2模拟量控制的速度链20世纪70年代,用于造纸机分部传动的可控硅传动装置及后来的KGSA系列分部传动纸机用整流设备,其中的速度链控制器均由两级运算放大器组成如)。而实际上,在造纸厂,总车速电位器!。及所有分部微调电位器!1……!"均在造纸机操作侧的操作台上,而速度链控制器及可控硅调速装置又在造纸机传动侧的控制室内。这样,长距离的电位器引线,即使使用屏蔽线也难免受干扰,而且,电位器本身的阻值也容易受环境温度影响而发生变化。另外,电位器动触点的氧化接触问题及运算放大器FC52的温漂“、‘时漂”等问题,都将造成给定电压的漂移,而使车速不稳,发生断纸现象。这种由电位器调节给定,由运算放大器组成的速度链根本无法胜任高速、薄页及纤维强度较差的非木材浆料分部传动造纸机。
3用PLC实现数字速度链随着微电子技术的不断发展,全数字直流调速器、交流变频器及可编程控制器PLC也在不断的得到应用和普及。目前,不少造纸机制造厂商及不少造纸厂都在利用这些先进的电气产品对纸机的电气传动进行更新设计或改造。
PLC的配置根据造纸机分部传动的分部数及控制点可灵活配置,现采用的PLC为OMRON公司的C200HG-CPU43,将原操作台上的总车速及各分部微调电位器改为用升、降速按钮矸关量信号)控制,并接入控制房内的PLC输入模块C200H-ID212,然后经CPU按各分部速度的比例运算,后由D/A数模转换模块C200H-DA003C200H-DA002)完成运算结果的输出,作为各分部传动点的速度给定。
极小,精度25;时为满量程的0.3,抗干扰能力强。3.2数字速度链PLC软件设计根据造纸机各分部的辊径、烘缸直径和各传动点减速机的减速比,可算出各分部在同一线速度时电动机的转速,如果是采用变频器驱动时,忽略各电机的转差率,可进一步算出其所需频率。
各传动点减速机减速比/电动机频率,Hz D各传动点及烘缸直径,m P电动机极对数如某纸机为16个分部传动点,交流变频调速,电动机为4极电机,高车速300以min低车速80m/min电动机转速n及频率/计算如表1.表1各分部线速度与电动机转速及频率的关系分部数1驱网辊2―压下辊3二压下辊16卷纸设定所有分部变频器给定10V时,变频器输出频率均为60Hz,对应大D/A数字量为4000,那么,对于总车速驱网辊分部的大数字量就应为3775,小数字量为1006.从表1可见,在同一车速时,电机转速一压下辊是驱网辊的90,而二压下辊又是一压下辊的94,按分部传动造纸机的工艺要求,后一分部的微调量为前一分部的*5即可。这样,一压下辊对于驱网辊的大线速比为0.9x1.05=0.945,小线速比为0.9x0.95=0.855,二压下辊对一压下辊大线速比为根据这一算法,可写出速度链的PLC基本程序梯形图)。
驱网辊总车速)的升降速,由按钮接入输入模块的00600,0601.按钮接通时,数据存储器D0010,在PLC程序运行的每次扫描循环周期加1或减1,并比较不超过大数字量或小数字量后,转换为二进制,由指定的D/A位输出。而且,该D0010内的数字量作为后一分部的比例因子,后一分部的微调量,也进行上下限比较控制,并乘以前一分部的比例因子,取其前4位送入另一存储器,转换为二进制由指定的D /A位输出,以次类推到后一分部卷纸)的输出,从而得出整个按比例运行、线速度同步的速度链00514,00515为一压下辊升降速按钮接入输入模块的输入点)。
在实际运用中,总车速的升降及各分部微调的升降,可编入一定的升降速率程序,如果后一分部的线速度同步比例系数大于前一分部,在100以上时,只要在程序算法上作一些改变即可。另外,如存在负荷分配问题时,也可在PLC中加入A/D模数转换模块,将电机的电流或转矩模拟信号转换为数字量,并在速度链中参与运算。
4结论在造纸机控制中,PLC不仅是作为速度链的运算控制,还应将它把整台纸机各分部的起动、停止、爬行、松弛、张紧等控制联系起来,充分发挥PLC的优越性。如果要进一步提高纸机的稳速精度,还可将PLC内的数字速度链用PLC的串行通讯口,发送给同样具有串行通讯口的全数字直流调速或变频器装置。这样,如果调速系统是带有编码器的反馈,就能得到数字给定、数字反馈的纸机电气传动系统,从而使系统的稳速精度近年来,在本公司生产制造的纸机上或为用户改造的纸机传动部都采用了这种速度链。实践表明,稳速精度高,线性度好。在整个纸机的调速范围内,总车速改变时或调节任何一个分部微调时,该分部后的各分部都能自动同步跟踪,使线速度保持一致。
其可靠性高,重现性好,只要不人为改变车速,每次开车都能保证速度不变,操作非常方便。