变频器在纸机同步传动控制系统的应用

一、引 言

       目前我国造纸厂家众多，可是普遍存在着自动化控制水平较低、能耗高、纸品的质量和产量在一定程度上受限制等状况。而随着社会经济的高速发展，人们对纸张的消费数量和纸张的质量要求也越来越高，这就要求造纸企业不断提高生产工艺和自动化生产水平，使纸产品能够满足日益发展的经济需求。

二、造纸机变频控制系统简介

       造纸机结构上大致有流浆箱、网部、压榨部、干燥部、压光、收卷等几部分组成。传动系统是由多分部传动点组成的速度链式协调系统。使用变频控制系统可以使传动系统具备非常方便及精确的调速功能：

       （1）各分部传动点之间能保持固定的传动比，使各传动点上线速度保持一致。便于设备提速、减速，避免各传动点之间因线速度相差太大而断纸。

       （2）连续平稳地拖动纸机运行。

       （3）具有平滑加减速功能。

       （4）每点都可以单独启停，单独微调，且设有爬行和加速功能。

       （5）各个点之间存在一个速度链关系，即“前段速度改变，后者自动跟随”。

三、纸机生产线同步控制有以下4种方式

       1、倍率调速盒+滑差调速电机

       此方法在早期纸机生产线上应用广泛。因采用电磁滑差调速电机浪费电能大，现已逐渐淘汰。

       2、同步控制器+CA600变频器+鼠笼式Y系列异步电机

       有多路输入/输出。用多圈高精度电位器（2.2K）调节同步控制器，在同步控制器内设置速度链模式，然后再由同步控制器输出4～20mA/0～10V模拟信号控制各台变频器。优点：改造简单费用低。缺点：模拟信号容易受到干扰，精度不高，易断纸、使用寿命一年半左右。

       3、PLC主机+D/A模块+CA600变频器+鼠笼式异步电机(Y系列/4极)

       将开关量（如按钮）信号给PLC，进行BIN整数/浮点数二进制运算，然后将0-4000数字值通过D/A模块转换为4～20mA或0～10V模拟信号输出到变频器。优点：线速精度比同步控制器高。停电可保持记忆。用按钮代替电位器。保证了精度。缺点：工程改造费用较高。仍然存在模拟量精度不高的问题。

       4、PLC与CA600变频器进行主从通讯方式

       CA600变频器的Modbus通讯方式采用主从方式的查询－相应机制，只有主站发出查询时，从站才能给出响应，从站不能主动发送数据。PLC作为主站，接收外部信号（如按钮），通过485通信端口，与作为从站的各台变频器进行通讯，发送命令和接收数据。并可通过触摸屏进行实时监控。

       由于采用的是主从通讯方式，同步精度高，几乎不会受到干扰。而且省去了纸机行业传统控制方式所用的D/A模块。

四、改造后的效益

       1、能耗降低，最少可节约电费30%以上。

       2、实现了数字化管理，操作简便。

       3、变频的软启停，降低机械磨损。

       4、减轻工人劳动强度，节约维修费用。

       5、减少开机断纸调试，减少断纸率，提高产量及效率。