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本文基于国内造纸行业传动控制系统的发展现状,针对传统纸机电、气、液控制系统相对独立且控制分散的问题,提出了纸机传动系统电、气、液一体化设计方案,同时阐述了纸机传动系统的一般理论与常见问题,结合案例介绍了纸机气动与液压控制的特点与具体实现方法。
首先分析了国内造纸行业自动化水平较低的现状,以及未来纸机传动系统发展的一体化趋势,提出了电、气、液一体化控制的概念、具体要求与实现目标。先进的生产控制技术是高品质的先决条件之一,未来造纸传动系统也必然朝着高集成度,高自动化水平的方向发展。
之后列举了纸机电控系统经常使用的交流母线供电与直流母线供电两种供电方,对交流母线供电与直流母线供电的优缺点进行了比较。从直流母线供电原理出发,讨论了单象限供电系统与四象限供电系统各自的结构特点,并结合实际对直流母线供电方案的选择提供了几点参考意见。
变频器是变频调速系统的重要组成部分,变频器容量的选择也是传动系统设计的主要环节,本文根据变频器拖动电机的方式以及变频器运行的几种状态,总结了变频器容量选择的几点意见。
纸机传动系统常见问题涉及速度链、负荷分配以及张力控制等。本文在第三章重点讨论了这三个问题。总结了速度链、负荷分配以及张力控制的原理及算法,重点分析了模拟式速度链与数字式速度链、直接张力控制与间接张力控制的优缺点,同时结合ABB系列变频器,列举了负荷分配的几种方案,并对各种负荷分配方式具体实现方法做了详细说明。
第四章主要讨论辅助传动系统中的电机控制、气动控制以及液压控制的若干问题。在谈论气动控制和液压控制时,分析了气动、液压元器件工作原理,在此基础上给出了由气动液压元件构成的基本控制回路,之后详细说明了托辊的气动控制、压榨部压榨辊的液压控制等工作原理及具体实现。
程序是纸机传动控制系统的核心,简洁、高效的程序设计可以充分发挥硬件系统的性能。本文介绍了纸机传动系统的PLC程序结构,以及使用WinCC Flexible设计人机界面的一般方法,最后给出了设计效果,并对现场调试中遇到的问题进行了分析,提出了解决办法。