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一、前言
造紙機(jī)是由一系列配套設(shè)備組成的聯(lián)合機(jī)，分濕部和干部兩大部分。濕部包括上漿流送系統(tǒng)、網(wǎng)部和壓榨部分，干部包括烘干、壓光和卷取部分。其生產(chǎn)流程一般是：漿料通過上漿流送系統(tǒng)傳送到紙機(jī)生產(chǎn)線的前端流漿箱，然后漿料由此依次通過網(wǎng)部、壓榨、前烘干、后烘干、壓光、卷紙機(jī)等在內(nèi)的分部設(shè)備，成為原紙；原紙又可以另外進(jìn)入機(jī)外涂布和復(fù)卷機(jī)產(chǎn)出成品紙。
造紙是一個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過程，因此生產(chǎn)線的連續(xù)和有序控制成為了制約成品紙質(zhì)量和產(chǎn)量的瓶頸。由于以前的中小型造紙機(jī)多采用滑差調(diào)速方式，經(jīng)過幾年或十幾年的生產(chǎn)運(yùn)行，其弊端將日益明顯，設(shè)備電氣元件老化造成運(yùn)行不穩(wěn)定，故障率高，斷紙率高，產(chǎn)品質(zhì)量越來越難以控制，且滑差調(diào)速方式浪費(fèi)了大量的電能。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，變頻器因具有調(diào)速平穩(wěn)、調(diào)速范圍大、效率高、啟動(dòng)電流小、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果好、自動(dòng)控制方便易行和其它調(diào)速方式無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在各種工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)擬定用變頻器作為各分部電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，完成對造紙機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)改造。
二、整體方案
系統(tǒng)采用PLC和變頻器控制方式，各個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)均采用按鈕在現(xiàn)場調(diào)速，系統(tǒng)框圖見（圖6），變頻器采用森蘭HOPE800系列（HOPE800G90T4 、HOPE800G132T4 、HOPE800G160T4 等 ），PLC采用西門子smart200系列，整個(gè)系統(tǒng)可以完成以下功能：
（1） 各分部傳動(dòng)點(diǎn)可任意單獨(dú)啟動(dòng)、停止和調(diào)速；
（2） 整機(jī)同步加、減速；
（3） 調(diào)某一分部車速能使該分部及其以后所有分部車速同線速度調(diào)整；
（4） 具有緊紙后，車速自動(dòng)恢復(fù)為原運(yùn)行車速的功能；
（5） 最高設(shè)計(jì)車速可根據(jù)生產(chǎn)要求調(diào)整；
（6） 緊急停車功能。
使反饋張力與給定張力無偏差。將張力傳感器的輸出信號作為PID反饋，PID給定通過數(shù)字設(shè)定成理想的張力值。主機(jī)的運(yùn)行中信號作為從機(jī)的起停命令。
系統(tǒng)圖如下：
、張力間接計(jì)算檢測閉環(huán)方式
由代表生產(chǎn)紙線速度的主機(jī)（四缸或壓光機(jī)變頻器）運(yùn)行頻率和卷繞紙張的實(shí)時(shí)卷徑計(jì)算出相應(yīng)的從機(jī)（卷取機(jī)）主給定頻率，以此作為前饋；同時(shí)用PID調(diào)節(jié)器控制紙張的張力PID輸出，對給定頻率進(jìn)行不斷修正，將修正后的頻率作為卷取電機(jī)的給定頻率。這種前饋和反饋共用的復(fù)合控制方法控制精度很高，很多張力控制專用的變頻器都使用了這種方法。而SB70G可以通過可編程模塊來編程實(shí)現(xiàn)這種控制，使用方便，方法靈活。系統(tǒng)控制框圖如下：
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