造纸机分部传动的变频控制

    分部传动涉及到纸机的网部、压榨部、前烘缸、后压榨、后烘缸、压光机等众多的传动点，由于纸张具有细薄、脆弱的缺点，因此为了防止纸张出现断裂、卷曲、褶皱、压痕，必须对各传动点进行高精度的速度控制，并保证纸张按成纸方向所限定的伸展率进行延展。也就是说，从上浆到上卷的整个过程，要保持纸幅一定的速度级联，这样才有拉力。基于分部传动的变频控制强调的是各传动点的在线无级调速和同步跟随性能，因此用在分部传动的变频器必须具有以下特性：①调速范围宽，在全速度范围内，效率必须在90%以上；②功率因数高于0.9以上；③输入谐波电流总失真小于3%；④采用可靠性高、技术成熟的标准器件IGBT；⑤能减少输出谐波分量并有效降低dv/dt噪声和转矩脉动的效果；⑥利用通信功能实现数据的高速串行传输。    如某纸厂1台1092型水松纸造纸机的4个分部传动点的功率分别为压榨11kW，主缸11kW，组缸7.5kW，卷纸5.5kW。根据使用厂家的实际情况和要求，变频器采用西门子公司MM420系列，PLC采用西门子S7-200系列。网络通信采用RS485接口，协议方式采用西门子USS协议。主机调速及单个传动点微调采用按扭调速，并且能够在操作台和设备前两地调速。又如某厂2820型牛皮箱板纸造纸机，变频器采用美国AB公司1336型高功能变频器，PLC采用AB公司SLC500系列，操作界面采用触模屏。由上位机控制运行参数存储、数据表格自动生成、生产报表自动打印、故障报警状态分析。网络通信采用国际通用的PROFIBUS-DP通信网络。电动机采用交流变频电机，并且应用磁通矢量闭环控制。另外可以通过对各个传动点的实际使用功率的计算控制各个传动点的负荷分配，并且在生产过程中可以通过点动在不影响速度链的情况下进行局部张紧和松弛。    以上二例是较为典型地应用到了分部变频控制的控制原理．分部传动的控制原理是保持速度级联和高速传输．前者利用上位机（PLC或工控机）来进行速度级联的计算，后者是通过变频器本身的高速串行通信能力来实现。这样一来，整个系统配线简单、自动化程度高、信息量丰富且接口兼容，便于实现FA和管控一体化。    速度级联的结果是将纸机分部传动的主传动点形成了一串速度链，只要对其中的一个点速度进行调整，其后的每一个传动点也随之快速调整。在实际的纸机控制中，往往还要根据特定的位置再增加特定的传动控制方式，尤其重要的是负荷配比控制。    所谓负荷配比控制，是指在两个啮合辊中，为保持接触的紧密性和合理性，需要对两个辊子进行负荷分配，以达到最佳效果。在造纸机压榨部、压光机等啮合辊控制中，根据工艺需要，纸幅断裂时，啮合的两辊子处于脱开位置，纸幅通过时两辊子处于合上位置。其中在啮合辊合上时，为保持两辊子在机械上的紧密接触，达到啮合的要求，需采取负荷配比控制方式。    啮合辊的主传动仍采用速度级联控制方式，从传动采用负荷配比控制方式。在该负荷配比控制中，速度闭环的设定值在主传动设定值（V设定）的基础上，再增加5%的速度，这样的话，其速度环的输出值即电流环的设定输入值（M设定）就会增加，然后主传动速度环的输出值乘上负荷配比百分值去限定从传动电流环的设定输入值（M设定），也就会紧紧跟上主传动，使得该两辊的啮合程度更加紧密、贴合。