造纸机传动系统设计

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1、.摘要纸作为日常生活中的常用物品随处可见，比如书籍、作业本、海报、卫生纸、画纸等等。对于思想的交流、文化的传播以及科学的发展，纸起到了强大的作用，是一种最基本的材料和工具。造纸在我国拥有悠久的历史，我国也是一个造纸大国，造纸工业在国民经济中所占的地位非常重要。目前，我国造纸工业的主要特点是:造纸企业数目众多，但普遍规模较小，并且所生产纸张品种单一，技术含量较低，自动化水平较低，污染也较为严重。据统计，我国的中型造纸企业大概有3000多家，这些造纸企业大多使用的都是低速造纸机，所谓低速造纸机指的是车速在300m/min以下的造纸机，并且这些造纸机控制系统大多采用的是开环控制;对于车速在

2、300m/min日550m/min之间的中速造纸机而言，则经常会出现速度链同步不理想以及断纸等生产事故，而且均没有考虑故障诊断和容错控制等问题，极易导致误停车，造成生产事故，使企业损失重大;对于比较先进的高速造纸机，国内企业使用的设备则基本依赖于进口，每年在设备引进上就要花掉一大笔钱，导致企业负担沉重。由于国外进口的设备价格昂贵，而其需要成套的引进所有工艺设备，在系统维护时还会因为技术局限和国内外配件的差异使得维护修理困难，因此进口设备在国内企业的使用中也存在很多问题。造纸机市场竞争激烈，国内该方面研发实力又落后于国外，因此必须加快研制高档造纸机的速度，同时逐步完善中档造纸机的控制系

3、统，争取尽快扩大国内造纸机械的市场占用率。在80年代，矢量变频技术已经比较成熟，为了适应大型多传动分部的机械设备的传动要求，以ABB、SIEMENS、AB等公司为代表的电气公司开始开发以公共直流母线为框架的集散控制系统应用于多传动控制系统。并在80年代开始逐步应用于多传动控制系统如轧钢、造纸、化纤等行业。1994年苏州紫兴纸业从ABB公司开始引进PPS-200系统开始，到后来的引进的多台国外成套大型纸机，其电气传动控制系统几乎全采用基于公共直流母线的集散控制系统，经过多年的学习和理解直到1997年，由天津电气传动研究所开发的具有自主知识产权的基于公共直流控制的多传动控制系统第一次应用

4、到轧钢厂，并取得了很好的效果。打破了基于公共直流母线多传动控制系统由外国公司垄断的局面。本文在简要介绍造纸机的国内外发展情况和造纸机的基本结构，主要部分的功能以及工艺流程，机械传动和变频原理的基础上,根据造纸机工艺及传动特点，选用了ABB...公司具有直接转矩控制功能的ACS800系列逆变器和西门子公司的S7-400PLC组成控制系统。ACS800逆变器可以通过设置参数来选择不同的操作方式和各种功能来实现对系统的控制。本控制系统是由ACS800逆变器通过PROFIBUS-DP通讯板与西门子S7-400PLC组成PROFIBUS-DP总线串行通讯控制系统实现对纸机传动点的启动/停止、增

5、速/减速、爬行/运行等控制功能。通过PLC编程实现传动控制工艺中的速度链、负荷分配、张力等控制功能。通过ACS800逆变器、脉冲编码器与反馈板组成的闭环控制系统，对系统各传动点实现高精度的控制。这种应用PLC和逆变器构成的纸机变频传动控制系统能够较好的完成纸机生产工艺中的多种控制功能。关键词：造纸机，多传动，可编程逻辑控制器，系统设计...PaperMachineCommonDCBusSystemDesignABSTRACTThispaperisbrieflyintroducestheinternalandexternaldevelopmentsituationandthebasic

6、structureofpapermachine,themainpartofthefunctionandthetechnologicalprocess,basedontheprincipleofmechanicaltransmissionandfrequencyconversion,accordingtopapermachineprocessandtransmissioncharacteristic,choseABBACS800serieswithdirecttorquecontrolinverterandSiemensS7-400PLCcontrolsystem.ACS800inve

7、rtercanbesetparameterstochoosedifferentwaysofoperationandvariousfunctionstoachievecontrolofthesystem.ThiscontrolsystemismadeupofACS800inverterthroughtheProfibus-dpcommunicationboardwithSiemensS7-400PLCserialcommunicationofProfibus