造纸机电气控制系统设计VIP免费

第1页共18页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共18页4200/550m/min叠网造纸机电气控制系统的设计收藏此信息打印该信息添加：陈景文孟彦京谢仕宏于衍星来源：未知1引言本台纸机属中型纸机，车速为550m/min，精度要求较高，整套系统全部选择abb配套产品(abb变频器、反馈卡、适配器)。abb变频器具有良好的驱动性能，采用先进的直接转矩(dtc)控制模式，逆变器的功率元件采用igbt，具有多种功能范围广泛的电子模板可以选择。先进的控制软件，确保最佳的动态响应和卓越的控制性能和高度的灵活性。多种自由功能的功能模块及bico技术可灵活地满足各种控制系统的控制功能需要。第2页共18页第1页共18页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共18页2控制系统组成2.1各分部传动点的参数第3页共18页第2页共18页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共18页各分部传动点的参数如表1所示。第4页共18页第3页共18页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共18页2.2系统组成系统原理如图1所示。本台纸机传动控制采用由s7-400大型plc作为系统的控制中心;abb600变频器为驱动单元，频率分辨率为0.01hz以上;变频专用电机作为执行单元;欧姆龙编码器通过abb反馈卡提供速度反馈信号，使纸机传动在速度闭环运行模式下，从而使控制系统稳速精度达到0.01%。由plc通过西门子profibus协议、dp网络与变频器实现速度链功能、速差控制、负荷分配功能、总车速升、降、各分部点的速度升、降及紧纸、松纸等功能，较理想地满足纸机正常工作的控制需求。根据用户要求，本控制系统采用交流变频传动控制，系统为两级控制方式:第一级为变频器控制级，变频器采用abb公司acs600系列直接转矩控制(dtc)变频器，配有闭第5页共18页第4页共18页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共18页环控制编码器反馈卡，组成闭环控制系统。变频器上还配有profibus-dp通讯板，与上位plc组成profibus-dp现场总线控制网络。图1系统原理图传动系统第二级为plc控制系统，plc采用西门子公司大型s7-400系列plc，cpu型号为414-2dp，操作台控制选用西门子op27操作屏，s7-400与变频器、op27操作屏组成profibus-dp现场总线控制网络，完成整个纸机操作控制。第6页共18页第5页共18页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共18页3系统主要功能的实现选用的西门子s7-400plc为控制单元，此系列plc有强大的通讯功能。可以方便组成profibus、mpi等现场总线系统，完成纸机传动过程的通讯控制。其主要控制功能如下:3.1速度链控制依据纸机传动系统的工艺特点，速度链的设计采用了调节变比的控制方法实现速度链功能。这样可以构成任意分支控制的速度链控制系统。(1)速度链结构设计第7页共18页第6页共18页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第7页共18页速度链结构采用二叉树数据结构算法，用于完成传递功能。首先对各传动点进行数字抽象，确定速度链中各传动点编号，此编号应与变频器内部地址一致。然后根据二叉树数据结构，确定各结点的上下、左或右编号。即任一传动点由3个数据(“父子兄”或“父子弟”)确定其在速度链中的位置，填位置寄存器数值。如图2所示。该传动点速度指令发给变频器后，访问位置寄存器，确定子寄存器结点号，若不为0，则对该点进行相应处理，直到该链完全处理完;再查兄弟寄存器结点号，处理另一支链。故只须对位置寄存器初始化，即可构成任意分支速度链。第8页共18页第7页共18页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第8页共18页图2速度链系统图(2)算法设计例如，如图1所示，把纸机第一分部点作为速度链中的主节点，即它的给定速度就决定整个纸机的工作车速，调节其给定速度就调节了整个纸机车速。在plc内，检测到车速调节信号则改变车速单元值，1点处的速度就为第一台变频器的运行速度设定值，将其送第一台变频器执行，并送给第二台计算。第一分部的速度值乘以第二第9页共18页第8页共18页编号：时...