西门子绍兴PLC模块总代理

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低速纸机多为异步电机总轴传动，单机容量大。老式中速纸机也为总轴传动，新型的均为直流电机分步传动。目前高速纸机都是直流电机分步传动。一般有7~14个分步，装机容量约为3000KW，单机容量约在200~500KW。
三、造纸厂应用交流变频调速技术的实效
造纸厂属于轻化工企业，是一级防火单位，对防火要求很严。比如造纸小复卷机，很多都采用可控硅装置------直流电机的调速方式，但因复卷机周围的纸屑，粉尘多，必须经常打扫，否则纸屑积集在整流子附近会因电刷打火燃烧，严重的威胁安全生产。由于复卷机操作频繁，需再生制动，因此原直流电机的碳刷磨损严重。必须定期打扫，换刷。不仅维修费用高，而且影响生产进度。
在造纸厂应用交流变频技术，有如下优点：
1．变频器体积小，重量轻，不必另设控制盘，相对于可控硅装置占地面积大大缩小，而且安装容易，调试简单，操作方便，噪音小，无振动。
2．调速精度完全满足造纸生产要求，当负荷变化或电网电压波动时，电机转速无变化，适应性强。
3．具有完善的保护功能，可靠性强。
4．变频器具有自我诊断的功能，检修方便，大大的减停机检修的时间。
5．节电效果明显，一般在20~40%左右。
6．实现了无极调速，当变换生产品种，进行设备抢修，更换毛布铜网，或发生其他故障时，均可以不停机调速，从爬行，慢速到设定速度均可以随意调整，大大减轻了工人的劳动强度，缩短了检修，试车的时间。既增加了产量。又延长了器件的使用寿命。
7．变频器有软启动的功能，非常适合用于软启动的调速设备（复卷机，**级压光机）。
四、造纸机的理想拖动系统
国内造纸行业中，纸机拖动系统无论是单机总轴传动，还是分步传动，大多采用晶闸管，整流双闭环调速稳速系统。如1880造纸机，该系统控制部分所用元件及系统的成套技术比较落后，各类技术参数分散性较大，所组成的放大器漂移大，受温度影响敏感，电路元件多，焊点多，插接点多，可靠性差，抗干扰能力低，导致系统稳定性差，直接影响纸机产量及产品质量。具不完全统计，上述系统稳定率低于85%，年维修费用昂贵，该系统所存问题如下：
• 稳定精度低，速度波动频繁。 
• 测速机碳刷及换向器的接触不良等造成速度波动。 
• 受温度的变化而造成速度的慢漂移。 
• 系统维修费用高，值班室不能离人。 
• 车速慢，仅80m/min，车速无法提高，针对上述问题，采用交流变频器替代原晶闸管拖动系统。 
该系统自动化程度很高，内部具有转差自动补偿控制，能自动根据负载电流的变情况检测到其变化信号，调整其输出频率，从而达到在负载变化时输出频率自动跟踪的目的。另外，还增加了一个转速及跟踪环节，既由转速编码器到的电机转速信号反馈到变频器的给定端，完成速度跟踪的任务。该系统安装调试完后，投运一次成功，运行以来系统运行可靠，稳定，操作简单方便，无须专人值班，车速可以达到500m/min。在线无极调速，稳定率达到95%以上，完全解决了直流拖动系统存在的问题，从而提高了产品的产量和质量，降低了消耗和成本，减轻了工人的劳动强度，节能35%以上，（直流系统总负荷75A/380V，交流系统为45A/380V）。节能效果明显。
五、变频器在连续蒸煮装置中的应用
在造纸行业中，许多电机须经调速才能使生产正常进行，如造纸车间因各段烘缸的线速度不同，要对每段烘缸进行调速，一般均采用直流调速。制浆车间连续蒸煮工段，众多纸厂已采用先进的湿法备料工艺，即用水洗涤苇片达到除渣，预浸的功能。因为环境较为潮湿，其它调速方式不能满足生产条件，交流调速是较好的方法。用一台变频器对37KW的电机调速，拖动一台37KW的苇片泵，为连蒸部分输送经洗涤后的苇片。根据电机不同转速改变苇片泵流量，并利用其它手段控制其苇片浓度，使输送的苇片量桓定并达到设计产量所需苇片量，并要苇片泵在其正常运行范围内工作，要达到以上要求，变频器是较好的选择。
• 湿法备料工艺流程简介。 
苇片送到洗涤器内，供液泵将清水注入洗涤器内，在洗涤器中水和苇片混合，搅拌器使水和苇片混合物形成涡流洗涤，渣滓由排渣器排出，洗净的苇片和水由苇片泵抽出送到脱水机，脱水后苇片以一定干度送到连蒸部分，湿法备料中需要自动化仪表控制洗涤器液位，苇片泵流量等参数。
• 控制系统简介 
o 进水流量控制：包括流量变送器，电器调节器，液位检测器三部分。 
o 苇片泵转速控制：包括变频器，调节器（显示，给定作用）两部分。 
o 洗涤器液位控制：包括压力变送器，配电器，调节器三部分。 
控制系统如下：以控制洗涤器液位（80%）为主使进水量，进苇片量和出苇片与水混合物量达到动态平衡，在产量一定时苇片消耗量一定，，因而在洗涤器中苇片的浓度保持一定时，苇片泵抽苇片和水混合物的流量也就是一定的，但浓度是人工测出的，因此要调节流量。在实际生产中，输送的苇片量基本满足生产需要，并保持一定，使苇片泵流量稍大，故浓度降低，这样不易发生阻塞。苇片泵流量不经常改变，由液位控制部分检测液位，液位变化时，由液位控制部分给进水流量控制液位量，而改变进水流量。
• 有关工艺参数： 
设计蒸煮能力60t/d（2.5t/h）
得浆率40% 
苇片用量125t/d（5.2t/h）
洗涤器液浓度3%
苇片泵流量170m3/h
4,试运行中的几种方案
在连蒸试机中，曾不用变频器，但试机中发现用四级电机流量太大，远**过液位进水控制范围，若用六级电机，则扬程不够，苇片抽不上来，故用四级电机。曾想通过改变电机泵叶轮尺寸以减少流量扬程，但叶轮减小后，流量则不能改变。使用变频器后，通过调速改变流量，使系统正常运行。
列下表供比较（泵：37KW，电机：37KW，转速：480r/min，△接法，额定电流70A）6,变频器安装情况
洗涤器旁较为潮湿,故变频器安装在MCC柜(电机集中控制柜)室内,距苇片泵约15m,由电缆电器连接,安装严格按说明书,接地妥善处理,距安装试运行发现,接地非常重要,在不连接电机地线时,因变频器的谐波较丰富,在电机接地线上感应出对地4v的电压,电机三相线也有感应电流,从而造成计量仪表误差和三相不平衡(在只抽水时,曾测三相电源电流未接地时为36A,50A,50A,接地后三相电流为41A,40A,41A).
7,运行情况
运行中,严格执行操作规程,不可违章操作.从变频器使用情况看,除其优良的调速性能外,启动时对叶轮损伤很小,变频器有软启功能,启动电流小,有效的保护电机.使用变频器,不仅有很好的节能效果,而且能满足生产工艺要求,产品质量,产量提高.如果运行频率在40Hz以下,节能就能达到30%以上.
六、1760抄纸机变频改造实例
我公司为某纸厂改造一套原设计为可控硅双闭环控制传动1760中抄纸机,是二期工程的主生产线,原设计为12个分部220m/min车速,可以生产铜版原纸双胶印刷纸,静电复写纸,等高档文化用纸。其后厂里为解决新上项目---印刷厂无碳复写纸生产线的配套问题，决定对未投产的该生产线进行技术改造，自控系统提出要求：水分，定量，微机在线检测与自动控制，主传动要求车速由220m/min提高到350m/min，电机容量加大，由原来的12个分部300KW提高到14个分部500KW。经性能价格比确定，自控系统（包括主传动）全部上微机，原则是：引进关键设备，国内配套。为此我们确定主传动选用普传系列产品变频器进行调速，并利用其通讯功能将抄纸机的工作过程用微机进行控制和管理。
• 变频器主要技术指标 
1、调速范围宽，变频器的调速范围很宽能适应各种调速设备的要求，频率范围0~400Hz可调。
2、控制精度高，变频器的数字设定分辨率为0。05Hz，模拟设定分辨率为0。2Hz。
3、动态特性好，变频器侧采用自关断器件IGBT速度快，负载电压和频率受控于变频器的CPU，故调节速度快，系统动态特性好。
4、控制功能很强，适合多种不同性质的负载和不同的控制系统，通过端子可与各种频率设定信号接口。如0~10v，4~20mA，可通过端子控制正反转，多点停车等。
5、保护功能很强，变频器有13种保护功能常用的有过压，欠压，过流，过载，过热等等。
6、变频器通讯功能强大，如配上传行口，能方便地与计算机和PLC通信，并可在其上面设定或修改变频器的参数，且能控制变频器的运行状态和速度给定，并能监视变频器的各种运行参数，使复杂的多机控制系统易于实现。
• 系统改造要求 
1、主要技术指标：
• 在电网电压变化15%环境温度变化-100C~400C等条件下，变频器输出频率稳定，运行可靠。 
• 机械特性：要求负载变化20%时，系统转速变化率〈0.4%。 
• 稳定精度：在规定电网电压于负载条件下，开机1小时后到8小时，16小时，24小时连续测定变频器及速度变化率〈0.1% 
• 调速精度0.01%。 
2、主要功能要求：
• 保护功能：OU，OC，LU，OH，OL，及电机过热保护等 
• 通过对纸机速度，断纸信号的，可自行计算班产量，日产量。 
• 定时打印，定量控制水分，控制平均值，车速，纸浆，浓度，流量，气压，断纸次数，停机时间等各种数据，并打印班报表，日报表等。 
• 具有多条V/F曲线选择及自适应功能，转差率补偿功能等等。 
• 由于本系统微机控制部分为双机，一运行一热备，与水分，定量控制系统保持相对独立，可在需要时切断它们之间的联系，而将一台微机改办为办公设备，利用中文处理软件编制打印各种文件。 
（三）应用变频器后的实效
该生产线14台电机，总的装机容量为496KW

2 系统设计 

2.1 工艺描述 

设备主要由制冷系统、加热系统、系统、加湿系统、水箱、恒温恒湿箱体等主要部分组成。设备以PLC与温度控制器自动化平台，系统集成温度传感器、湿度传感器、触摸屏、固态继电器等，组成恒温恒湿箱电气控制系统。使用温度传感器获得温度的感应电压，直接接入至一台温度控制器中，根据自动整定获得的PID参数，输出0-10V的线性电压对加热系统进行控制。使用湿度传感器获得湿度的感应电压，直接接入另一台温度控制器中，根据自动整定获得的PID参数，采用PWM控制方法控制固态继电器按照计算得出的通断频率，从而调节加湿系统开关的导通时间，达到使箱体内湿度恒定的目的。 

2.2控制内容及功能要求 

加热系统启动后，制冷系统则跟随启动，同时，温度控制器按照自动整定好的PID参数输出0-10V的线性电压，来控制加热系统的输出比例，从而按照周期变化后，较终使温度的当前值恒定在设定值的正负0.1度之内。 

加湿系统启动后，系统则跟随启动，同时，温度控制器按照自动整定好的PID参数，采用PWM控制方法控制固态继电器按照计算得出的通断频率，从而调节加湿系统开关的导通时间，较终使湿度的当前值恒定在设定值的正负0.3%之内。 当湿度的设定值在规定范围内，则加湿控制阀门按照预先设定的开关百分比，对加湿控制阀门进行控制，并显示开关阀门的状态与当前开度。 

系统具有液位报警信号，采集到液位报警信号后，可根据工作前设定的报警等级，对整个系统进行停机处理或仅显示报警信息等处理，并可以对产生报警信号的时间进行记录，以备日后检查使用。并且设定有报警屏蔽开关，即报警屏蔽开关打开时，当系统产生报警的时候，系统只显示报警信息，当时报警器不发出声响。 

触摸屏中设置有可对自动整定好的PID参数进行微调的页面，当温度控制器自动整定的参数并不能完全符合控制要求时，可以手动输入PID参数，即使温度控制器再次执行自动整定的功能，也并不影响PID参数。 

系统可对当前的温度与湿度每隔一个固定时间存盘一次，存储在U盘中，并可在计算机中使用Excel工具软件打开查看。系统中采用的传感器可随时变更，以满足不同型号与工艺的产品使用，即使产品采用的传感器不同，只需在触摸屏中修改传感器的类型并对相关参数进行设定即可。系统具有照明灯开关按钮，当需要照明时，打开照明灯开关按钮，延时固定时间后，照明灯自动关闭。系统中温湿度的控制共采用单段控制与分段控制两种模式，当使用单段控制时，系统将温湿度稳定在设定值的偏差范围内即可；当使用分段控制时，启动启动后自动按**段设定参数执行，当当前值在设定值允许的偏差范围内且每分钟的波动度、达到稳定时间后，系统自动切换到*二段参数执行，依次类推，以满足同类产品在不同温湿度段的检测工作。 

3 台达自动化产品解决方案 

3.1 人机界面 

HMI采用台达A系列触摸屏实现精致细腻的互动显示操作，多种语言自由切换，大量图元图库，功能强大的在线、离线功能，配方趋势及数据存储、打印功能可满足各种工艺需求。 温湿度控制画面如图2所示。系统参数画面如图3所示。曲线记录画面如图4所示。温控参数自整定画面等不再罗列