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一、引言

造紙工業(yè)是我國的基礎(chǔ)工業(yè)之一。國內(nèi)紙漿造紙企業(yè)數(shù)量大，分布廣。舊的造紙機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)多采用直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)各傳動(dòng)輥軸的傳動(dòng)方式，可做到無級(jí)調(diào)速，但由于碳刷的存在使維護(hù)相當(dāng)麻煩。隨著交流變頻控制系統(tǒng)及通訊技術(shù)的發(fā)展，交流變頻傳動(dòng)系統(tǒng)在新型造紙機(jī)上的應(yīng)用越來越廣泛，調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能好，節(jié)電，操作簡便?，F(xiàn)代化的造紙機(jī)系統(tǒng)采用上位機(jī)、PLC、變頻器交流電機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)，完成紙機(jī)的監(jiān)控、運(yùn)行及生產(chǎn)管理。

二、造紙工藝流程

造紙機(jī)主要指使紙漿形成紙幅的分部聯(lián)動(dòng)的全套設(shè)備,基本組成部分按照紙張形成的順序分為網(wǎng)部、壓榨、前干燥、后壓榨、后干燥、壓光機(jī)、卷紙機(jī)等。其工藝流程為：流漿箱輸出的紙漿在網(wǎng)部脫水成型，在壓榨部進(jìn)行壓縮使紙層均勻，經(jīng)過前干燥進(jìn)行干燥，接著進(jìn)入后壓榨進(jìn)行施膠，再進(jìn)入后干燥器烘干處理，然后利用壓光機(jī)使紙張平滑，最后通過卷紙機(jī)形成母紙卷。其工藝流程圖如下：

圖1 造紙工藝流程圖

三 、造紙傳動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成及控制特點(diǎn)

造紙工藝是一個(gè)連續(xù)生產(chǎn)過程，因此生產(chǎn)線的連續(xù)和有序控制成為造紙工藝的關(guān)鍵。近年來，大量變頻器進(jìn)入造紙行業(yè)，并已取得良好的技術(shù)和市場效果，奧卓爾QD800系列高性能通用型變頻器具有良好的矢量控制特性和豐富的控制功能，強(qiáng)大的可編程邏輯模塊讓用戶可以靈活應(yīng)用，滿足復(fù)雜工藝的控制要求。

3.1 系統(tǒng)精度指標(biāo)

在干擾信號(hào)（如負(fù)載，供電電壓，溫度）的影響下，可控變量設(shè)定值的最大偏差體現(xiàn)了傳動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。下述的偏差指可控變量在操作溫度時(shí)的最大偏移情況，亦即精度的最小水平。

24小時(shí)兩個(gè)相鄰傳動(dòng)點(diǎn)的速度差≤0.05%；

動(dòng)態(tài)速度控制精度：有干擾（如負(fù)載變化）時(shí)的短時(shí)速度偏移≤0.1%；

3.2傳動(dòng)工藝控制主要特點(diǎn)

速度鏈功能：

紙機(jī)以驅(qū)網(wǎng)輥為速度基準(zhǔn)，其它傳動(dòng)點(diǎn)需與之協(xié)調(diào)同步運(yùn)行。

整機(jī)具有全數(shù)字速度鏈功能，到卷紙速度為遞增，傳動(dòng)系統(tǒng)停機(jī)再啟動(dòng)時(shí)的速度和控制參數(shù)將保持停車前的狀態(tài)；

負(fù)荷分配功能：

網(wǎng)部的負(fù)荷分配：驅(qū)網(wǎng)輥為主傳動(dòng)，運(yùn)行在速度控制方式，真空伏輥、第一導(dǎo)網(wǎng)輥為輔傳動(dòng)，運(yùn)行在力矩控制方式；

真空壓榨輥、真空壓榨下輥、吸移輥：真空壓榨輥為主傳動(dòng)，運(yùn)行在速度控制方式，真空壓榨下輥、吸移輥為從傳動(dòng)，運(yùn)行在力矩控制方式。二壓輥為主傳動(dòng)，運(yùn)行在速度控制方式，二壓膠輥為從傳動(dòng)，運(yùn)行在力矩控制方式，烘缸導(dǎo)輥傳動(dòng)負(fù)荷分配壓光機(jī)、施膠機(jī)、各烘缸毯輥?zhàn)鲐?fù)荷分配。

分部操作功能：

具有啟動(dòng)/停止、運(yùn)行/爬行、升速/降速、點(diǎn)動(dòng)/收緊等操作功能；

烘缸傳動(dòng)具有正反點(diǎn)動(dòng)功能，利于維護(hù)和清理廢紙；

壓光機(jī)和卷紙機(jī)具有軟張力控制功能。

整機(jī)操作功能：

整機(jī)正常停車；整機(jī)升/降速。

四、 奧卓爾QD800系列變頻器特點(diǎn)

奧卓爾QD800系列高性能通用型變頻器具有良好的矢量控制特性和豐富的控制功能，強(qiáng)大的可編程邏輯模塊讓用戶可以靈活應(yīng)用，滿足復(fù)雜工藝的控制要求。支持Modbus、Profibus DP、Canbus等通訊，較高的頻率給定分辨率和輸出頻率精度，足以滿足連續(xù)、高效生產(chǎn)應(yīng)用的需求。本系統(tǒng)中的造紙機(jī)主傳動(dòng)采用基本的速度控制方式，從傳動(dòng)采用負(fù)荷分配控制。系統(tǒng)采用Profibus DP通訊協(xié)議結(jié)合PLC程序來完成速度鏈的控制，實(shí)現(xiàn)給定的數(shù)字化控制，避免了模擬控制速度鏈給定環(huán)節(jié)的信號(hào)漂移。主從控制采用CAN總線主從連接功能，主機(jī)通過CAN總線通訊將控制信號(hào)和給定直接發(fā)送給從機(jī)，從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了PLC系統(tǒng)的負(fù)荷。

奧卓爾QD800系列變頻器特點(diǎn)：

1、奧卓爾QD800系列變頻器是奧卓新一代的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，它是集V/F、矢量于一體的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，多軸資源共享的理念和模塊化的設(shè)計(jì)使得它能實(shí)現(xiàn)高效而又復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同類系統(tǒng)。 

TIA設(shè)計(jì)理念：集成的PROFIBUS－DP接口，易于和其它控制系統(tǒng)連接。 

2、產(chǎn)品獨(dú)特性能

全新的空間矢量技術(shù)：優(yōu)秀的矢量算法保證在最低開關(guān)損耗前提下實(shí)現(xiàn)低頻大轉(zhuǎn)矩，高效率電網(wǎng)電壓利用率及優(yōu)化的正弦波輸出，使電機(jī)工作噪音降低，發(fā)熱減少。

特有的軟件死區(qū)補(bǔ)償：死區(qū)時(shí)間是變頻器低頻脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的主要原因，QD800獨(dú)特的軟件死區(qū)補(bǔ)償最大限度地保證低頻極速條件下的平穩(wěn)轉(zhuǎn)矩特性。

優(yōu)秀的無速度傳感器轉(zhuǎn)速跟蹤自啟動(dòng)：能夠啟動(dòng)正在運(yùn)轉(zhuǎn)中的電機(jī)，保證用戶設(shè)備平穩(wěn)繼續(xù)運(yùn)行，QD800能夠自動(dòng)識(shí)別轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)速跟蹤。

自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行：獨(dú)特的軟件功率因數(shù)調(diào)節(jié)，根據(jù)負(fù)載的變化，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功率因數(shù)，節(jié)省更多的能源。

電壓波動(dòng)抑制：動(dòng)態(tài)自動(dòng)電壓控制（AVC）功能確保輸入電壓波動(dòng)±20%時(shí)，輸出電壓波動(dòng)小于±5%。

完善的保護(hù)功能：具有過壓、過流、欠壓、IGBT短路、反時(shí)限過載等保護(hù)設(shè)計(jì)，另外在負(fù)載短路、接地情況下能安全保護(hù)。

直流電源供電：節(jié)省電源投資。

內(nèi)置柔性PWM能耗制動(dòng)：用戶選擇適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)電阻可方便實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)。

友好的人機(jī)界面，靈活的輸入輸出接口：LCD中英文顯示，提供7路數(shù)字輸入，2路模擬輸出，3路數(shù)字輸出；八段用戶可編程運(yùn)行，點(diǎn)動(dòng)電位器設(shè)定模式。