西门子变频器及通讯在纸机中的应用
浅议纸机控制系统中西门子变频器应用
变频器的 通信功能,以 便我们采用通讯总线将它们联系起来,实现了 基于电 动机和机械模型控制策略的高水平控制。同时实现了全自 动控制大大降低了 操作人员的劳动强度,节约了 经济成本,取得了良 好的经济效益。
. 考文做:
(5) 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;
[1J伯时,电力拖动自 动控制系统阅 ,机械工业出版社, 北京, 2001. [2〕 王丹利,赵景辉. 可编程序控制器原理与应用[目,西北工业大学出版
线来传递数据 ( 见上图) 。也就是说,将主PLC, 变频器连接在总线上,通
过通讯方式来控制变频器,从而将PLC通往变频器的控制电缆数量降为零。
在纸机控制系统结构中,采用该种方式,能够在提高系统的可 用性的同
时,大大方便了今后的系统维护。 . 、结束肠
为此,在造纸传动自 动化系统的设计中,必须充分考虑纸机生产的特 点,将调速、自动化以及其他逻辑控制有机地结合起来,从而实现一个全
这种方式较之传统的直流控制系统、总轴传动系统,在控制精度,故障 率、维护费用方面有着较大的优势。西门子6SE70系列变频器是完整矢量控
制 高精度变频调速装置,该系列变频器采用最新的矢量控制技术,从而提
高了系统的控制精度和动态响应精度。同时,由于其内部有开关量连接器 和模拟最连接器及各种功能数据组,加上提供的丰富的自由功能模块和自 由控制方式,使该系统变频器较多应用于高动态性能传动系统的频率控 制、转速控制和转矩控制,满足了不同控制系统的要求。特别是在近年来
纸机控制系统结构图
速度时,应该有一定的调速范围,以适应浆料配比、纸料性质以及造纸机 运转情况的变化。在造纸过程中,保持各传动子系统之间的同步运行是尤 为重要的。这种同步,不仅仅是稳速运行时需要同步,而且在加减速自 动化的特点以及今后技术的发展趋势,我们采用了通讯总
谈谈西门子430变频器在纸机供水设备上的应用
关 键词 : 变频调 速 风 机 水 泵 节 能
Ke r s y wo d :Fr q e c o to B o r f n wa e u p S v n e e g e u n yc nr l l we a t rp m a e o n r y
中图分 类 号 : 7 6 1 TS 3 .
直 接控 制 风 机 , 类 负 载 是 一 种 最 为 科 学 的控 制 方 泵
46 一
图 1 风 机 的风 量 一 力 特 性 压
Fi 1 Bl g. owe a i l m e pr s u e c r c e itc rf n arvo u - e s r ha a t rs i
文献 标 识 码 : B
1 概 述
随着 微 机 技 术 的 日新 月 异 , 代 电力 电 子 技 术 现 的迅 速发 展 和 现 代 调 速 控 制 理 论 的 长 足 进 步 , 频 变 器作 为一 种 智 能 调 速控 制 “ 件 ” 以其 多用 途 、 元 , 高可 靠性 和 明显 的节 电效 果 迅 速 广 泛 地应 用 于 各 种 大 型 自动化 生 产 线 和 各 类 电 机 控 制 上 , 造 纸 、 钢 、 如 轧 印 染 和 机械 加 工 等 生 产 线 上 , 文 就 是 介 绍 变 频 器 在 本 水泵 控制 系 统上 的应 用 。
高, 延长使用寿命 , 同时也降低了对电网的容量要求
变频调速控制系统在造纸机中应用论文
变频调速控制系统在造纸机中的应用摘要:随着经济的发展,对工业生产的要求也越来越高。
交流变频控制技术的产生,必然会引起工业生产中一场新的变革。
交流变频调速控制系统以其可靠性高、调节特性好、稳定节能等优点,在众多速领域得到广泛应用和大力推广。
本文着重介绍了交流变频调速控制系统在造纸行业中的运用。
关键词:变频调速控制恒转矩恒功率电流环中图分类号:tp276 文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0129-02在80年代初期为了顺应工业生产自动化的发展要求,一种新的技术发展起来,开辟了一个全新的电机时代,这种技术被称之为变频调速技术。
一改传统电动机的低效能调速方式,变频调速技术运用下的电动机及其拖动负载在无须任何改动即可按照生产工艺要求调整转速输出,大幅度降低了电动机功耗,从而达到系统高效运行的目的。
20世纪80年代末,该技术正式引入我国并得到了大力推广。
现已在造纸、化工、食品等多个行业的电机传动设备中得到实际应用。
1 变频调速控制系统的优异特性1.1 高效节能变频调速控制系统能够根据生产负载的变化情况有效地调节输出功率,有效降低系统的损耗,其节能效能是显著的。
1.2 提高系统控制精度,增强系统稳定性相对传统的调速方式,交流变频调速控制采用计算机控制技术和交流电动机矢量变换控制技术,采取正弦波脉宽调制方式,具备宽的调速范围、高稳态精度、动态响应快、工作效率高以及可以四象限运行等优异性能,其静、动态特性均可以与直流调速系统相媲美。
1.3 具备完善的保护功能及对电网的冲击小变频调速控制运行中,对过压、欠压、电机过热、过流等现象均能自动保护,增长设备安全运行时间,避免小故障引起的设备损坏。
电气传动中电机启动电流低,能够减少对电网的冲击,有效保护电网还能达到节点的效果。
2 传动系统电气自动化控制要求造纸业的传动系统电气控制主要是速度和转矩的控制,调速范围广,启动稳定平滑,控制精度高以及调速反应及时是现代传动控制发展的方向。
西门子传动控制系统在高速文化纸机中的应用特点与故障分析
讯 模 块与纸 机 控制 系统 ( CS 和 DCS M ) 系统联 结, 实现 整个
纸 机 自动控制 。
统。
年 产2 万t 其设 计车 速4 7 4 0 m i , 5 , 6 -1 0 m/ I 网宽 2 5 0 mm, 80 定量 范 N4 ~1 0 / 。 机 系统结 构 0 2 g m 纸 如 图1 所示 , 机 由Va F r r 纸 l o me 成形 部、 tPr s 压榨 部 、 Op i e s
传 动 系统 状态 监视 和程 序编 程 。 通过DP DP O L NE / C UP I 通
据交 换 。本 文 只对 纸 机 传动 系统 进 行描 述 , 动系统 采用 西 传 门子 公司的S MATI ¥ -4 0 LC系列 产品 , I C 7 0 P 控制 软件 采 用PC 7 S V7 0 程控制 系统 , 序用西 门子 公司开发的 C .过 程 FC ( 图形 功能 块 ) 写。 台纸机 共有4 个 传 动点 , 用西 门子 编 整 9 采
动控 制系统 , 两个系统 间通过PROFI BUS 线进行 信号和 数 总
元。 另有一 个L 总 线模 块 CP 4 - 构成 第 三个 DP3 线 , 2 4 3 5 总 该 总 线 上挂 有六个 现场 图形 操作面 板M 2 7 P 7 。CPU的DP 总线 上 挂 有远 程 电子 终端 ET2 0 , 主要 负责 将 外 围的各种联 0M 它 锁 信号 送给 C U, P 以及输 出各种 外 围信号。 第 三级 为上位 控制 系统 , 用H P 采 公司工控机 , 用于 纸机
变频器在造纸设备中的应用
变频器在造纸设备中的应用随着科技的进步,变频器作为一种重要的电力调节设备,被广泛应用于各个工业领域。
在造纸设备中,变频器具有独特的优势并发挥着重要的作用。
本文将介绍变频器在造纸设备中的应用,并探讨其带来的益处。
一、变频器的基本原理和作用变频器是通过控制电机的运行速度,实现对电动机输出功率和转矩的调节。
其基本原理是将输入的交流电转变为可调节的直流电,再通过逆变器将直流电转变为可调频的交流电。
变频器通过调整电机的频率,从而实现对电机的调速控制。
在造纸设备中,由于纸张生产过程中的工艺要求各不相同,需要调整设备的运行速度。
变频器可以根据生产需求在一定范围内调整电机的运行频率,从而控制设备的输出速度,达到精确控制生产的目的。
二、变频器在造纸设备中的具体应用1. 输送设备在造纸过程中,纸浆和纸张需要经过输送设备传送到下一个工序。
传统的机械调速方式往往无法满足不同工艺要求下的运行速度变化。
而通过安装变频器,可以根据需要调整输送设备的运行频率,实现精确控制和灵活变速,确保纸张在传送过程中的稳定和顺畅。
2. 卷取设备在造纸过程中,卷取设备用于将纸张卷取成卷筒纸或者纸板。
卷取设备通常需要在不同工艺要求下调整卷取速度,以保持纸张张力的稳定。
通过安装变频器,可以实现对卷取设备电机的精确调速控制,确保纸张张力的均匀性和稳定性。
3. 切纸设备在造纸过程中,纸张往往需要进行切割,以获得所需尺寸的纸张产品。
切纸设备通常需要根据不同的纸张规格调整切割速度和长度。
借助变频器,可以方便地实现对切纸设备电机的调速控制,从而满足不同尺寸纸张的切割需求。
三、变频器在造纸设备中的益处1. 提高生产效率变频器可以实现对设备运行速度的精确控制,从而提高生产效率。
通过调整设备的运行频率,可以使设备在最佳工作状态下运行,避免了过高或过低的运行速度对生产效率造成的影响。
2. 降低能源消耗传统的机械调速方式往往需要通过机械装置实现速度变化,这会导致能量的浪费。
造纸机常用变频器的主要参数和设置方法
造纸机常用变频器的主要参数和设置方法1 引言我国的造纸业近几年发展非常迅速,同样,造纸机的传动系统中变频器的应用也越来越广泛,本文就几种造纸传动系统中常用 的变频器参数及设置方法作一介绍,供本行业电气人员参考。
常用变频器可以从两方面来理解:(1) 经常使用的变频器是从其应用的广泛性来理解;(2) 通用性,现在市场上能见到的变频器种类品牌都很多。
品牌如ABB、富士、西门子等。
而每一种品牌又有很多种。
例如西门 子变频器就有伺服型、通用型、风机泵型。
本文分析几种应用范围较为广泛品牌的通用型变频器在纸机传动中的主要参数及设置方法。
2 造纸机变频器参数设置原则根据造纸工艺要求,我们已经知道纸机对变频器的一些基本要求,现在绝大多数通用型变频器基本都能满足这些条件。
但是如 果参数设置不当,也会影响系统的性能,甚至不能正常运行。
对于通用型变频器来说,其主要参数和设置可以从以下几个方面 来考虑:2.1 频率信号参数设定变频器运行频率:通用型变频器可以从以下几个方面来获得运行频率。
(1) 操作面板在变频器的显示面板上,都有频率增加和频率减少按键,通过它可以改变变频器的运行频率,这是一种数字设定频率的方式, 由于这种方式不能在现场实时修改变频器的运行频率,因此,其应用范围受到一定的限制。
只能在单电机拖动且不经常修改运 行频率的场合中使用。
(2) 模拟端子通用型变频器模拟端子基本都有电压输入和电流输入两种,电压输入有0~5VDC,0~10VDC,-5~5VDC,-10~10VDC 等几种;电流输入基本 上有0~20mA 和4~20mA 两种,可以任意设定其中的一种或多种输入,变频器内部用10 位以上的A/D 把它转换成数字量。
应 用这种方式设定变频器的运行频率可以实现外控操作,且在现场可以实时修改,但是众所周知模拟量在传输过程中易受干扰, 特别是电压信号,更易受干扰,造成系统运行不稳定,这里建议用电流信号;另外用模拟量设定运行频率,在纸机传动控制系统 中还要解决速度同步问题。
西门子变频器在切纸机控制系统中的应用
第1 期
S I N E&T C O O YIF R T O CE C E HN L G N O a I N MA
o机械 与电子0
科技信息
西门子变频器在切纸机控制系统中的应用
郑 汝 吴伟 伟 ( 山东天 元 节能环保 工程 有限公 司 山东
【 摘
新泰
2 12 ) 7 2 1
器 。MM4 0由微处 理 器控 制 , 采 用具 有 现代 先 进 技 术 水平 的绝 缘 栅 4 并 双 极 型 晶 体 管 (G T) 为 功 率 输 出器 件 。 因此 , 有很 高 的运 行 可 靠 IB 作 具
3 变 频 器 的调 试 过 程
切 纸 机在 工 作 过 程 中 , 纸辊 连 续 送 纸 : 刀 辊 连 续 旋 转 , 转 一 送 甩 每
送 性 和 功 能 的 多样 性 。它 采 用 高 性能 的 矢量 控 制 技 术 , 供 低 速 高 转 矩 周 切 一 次 纸 。 纸 辊 的拉 纸 速 度 和甩 刀辊 的旋 转 速 度共 同决 定 了 切 下 提 便 输 出和 良好 的 动 态 特 性 , 时具 备 超 强 的 过 载 能 力 , 同 以满 足 广 泛 的 应 的 纸 张 长度 。对 这 两 个 速 度 的 比例 加 以控 制 , 可 得 到 所 期 望 的 切 纸 另 用 场 合 。 新 的 BC ( 创 io 内部 功 能 互 联 ) 能有 无 可 比拟 的灵 活性 。 面 长 度 。 其 中某 一 个 速 度 发 生 变化 时 , 一 个 也 需 要 根 据 速 比同 时 进 行 功 全
然 而 , 纸 机 控 制 系 统要 解 决 的 最 重要 问题 就 是 切 纸 的精 度 问题 。 而 切 精度 的控 制 除 了 机械 设 备 的 误 差 之 外 , 主要 取 决 于变 频 器 控 制 电机 的 精度 。
变频器在造纸机械中的应用
变频器在造纸机械中的应用造纸机械作为实现纸张生产的重要设备,其中的变频器技术在提高生产效率、降低能耗以及优化纸张质量等方面发挥了重要作用。
本文将探讨变频器在造纸机械中的应用,以及其对造纸行业的影响。
一、变频器的工作原理变频器是一种电子器件,用于调节交流电机的转速和输出功率。
其工作原理是通过改变交流电源电压和频率来调整电机的转速。
变频器能够将固定频率的电源电压转换为可调节的输出频率和电压,从而实现电机转速的调整。
二、变频器在造纸机械中的应用1. 调整进给速度:在造纸机械中,很多工序需要保持恒定的进给速度,如纸张的上下料、卷取、切割等操作。
通过使用变频器,可以方便地调整进给速度,以适应不同的工艺要求。
2. 调节张力控制:纸张在制造过程中需要保持一定的张力,以避免纸张松弛或者过紧导致质量问题。
变频器可通过调节电机的转速来实现张力的控制,从而保持纸张在制造过程中的稳定质量。
3. 节能减排:传统的造纸机械采用恒速运行,无法灵活适应不同产量的要求,造成能源的浪费和不必要的二氧化碳排放。
而利用变频器可以根据实际需要调整转速,以达到节能减排的效果。
4. 优化纸张质量:通过变频器调整纸张的进给速度和张力,可以避免纸张出现过紧或者过松的问题,从而提高纸张的质量。
同时,变频器还可以实现电机的软起动和软停止,减少纸张在启动和停止过程中的撕裂和断裂情况,进一步优化纸张质量。
三、变频器在造纸行业中的优势1. 提高生产效率:通过变频器的调速功能,可以实现灵活调整进给速度和张力,从而最大限度地提高生产效率。
此外,变频器还能避免纸张在启动和停止过程中的不完整和损坏,进一步提高生产效率。
2. 降低运行成本:通过适时地调整转速,变频器能够降低电机的能耗,从而降低运行成本。
与传统的恒速运行相比,利用变频器可以在不同负载情况下自动调整输出频率和电压,以达到更高的能效。
3. 提升产品质量:通过变频器的精确调节,能够实现纸张的恒定进给速度和张力控制,从而提升产品质量。
变频调速及控制技术在纸机生产线的应用
变频调速及控制技术在纸机生产线的应用1 引言造纸机是由一系列配套设备组成的联合机,分湿部和干部两大部分。
湿部包括上浆流送系统、网部和压榨等部分,干部包括烘干、压光和卷取等部分。
其生产流程一般是:浆料通过上浆流送系统传送到纸机生产流水线的前端流浆箱,然后浆流由此依次通过网部、压榨、前烘缸、后压榨、后烘缸、压光机和卷纸机等在内的分部设备,成为原纸;原纸又可以另外进入机外涂布和复卷机产出成品纸。
造纸是一个连续生产的过程,因此生产线的连续和有序控制成为了制约成品纸质量和产量的瓶颈。
变频调速作为90年代中期后最强有力的控制方式进入了原本属于直流调速(适用于大中纸机)和滑差电机(适用于中小纸机)天下的造纸领域,并已近取得良好的市场效果。
交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电以及在国民经济领域的广泛适用性,而被公认为是一种最有前途的交流调速方式。
直流调速系统在纸机的发展史上占有重要的地位,但由于直流电机存在维护难、抗环境能力差等原因,到了90年代已严重制约了造纸整机的性能价格比。
而变频调速技术能最大程度上发挥了交流电机本身固有的优点(结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等),再加上变频调速理论业已形成一门相对独立的学科,变频调速技术全面应用于纸机生产线的时代已经到来了。
本文就变频调速及其控制技术在纸机生产线上的应用做进一步的阐述。
2 造纸机上浆系统的变频调速控制造纸机上浆系统负责将纸浆通过浆泵、冲浆泵、多级筛等设备输送到纸机网部流浆箱的过程,其中浆泵和冲浆泵为最重要的设备,因为它们关系到成形纸的质量,尤其是克重,因此必须采用变频控制才能达到纸机的设计要求。
实践证明,安装变频装置能适应不同车速、不同品种的用量变化,使浆泵组的运行始终处于高效状态。
另外,采用变频控制时,电动机和浆泵的转速下降,轴承等机械部件磨损降低,泵端密封系统不易损坏,机泵的故障率大为降低,维修工作量也随之减少。
上浆工艺必须符合以下要求:(1)向造纸机的网部输送的浆料量一定要稳定,误差不超过±5%;(2)浆料的配比和浓度要稳定、均匀;(3)对浆料进行净化精选等。
Siemens Micromaster 430变频器在造纸机供水设备上的应用
Ap l n eo ime s ir ma tr 3 r q e c n etr p i c f e n c o se 0F e u n y Co v re a S M 4 i eP p r a hn i ae u p yEq im e t n t a e c i esW trS p l u p n h M
种最 为科学 的控制 方法 。当 电机在 额定转 速的 8 % 0
生产线 和各类 电机控制 上 ,如造纸 、轧钢 、印染和 机械加工 等生 产线上 。本文 就是介 绍变频器 在水泵 控制 系统 上 的应 用 。 在 Se n co s r i me s rmat 产品系列中 , Mi e MM4 0 3 是
种高性 能 、低 费用 的理想 变频器 ,尤其适 用于水
泵 、风 机等 。
1 变频调速 的节 能意义
水 泵 、风 机 类 负 载一 般 是 根据 满 负 载工 作 需
低 了对 电网的容量要 求和无 功损耗 。为 了达 到节 能 目的 ,推广 、使用 变频器 已成为 各地节 能部 门 以及
c mp r , ee e t f n r y s v n r e , h e u i o a e t f c e g a i g i ma k d t es c rt i i r v d t ee o o cb n f si r v n it c . h o e s y s mp o e , c n mi e e f h i i mp o i g i d s n t s i Ke wo ds f e u n y c n e t r y r : r q e c o v r e fn a wa e u tr p mp e e g a i g n r y s vn
变频器和可编程在造纸复卷机中的应用
变频器和可编程在造纸复卷机中的应用引言复卷机是一种重要的造纸生产机械,通常安装在紧接造纸机的后面,其车速应为纸机速度的2-3倍,一般为1500-1800m/min,最高达3000m/min以上,引纸时,要以最高车速的1:100运行。
为保证在复卷过程中不断纸和松纸,必须保证纸幅的张力恒定;为保证成品纸内紧外松的品质,必须对前后底辊电机进行负荷分配控制,并对压纸辊进行压力控制。
因此,复卷机对电气传动系统的主要性能要求是调且调速范线速度长期稳定,速度可围宽,具有快速响应的特点。
传统复卷机的控制以直流传动为主,采用直流数字控制系统。
由于直流电机换向器及电刷的原因,在稳定条件下,复卷机的设计车速只能达到1800m/min,数字式调节器的精确度仍限于最高速度的0.08%左右,满足不了高速纸机的配套要求。
随着复卷机生产工艺和车速的不断提高,对复卷机生产过程进行实时控制和监测的要求也越来越高。
为了减少复卷机生产现场与控制室之间的大量布线,提高信号的传输速度和质量,以PLC为控制单元,变频器为执行单元、OP操作面板为操作单元组成全数字现场总线复卷机交流传动控制系统已成为复卷机交流改造的有效途径。
1.控制系统组成及硬件配置复卷机的传动系统可以分为两个部分,其一是卷取部分,另一个是放卷部分。
放卷部分有1台放卷电机,卷取部分有2台卷取电机,这两组电机依靠纸幅张力联系在一起,如图1所示,具体说,放卷电机的作用是提供一个反向力矩,在放卷的过程中拉紧纸。
吧卷取部分看为一个整体,则卷取电机用来克服放卷电机所提供的方向力矩,拉平纸幅并卷取纸卷。
根据复卷机工艺要求,利用Profibus-DP总线组成如图1所示的复卷机三级控制系统结构图。
系统控制以PLC为核心,3台6SE70变频器和人机界面OP挂在Profibus-DP总线上。
Profibus-DP现场总线主要用于现场级的高速数据传输,解决自动控制系统(如PC、PLC等)通过高速串行总线与分散的现场设备(如远程I/O,变频器、电磁阀等)之间的通信任务。
SINAMICS S120变频器在造纸机传动系统中的应用和优化
1 造纸机传动控制系统分析
1.1 传动系统原理 造纸机传动控制系统硬件包括操作面板、PLC、 CU320-2DP、电源模块、电动机模块、编码器转换模 块等。这些模块之间都是通过Profibus通信方式连接。 其结构原理图如图1所示。 该纸机有47个传动点,分别由18台交流电机单独拖 动,每台交流电动机由西门子SINAMICS S120变频调
2 造纸机传动控制系统硬件组成
系统硬件包括OP270操作面板、S7-400PLC、 CU320-2DP、电源模块、电动机模块、编码器转换模 块SMC20等。其硬件组成如图2所示。
3 造纸机传动控制系统软件调试
3.1 编写程序 启动SIMATIC Manager;新建项目→插入新对象, SIMATIC 400站点→硬件→插入RACK-400 UR2机架→ 插入电源、PLC412-2DP、443-5,选择通讯PROFIBUS 1.5兆→插入SINAMICS S120驱动。操作步骤如图3和图 4所示。
图2 造纸机硬件结构图
速装置驱动,闭环控制。系统的控制采用PLC作为控制 核心,由PLC对操作台上每一传动点的操作信号进行处 理(每个传动点在操作台上都设有:速度增加、速度减 少、紧纸、爬行/运行等操作按钮),并把相应的速度 信号以通信的方式传送给变频器。同时,还对伏辊、驱 网;吸移、真空压榨、一压、二压分别进行负荷分配控 制。另外,在操作台上还显示每一传动点的车速及工作 电流,并具有运行、故障指示。 1.2 控制性能要求 该箱版纸机为三叠网箱板纸机,净纸幅宽 4800mm,设计车速650m/min,传动系统装机容量 5365kW,共47个传动点。定量:52~80g/m2;最高车 速:350m/min;爬行速度:<40m/min可调;升减速时 间:0.1~1000s可调;工作电压:额定电压的±10%; 电源频率:50Hz±5%;静态精度:≤0.1%;频率 漂移:≤0.1%;频率分辨率:0.01Hz;频率控制: 0~50Hz ;起动转矩:额定转矩的200%。 传动部分采用西门子SINAMICS S120标准多电机传 动系统;控制部分采用西门子S7-400控制主站;采用西 门子MP277人机界面。 1.3 系统配置 网压部母线段采用BLM基本整流;干部母线段 采用SLM回馈整流,能够将母线的能量100%回馈电 网。逆变单元采用SINAMICS S120电机模块,并配置 SMC30光码模块,实现速度闭环控制。传动系统控制 由SIMATIC S7-400主站来完成。SIMATIC S7-400通过 Profibus-DP与驱动控制单元CU320连接,CU320通过 Drive-CLiQ来实现对各逆变单编写界面
变频器在造纸工艺中的应用
变频器在造纸工艺中的应用主要体现在以下几个方面:
1. 磨浆机的变频控制:在造纸工艺中,磨浆机是关键设备之一,负责将原料进行研磨和分散。
变频器的应用可以实现磨浆机的无级调速,根据生产需要调整研磨速度,提高生产效率和产品质量。
2. 纸浆泵的变频控制:纸浆泵是造纸工艺中重要的输送设备,通过变频控制可以实现对纸浆流量的精确控制,保证生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
3. 烘缸的变频控制:烘缸是造纸工艺中的重要设备,用于对纸页进行烘干和压榨。
变频器的应用可以实现烘缸的无级调速,根据纸张厚度、水分含量等参数调整烘干速度,提高纸张质量和生产效率。
4. 切纸机的变频控制:切纸机是造纸工艺中的重要设备,用于将纸张按照一定规格进行切割。
变频器的应用可以实现切纸机的无级调速,根据纸张规格和生产需要调整切割速度,提高生产效率和产品质量。
总之,变频器在造纸工艺中的应用可以提高生产效率、产品质量和设备运行稳定性,降低能耗和减少对环境的影响。
西门子MM440变频器在高速卷纸生产线上的应用
输 入输出端
Pl061=15 点动频下降时间 l5秒
子 功能
P1l30=3 启动平滑时闻 3秒
调 整斜波函
l:q134=1 平滑模式改为设定频率下降时不平滑
数发 生 器 参 数
Pl610=40 SLVC(无编码器矢量)的开环连续提升为 40%一50%(启动
转矩 不
P1611=O 足时增 加 P1610和 P1611) P1470=18 5 SLVC(无编码器矢量)的开环加速提升为 0% P1472=40O0 SLVC的速度环增益为 18 5
切缓 工 艺簸
纸卷 由送纸带推进切纸机 ,切纸刀按设定长度将纸卷切成 定长 ,同时 自动夹纸伺服 控制将切 断的纸卷用 塑料 抱夹夹起 , 送 到出纸输送皮带上 ,纸头纸尾 由推 挡推 到出纸通道尽头掉入 废纸 收 集 箱 。
纸卷切断长度可在设定范 围内任意 可调 ,切出的纸卷必须 切面 平整、长 度统一 ,自动 夹纸 伺服控制能与切纸速度 匹配 ,无 卷纸脱落 现象 。
西 门子 MM440变频器在 高速卷 纸 生产 线上 的应用
徐 培
广 东省佛 山市南海 区宝索机械 制造 限公司是专业研 发、 制造 、销售生活用纸机械设备的一体化企业 。全 自动高速卷纸 生产线是其高端产品 ,在 国内处于领先地位 。
其 系统描述如下 : 高速纸 巾生产线主要是 由复卷 工艺段、切纸工艺段两个部 分 组 成 。 高速生产线 的生 产速度要达到 400m/min至 450m/min之 间 。 经过 复卷的纸卷 ,其疏密程度将会保持一致 。
P0210=480 设置进 线电压 为 480VAC(380) Pl254=0 禁止自动设置直流母线过电压值,数值 由P0210计算 调整直流母
西门子PLC在纸机传动控制系统中的应用
垫 Q: !
Sci ence an d Tech nol ogy nno I vaton i Her d al
学 术 论 坛
西 门 P C在纸机传动控制系统 中的应用 L
杨 天鹏 王晓峰 ( 贵州大学 ) 摘 要: 本课题主要应用西门子 公司的 S — 0 P C与变频器构成一套纸机 传动控制 系统 , 7 20L 用程序 实现造纸 传动 中的各种控制功能 . 通过 设计 一套完整 的造 纸主传动控 制系统 的 P LC程 序 , 以满 足造纸机 ( 加速 、减速 、紧纸 、松纸 、爬行 , 运行等 操作及 负荷分配 , 速 度链等功能) 的实 际需要 。 关键词 : 7 0 PLC 电气传动 变 频器 S 2 0 中图分类号 : 4 6 TB 8 文献标 识码 : A 文章编号 :6 3 0 3 ( 0 71 ( ) 0 1 ~ 2 17~ 5420 )1 b 27 0
1 PC控制纸机传动 L
同步运 行 , 故要 对通讯 作一 控制 。 在程序设计 中 , 通讯控制程 序在一个扫描 周期 中只完 成一 个通讯动 作( 如写程序 .读状 态 ,读 电流转距 .读 故障字 等) 多周 期完成 , 个通讯 循环 。这 主要是 基于通 讯和控 制实 时 同步 独 立 运 行 。 2 3 控制 . 纸机每个传 动点由一台交流 电机拖 动 , 每 台交流 电动机 由 ABB6 0系列全数 字变频调 0 速装置驱动 , 闭环控制 。系统的控制采用 P C L 全数字速度链控制 , 在每一 个操作台上都设有 对应传动点的 : 速度增加 、 度减 少、 速 紧纸 、 爬 行/ 运行等操作按钮 , P C对这些操作信号 由 L 进行处理 , 以通讯的方式把 各传动 点的速度 并 值发送给对应的变 频器。 下面就系统的几个
西门子PLC与变频器通讯的应用
西门子PLC与变频器通讯的应用摘要:随着社会经济的快速发展,我国工业也迅速壮大。
目前,交流电动机是工业中最常用的电动机类型。
要想实现科学调节交流电机,必须使用变频器对其进行控制。
同时,PLC与变频器的结合控制也逐渐成为常见的控制方式之一。
在传统的变频调速系统中,PLC主要通过继电保护实现启停控制,无法实现对变频调速系统的精确控制。
为了更有效地利用PLC对变频器进行控制,必须借助PLC与变频器之间的通讯来实现变频器的合理控制。
因此,本研究致力于探讨西门子PLC与变频器通讯的应用。
关键词:西门子PLC;变频器通讯;应用引言PLC技术和变频器在工业设备的正常运行中扮演着关键角色,为电机的可靠操作提供了重要保障。
可编程逻辑控制器(PLC)是一种在电动机控制、工业自动化等领域具有关键地位的技术。
最近几年,随着变频技术的迅猛发展,国内变频技术领域取得了显著进展。
将变频器技术与PLC技术有机融合,有望打破传统直流调速技术的束缚,从而实现生产自动化。
PLC技术能够高效地处理生产过程中产生的数据,因此将以往需要人工干预的控制流程完全自动化,从而实现自动调频的目标。
一、PLC自动控制系统的工作原理在传统的工作方式中,调频控制设备主要依赖继电器设备的逻辑控制功能来执行任务。
然而,PLC(可编程逻辑控制器)作为一种自动化控制系统,可以视作微型计算机设备,能够实现编程控制和调频工作的操作环节。
PLC技术在一定程度上推动了中国工业化的发展。
从操作流程和原理方面来看,PLC技术的应用相对简单。
这是由于PLC自动控制系统采用操作技术人员熟悉的梯形图编程方式,使得技术操作人员能够较容易上手。
此外,由于PLC自动控制系统具有较强的稳定性、精准性和抗干扰能力,因此使得该系统更为可靠。
同时,它能明显提高自动系统的工作寿命,相对于常规系统,工作寿命得到了显著提高[1]。
尽管PLC的控制系统相对复杂,但其日常维护却相对简单。
PLC系统本身体积紧凑,易于拆卸,并且连接方式非常便捷。
SINAMICS S120在切纸机的应用
S NAMI S S 2 工程型变 频器具有 模块 化设计, I C l0
可 以提 供 高 性 能的 单 轴 和 双 轴 驱动 , 有 广泛 的 工业 具
应用价 值 。 I S NAMI S S 2 支 持 “ C 10 弹性 ” 设备概 念 , 可
【刘军钛. l 】 双元助留剂的比较[ . J 中华纸业,0 1 24: — 9 】 2 0, ( 4 4 . 2 )8
Absr c : i e I ta t Sm nsS NA M I CS¥1 0f e 2 r que c o n y c nve trc b e t he re a m e t ne dsofdif r ntc t o yse c s hi nd o r qu nc e fe e on r ls t m be au e t ski ffe e y c n re sr m a ka epe f r a ei e vo yse ndrc r e o ve t rha e r bl ro m nc ns r s t m a ihf e
3 结 束 语
草 类 原料 双元 助留新 工 艺 的开 发过 程 中, 8 和 Pl 2 M8 拌转 速、 搅 溶解时 间、 加入 量配 比及 加入 点, 对填 料 留着率 都 有重要的影 响 , 合理 控 制填料 留着率 , 纸可 吨
以降低 浆耗 l0 2 kg 但 是 , l ~l 0 , 控制 不好 会产生 负面效
中图分类号:S5 ; S 3 7 T 7 6 T 7 4. 文献标 志码 : B 文章编号: 0 ~ 2 I 00 2 0 6 — 4 1 7 9 1 2 ; 2 - 0 6 0 0 ( )
应, 掉毛掉 粉 会影 响产 品质量 , 腐浆障 碍 降低成纸 率 的
西门子S7-200在纸品传送设备上的应用调试
西门子S7-200在纸品传送设备上的应用调试⊙ 王召彦(山东新泉林控股有限公司,山东高唐 252800)The Application of Siemens S7-200 in Paper Products Transmission Equipment and its Debugging Process⊙ Wang Zhaoyan (Shandong Xinquanlin Holding Co., Ltd., Gaotang 252800, Shandong, China)王召彦 先生电气技术工程师,机电工程建设方向建造师;主要从事造纸、产品加工等工业企业的电力、电气自动化项目设计开发等工作。
摘要:介绍了纸品在设备传送环节上的工艺要求、电器元件的设计布局、西门子S7-200PL C及其元件接线图以及应用程序的设计,实现了纸品在传送过程中的闭环控制,提高了纸品分切、传送、包装、装箱整个生产系统的自动化程度。
关键词:S7-200;编程设计;西门子变频器;问题分析Abstract: This paper introduces the process requirements of paper products in the equipment transmission link, the design layout of electrical components, Siemens S7-200 PLC and its component wiring diagram and application program design. The design realizes the closed-loop control of paper in the transmission process, and improves the automation degree of the whole production system of paper cutting, transmission, packaging and packing.Key words: S7-200; programming design; Siemens inverter; problem analysis中图分类号:TS736文献标志码:B 文章编号:1007-9211(2023)04-0040-03在纸品加工行业中,将纸品分切、传送、包装以及装箱已经实现了闭环自动化控制,以S7-200PLC控制系统为中心,通过应用程序按照工艺要求对西门子变频器进行控制,实现传动设备的高低速运行或者多段速运行,高低速运行速度的高低具体要求,可以通过对变频器运行频率的设置来具体实现。
西门子G120变频器在纸机传动中的应用
西门子G120变频器在纸机传动中的应用摘要:SINAMICS G120是隶属于西门子变频器家族SINAMICS系列,是一款全新的具有能量回馈的模块化变频器,G120是一种高性能、高精度的驱动器,SINAMICS G120标准型变频器覆盖功率范围从0.37kW到250kW,且可配用多种控制单元,可以用于所有复杂的传动,适用于各类系统集成和各种工程应用。
变频器日常使用中出现的一些问题,很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。
关键词:西门子;G120变频器;纸机传动;应用;分析1导言SINAMICS G120 变频器的设计针对三相交流电机,用于实现精确而又经济的转速/转矩控制。
以其稳定的性能、丰富的组合功能、高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、良好的动态特性、超强的过载能力、创新的BiCo(内部功能互联)功能以及无可比拟的灵活性,在变频器市场占据着重要的地位2西门子变频器概述西门子变频器在中国市场的使用最早是在钢铁行业,然而在当时电机调速还是以直流调速为主,变频器的应用还是一个新兴的市场,但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟,变频调速已逐步取代了直流调速,成为驱动产品的主流,西门子变频器因其强大的品牌效应在这巨大的中国市场中取得了超规模的发展,西门子在中国变频器市场的成功发展应该说是西门子品牌与技术的完美结合。
SINAMICS G120 是一款全新的模块式变频器系统,其主要包含两个功能单元(控制面板可选配):? 控制单元 (CU)? 功率模块 (PM)控制单元可以控制和监控功率模块和与它相连的电机,有多种控制模式,按需选择使用,该组件能够支持与本地或中央控制系统以及监控设备的通讯;功率模块用于对电机供电,功率范围为0.37 kW至250 kW,该模块采用了最先进的IGBT技术和脉宽调制功能,从而确保可靠而又灵活的电机运行,丰富的保护功能为功率模块和电机提供了高度保护。
在中国市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERT A,以及电压源的SIMOVERT P,这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了中国的市场,目前仍有少量的使用,而其后在中国市场大量销售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西门子变频器最为成功的一个系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。
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西门子变频器及通讯在纸机中的应用
1 前言
在现代造纸机的传动控制中,广泛采用了交流电机的变频调速控制。
这种方式较之传统的直流控制系统、总轴传动系统,在控制精度,故障率、维护费用方面有着较大的优势。
西门子MM(D)V交流变频器采用了最新的IGBT功率技术,,能够提供高转矩和高动态性能,是纸机系统理想的调速设备。
另外,西门子变频器都提供了RS485通讯接口作为标准配置,以便我们采用通讯总线将它们联系起来,从而提供一套基于现代控制技术的完整解决方案。
我们在某厂电容器纸生产线上,采用了这种控制方案,经现场调试,取得出了非常满意的效果。
2 造纸工艺简述
此造纸机生产线产品为薄型纸。
其组成部分由流浆箱、风部、压榨部、干燥部、冷缸、卷纸部构成。
经过打浆与净化的纸料,进入流浆箱,通过堰板以接近于网速的喷浆速度喷到网上。
上网纸料经过一系列脱水措施,脱除大部分水分后,送至压榨部继续脱水,然后进入烘缸烘干,最终在卷纸机上卷成纸卷。
为了适应生产过程纸张特性变化的需要,造纸机的传动必须能够在一定范围内调节车速,并且各个分部的速度能单独调节。
因为造纸机上的纸受到牵引力和压榨的作用,在湿部产生纵向伸长;在干部,起初是纵向伸长,而随纸张被干燥,降低含水量后,纸的纵向又会缩短;最后到卷纸机时,纸又会伸长;具体到电容器纸,湿部与干部的速度差可达10%。
此外,辊面的长期磨损也会影响分部间的速比。
所以,造纸机的传动调定在某一速度时,应该有一定的调速范围,以适应浆料配比、纸料性质以及造纸机运转情况的变化。
在造纸过程中,保持各传动子系统之间的同步运行是尤为重要的。
这种同步,不仅仅是稳速运行时需要同步,而且在加减速的动态过程中也需要保证线速度的一致。
为此,在造纸传动自动化系统的设计中,必须充分考虑纸机生产的特点,将调速、自动化以及其他逻辑控制有机地结合起来,从而实现了个全集成的纸机生产系统。
3 系统硬件设置:
3.1 传动系统:
根据上述的控制需求,我们选用西门子公司MMV电压源型变频调速器作为全线的通用调速控制,在卷纸部则采用6SE70高精度变频器进行张力控制。
它们具有以下特点:
矢量控制,具有高启动转矩。
抗干扰性好,运行可靠,不受元器件老化和温度漂移的影响,能长期保持稳定的控制精度。
适应电源电压波动范围广,能自动适应电网频率变化(45-65HZ)。
具有很强的自诊断处理功能,可提供有关故障原因的信息,使故障排除更为简单,维护方便。
灵活多变的通讯能力。
可采用USS、PROFIBUS-DP方式通讯及联网。
可针对具体电机进行优化,以达到优良的控制性能。
3.2 自动化系统:
根据纸机自动化的特点以及今后技术的发展趋势,我们采用了通讯总线来传递数据。
这就是说,将主PLC、变频器连接在总线上,通过通讯方式来控制变频器,从而将PLC通往变频器的控制电缆数量降为零,在提高系统的可用性的同时,大大方便了今后的系统维护。
西门子公司为调速器专门开发了通讯协议,可支持调速器同PC或PLC 之间建立通讯联接,常常适用于规模较小的自动化系统。
它采用的总线结构为单主站、主从存取方式。
西门子S7-300通过通讯处理器连接口接入,以便PLC通过通讯方式控制其工作状态以及读取所需参数;另外,设置一台TP27人机接口挂在MPI总线上,以取代原操作台的电位器及部分按钮完成了人机交互的功能。
4 几个与工艺相关的问题
4.1 建立速度给定值链。
操作人员在TP27上发出速度给定指令后,由经PLC经过运算,将各个分部的电机转速发至变频器。
各个分部之间不同的机械变化则由调速器内部不同的比例因子控制。
同时PLC不断监测总线上每一台调速器的实际速度反馈,自动根据这两个参数进行速度偏置量的调整,从而实现动态与稳态时各分部线速度的恒比例运行,减少因张力不均引起的断纸现象。
4.2 卷纸部的控制。
卷纸部为中心卷曲。
其特点为随着纸卷直径的增大,要求电机的输出力矩同步增长,以维持纸张所承受的张力恒定,以便卷出内外松紧一致的纸卷。
为了达到这个目的,我们在这个部分采用了两台6SE70变频器,利用其力矩控制的功能实现张力控制。
卷径D以及电机的输出力矩T的给定计算则由PLC进行。
通过USS总线将T传至6SE70变频器,这样,卷纸电机的输出力矩会随纸卷直径的增大而增大。
5 结束语
通过现场的调试,我们有以下几点看法:
西门子MM(D)V交流变频器完全满足纸机控制的要求。
在某些纸机的压榨、施胶部,存在负荷平衡的问题,都可通过力矩控制的方法,实现几个传动点的负荷均匀分配。
通讯控制方式在纸机传动控制方式中起着越来越重要的作用。
PROFIBUS现场总线、工业以太网、QCS、DCS系统在纸机行业中越来越多地被使用,将大大地提高行业的技术水平。