB41另一個RS232C接口與計算機(或HMI)相連，并在MCGS平臺下制作工藝流程圖，建立實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、實時曲線、歷史曲線等。這樣，可在計算機上直觀顯示紙機工藝流程圖、歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)和各分部變頻器的運行參數(shù)，便于現(xiàn)場人員對生產過程的監(jiān)控。還可以根據(jù)現(xiàn)場情況對一些工藝參數(shù)進行修改，如紙機各分部速度的微調等。

系統(tǒng)的結構如圖3所示：

圖3  系統(tǒng)結構圖

考慮到紙機的車速已達180m/min，現(xiàn)場運行時一般車速在200m/min左右，且紙幅的寬度較寬，對電氣傳動穩(wěn)速的精度要求也相應增高，因此，用E6B2-CWZ3E 600p/r脈沖編碼器構成測速反饋。SB70G系列變頻器已有三相脈沖編碼器的接口，不需要再加PG卡，就可方便地構成有脈沖編碼器的閉環(huán)反饋，穩(wěn)定各分部傳動點的車速，保證紙機運行的精度。

三、整機速度鏈、微調、爬行

總車速用工控機設置，各分部傳動點的速度按一定的比例關系存入PLC中的程序控制；每分部均有速度微調，微調范圍為最高車速的±10%；在任意狀態(tài)下，各分部可進行單機/聯(lián)動操作，實現(xiàn)單獨的運行/爬行、啟動/停止。

四、結束語

由于紙機的車速較低，各分部都未采用閉環(huán)速度控制，變頻器選用無速度傳感器矢量開環(huán)控制方式，實踐證明變頻器開環(huán)控制方式完全可以滿足生產工藝要求。另外，用RS-485串行通信后，速度鏈的控制信號為數(shù)字信號，較之于模擬信號有較強的抗干擾能力，轉速的控制精度已有明顯的提高，產品紙的質量有了保證。