纸机传动控制系统的配置与控制原理.pdf

纸机传动控制系统的配置与控制原理pdf,纸机传动控制系统的配置与控制原理自控·检测]戚志华,等纸机传动控制系统的配置与控制原理1压蛋富对应PC中的变量自动引用PC编程的符号表,方便对项目的管理3。上位机软件配置为西门子公司的WiC组态软件,实现上位机对整机系统的实时监控。压榨下辍3控制系统技术概述31现场总线技术45nO现场总线集控制技术、计算机技术、通信技术于体,是当今自动化领域技术发展的热点之一。这项技压榨提术可将多个智能控制仪表连接成网络系统,实现分布thn式计算杋控制,提高检测和控制精度,改善系统的动态响应速度,提高系统安全性,从而得到了广泛的应用。PROF BUS是 Process f ieldbus的缩写,是由德国图2压榨部监控段主画面西门子公司提出的一种现场总线标准,现在已成为F gure 2 M ain monito rng screen of种国际性的开放式现场总线标准即EN50-170欧洲secton squeezegdeparm en t标准。是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备不变。层数据通信与控制的现场总线技术,可实现现场设备③速度控制的执行PC接受上位机控制指令,层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信,从而通过上位机操作,PC可以根据纸张生产品种自动调为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供可行的节车速、分部变化以适应生产需求,并通过 PROFIBUS解决方案。现场总线控制各分部变频器的运行速度PROF IBUS以其先进的技术和非凡的可靠性代表④自动负荷分配控制功能对于负荷分配点,了当今现场总线的发展方向。一方面由于它是目前数PLC要完成负荷分配运算及控制。据传输率最快的一种现场总线,传输率最高可达12⑧PLC与操作面板实行 PROF IBU S现场总线高速Mbps另一方面它能够很好地与西门子的传动设备相通信将传动各分部点工作状态实时在触摸屏显示出配合,并与西门子PIC结合紧密且组态简便来;并接受操作面板上的操作指令,控制各传动部分执32监控组态WicC6行相应的动作。SMATIC W INCC即 window s control center(视窗2)MP370操作面板主要功能控制中心)在较短的时间内,发展成为世界范围内最操作面板上设有功能键、操作图形显示及设定值成功的 HM ISCADA系统之一。它是第一个使用32与实际值的显示,还有变频器的运行状态及故障显示,位技术的过程监控系统。它抢先式多任务的特点适合电机的电流、转矩、分部线速度显示等。可以对整机各于对过程事件的快速反应。传动点实现全部控制功能,例如紧急停车、启动停止、1)WNCC的开放功能爬行运行、单动傩动、速度微增微减、紧纸松纸、负荷①集成了标准的数据库接口,ODBC/QL。当厂分配等功能。家在全厂建立起信息数据管理系统时,生产现场的数23系统网络组态据可以通过数据库接口与全厂信息数据管理系统系统中上位机、PIC属于第一类主站(DHM1),主连接要完成总线通信控制和管理。操作屏属于第二类主②提供了标准的OFC、工业 a ctive接口。通过站,主要完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断接口,其他的应用程序可集成到过程画面上,并与等。系统通过SIRP7软件实现网络组态。S7-400 PLC W NCC交换相关的数据,WNCC控制系统中集成了采用SP编程软件。SFP7支持多种 Window s操OP℃接口,用于连接其它符合OPC规范的控制器驱动作系统,可运行于 w ndows ntw n98、Win2000等操程序,所以,WNCC理论上可以支部所有控制器。作系统下,编程方便快捷。MP370操作面板用③提供了标准的API编程接口,程序工程师可以S酬MENS公司的 Wincc flex b le软件组态和编程,该使用其它编程语言,通过API接口访问WⅣNCC以交换软件可以和STEP7集成在一起,使操作面板中用到数据。lishingrlouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net56轻工机械 L ght Industry M ach inery2011年第2期2)WNCC的基本功能方式,从传动采用负荷分配控制。在控制中,主传动的①图形系统通过组态,可构成丰富多彩的动态电流实际值作为给定值(WP),从传动的电流实际值作参数控制画面为反馈值(Vw),经PD调节后生成的值,作为附加给定⑨趋势归档生产工艺过程中岀现的事件和事故叠加到速度给定通道,实现负荷分配的过程控制。分析及趋势均可记录在WNCC中y设定③信息报警WNCC捕捉过程信息和本地事件,′-控将这些内容归在档案库中,并在需要时有选择地提取从传动◎PID它们,或直接转移到相关的过程画面上。从传动主传动④生产报表WNCC提供了1套报表系统,可方便地产生黑白和彩色的生产报表。图4负荷分配控制示意图纸机各分部的速度按链式给定方式传输设定,在43张力控制 d distrbution contiol schemes4主要控制原理Foure保证各分部速差的基础上实现同步控制。整机主传动根据纸机工艺要求,在施胶机前、压光机前加入张电机多数采用速度闭环控制,少数采用负荷分配控制。力传感器。张力传感器将张力信号送入PIC在操作张力控制利用转矩和速度相结合的方法,由PC自动台上的操作屏上进行张力设定,PC根据张力设定值调整张力和张力传感器的反馈值进行调节,保持张力恒定准确41速度链控制并在操作台的操作屏上显示实际张力。由于各分部传送着生产过程中的纸张,根据造纸张力传感器检测纸页的张力信号送入S7-400PIC工艺的要求,各分部间要求达到线速度比例协调(相内,根据在操作屏上的张力设定进行计算,调节其后传邻2个分部间的线速度比值应保持恒定,高精度地、动辊的输岀转矩,维持纸页张力恒定,实现张力闭环控可靠地保持这个比例系数是保证产品质量、生产正常制。在张力传感器前加有断纸检测,出现断纸,可自动运行的重要条件。这种比例协调应具有微调功能,且退出张力控制模式转为速度控制模式。待纸页重新在车速调整过程中,只影响本级和本级以后的各传动引上后,断纸信号消失,自动转换为张力控制模式点,而不影响前面各传动点的速度,每个传动点在前PLC内采用PD控制算法,并带有速度限幅,防止级的基础上可以调整并把速度信号传送给下一级形成断纸时出现飞车现象。PC对张力传感器信号进行分1个链式结构,即为速度链。如图3所示。析,可以及时报警并有效预防张力传感器故障对生产N1=N0*1+△K1)N2=N0*2+△K2)的影响。N3=N1*(K3+△K3)N4=N3*(K4+△K4)张力控制可以通过操作屏选择投入退出功能。Ns=N3*(K5+△K5)N6=N4*(K5+△K5)5结语近年来,造纸生产过程的自动控制系统向综合化、开放化发展已成必然,工厂自动化要求各类设备之间MM6AK.N6→。的通信能力更强相互融合。基于西门子 PROF IBU S-DP协议的S7-400C纸机电气传动三级控制系统,可K2实时监控纸机运行,纸机的稳速精度、动态响应、负荷分配效果、纸页质量、系统稳定性、可靠性都得到了用No-总给定;N1,…,N6-分部给定;Kp…,K6-预先设定系数;户的肯定,充分满足造纸机生产的需要△k13…△K6-现场微调系数参考文献( References):图3速度链示意图1]崔坚.西门子工业网络通信指南[M]北京:机械工业出版社,F gure 3 Speed chain2005[2]廖常初.PC编程及应用[M]北京:机械工业出版社,200442负荷分配控制「3]冯凯,陈迎松.卷烟厂烟梗处理线监控系统[J.轻工机械,2010在压榨部中,多个传动共处于同一毛布圈路内。如28(3):61-64图4为负荷分配控制图。这几处传动要求负荷进行比4]夏德海.现场总线技术[M].北京:电力出版社,2003例分配即负荷全配制:。走传动采用基本的速度掉制 ishing house. All rights reserved.hu(不下转第5页自控·检测]胡晓冬,等基于PC12F675的辊轮式送粉器控制系统开发据采集,OⅣ-301的输出信号经运算放大器AD623调轮式送粉器,采用75L/mn氮气输送200目Ni5粉理至0~5V范围内末,并用BS224s型电子天平(量程200g重复精度±01mg)测量每分钟输送粉末的质量。在设定粉末流1 MQ量在5~30gmn范围内,对每一设定值进行3次测40 pF试,取3次试验的标准偏差对实验效果进行评定,实验结果如图7所示。实验表明在,在测试范围内送粉器759输送粉末的控制精度在Q1 g/m in以内,其中送粉速率为15g/ni时送粉器工作的稳定性最好。0PT301AD6231.0红外发光电传感器仪表放大器0.9图5传感器测量电路90.7Figure 5 Circuit of sensor0.63软件设计系统软件设计主要针对步进电机进行设计,步进0.5电机控制系统程序流程如图6所示,首先采集当前电压信号,通过电压信号来得知当前的送粉量,根据之前送粉率/(g·min)标定好的电压信号大小与送粉量的关系,得出当前的电压信号和标定好的电压信号之间的偏差,然后进行图7送粉实验偏差测试增量式PD算法,根据检测信号与设定值的偏差量F igure 7 Error test for pow der feeding experi ents调节控制步进电机的脉冲频率,调节粉末输送率。结语开始采用Op30型集成光电传感器对粉末流量进行检测,采用PK单片机作为控制器所构建的辊轮式送粉器控制系统控制精度髙,稳定性较好,满足激光熔覆采集电压信号并求出电压偏差制造中粉末输送的流量控制要求。参考文献( References增量式PID1]曾晓雁,朱蓓蒂,陶曾毅,等.自动送粉激光熔覆装置及工艺硏究算法J.中国激光,199320(3):210214偏差≥0.03步进电机[2]杨楠,杨洗陈.激光熔覆中粉嘴流场的数值模拟[J.中国激光或≤-0.03转速不变200835(3):452-455「3]朱登洁,阎冰一双螺旋精确给料称重设备的硏制[J轻工机械,步进电机201028(2)调速4]杨洗陈,雷剑波,刘运武,等.激光制造中金属粉木流浓度场的检测[J.中国激光,200633(7):993997图6步进电机控制程序流程图[5 HU Dongm ing KOVACEVIC R Sen sing modeling and con trol frFigure 6 Progran flow chartlaser ased add itive m anufac turing[ J]. In temat ional Joumal of4实验与分析M ach ine Tools& m anufacture 2003, 43 51-60为测定送粉器控制粉末输送的可靠性,以自制辊161熊四昌,徐中晓,黄林,基于PD控铜的泄露检测装置的研究轻工机械,201028(1):64-66(上接第56页)WNCC V6[M]北京:北京航空航天大学出版社,2004[5]阳宪惠现场总线技术及其应用M]北京:清华大学出版社,[7]孟彦京变频传动原理与设计[M]西安:陕西人民出版社,20019998]李方园.张力控制的变频系统[.轻工机械,2009,27(3):3910b千甲)有饜含艰息动是克团:评速出图lishingHo2se.Allrightsreserved,.htp/www.cnki.net