艾默生TD3000系列变频器及Profi绵阳幕墙玻璃养猪机械手动套筒压面机Frc

艾默生TD3000系列变频器及Profibus系统在造纸生产

一、概述

造纸行业以其传动点多、同步性要求高、连续化生产的特点，与冶金行业一起被称为自动化控火花机制要求最高的行业。随着电力电子技术的发展，交流传动系统在造纸行业的应用越来越广泛，高性能、矢量控制型变频器的出现，使得过去需要由直流双闭环系统实现的传动控制，完全可以由交流传动系统来完成。为了满足不同类型的纸张生产和提高劳动生产率的需要，要求造纸生并免费修理和更换有缺点的零件或整机产线向高速化、全自动化方向发展作为计算根据，工业控制器（PLC）和现场总线越来越多地应用在造纸行业。这次，在淄博第二板纸厂，采用艾默生TD3000系列矢量控制型变频器、艾默生现场总线适配器和S PLC组成的控制系统，完美地实现了整条生产线的控制，为将来艾默生变频器在高速纸机上的应用打下了良好的基础。

二、板纸生产线工艺简介

该板纸机的型号为HT3000/110，是多圆多烘缸板纸机，适用于生产用木浆、废纸浆及其它浆料抄造定量为g/m 的瓦楞原纸、挂面牛皮纸及箱板纸等品种。该型板纸生产线主要由压榨部、烘干部、传动部三部分组成。与之配套的设备有三辊半湿压光机(即后面的光泽缸)、四辊压光机及水平式圆筒卷纸机。

压榨部的选型为一道双毛布主压榨、两道正压榨。压榨部机架为型钢焊接件，每条毛布圈路内配置双缝吸水箱、张紧器、校正器、高中压喷水管及辊子加压和气动加压等装置。纸浆通过辊子加压和气动加压粘附在毛布上，纸浆通过毛布之间的挤压和双缝吸水箱（抽真空）对纸浆脱水后初步定形为板纸。毛布最大工作张力为4.5N/mm。

各道压区线压：(N/mm)

双毯主压 设计线压：60 工作线压：40

一道单毯压榨 设计线压：80 工作线压：60

二道单毯压榨 设计线压：100 工作线压：80

烘干部为保证烘干能力，烘缸（热源是蒸汽）直径为Ф1500*3350mm，配有24只，其中最后一只为冷缸，烘缸分组按6+6+6+半干压（光泽缸）+6排列。每组缸有4只缸为主动，其余为被动，之间通过干连接。每条干均配有气动校正器、电动张紧器、导辊等。烘干部传动侧机架采用三角机架封闭式齿轮传动，操作侧为型钢焊接箱型结构，烘缸全部使用滚动轴承，稀油润滑。通过压榨部基本定形的板纸在烘干部被干压附在烘缸表面，经过前三组缸烘干，板纸的干度在80%~85%之间，之后通过光泽缸对板纸进行初级压光，然后板纸经过第四组缸烘干，干度在90%~94%之间，此后板纸通过四辊压光机两次压光成为成品板纸，最后经过水平式圆筒卷纸机将板纸成卷。

传将公司产能提升至每一年3600吨动部采用交流变频分部传动形式，分别由真空回头辊（37KW）、一压（75KW）、二压（37KW）、三压（37KW）、一组缸（22KW）、二组缸（22KW）、三组缸（22KW）、光泽缸（30KW）、四组缸（22KW）、压光（37KW）及卷纸（15KW）等11个传动点组成，共计363KW，每一台交流变频专用电机通过硬齿面齿轮减速箱直接传动各主动辊或主动齿轮。每一传动点配有相应的联轴器、中间轴（包括万向节）和基回流焊础板。各部分设置启动、停止、升速、降速按钮，达到单调、统调、运行/爬行等功能，设置运行、故障指示灯，电流、速度指示仪表等。

板纸机主要技术参数：

生产品种：瓦楞原纸、挂面牛皮纸、箱板纸等

抄造定量：g/m 净纸宽度：3000mm

宽： 3350mm 生产能力：T/d

工作车速：m/min 设计车速：150m/min

主机轨距：3900mm 传动方式：变频调速，分部传动

装机容量：363KW 外型尺寸：（长*宽*高）67*10.5*6m

三、系统设计

1、控制要求

1）、11个传动点采用矢量控制型变频器组成闭环系统；

2）、Profibus现场总线控制

控制的重点是保证各传动点的线速度保持一致，尤其要保证线前两级一压和真空回头辊的严格同步，并保证两个电机的负荷均衡。因其工艺上的特点，要求转手包矩控制快速响应和准确控制，能以很高的控制精度进行宽范围的闭环调速运行。并且当某一传动点因故障停机时,在不影响生产的情况下能正常启动。

2、系统控制方案及设备选型

该控制系统的关键是在系统负荷变化时，如何能保证各传动点的线速度一致。

考虑到为将来的高速纸机做技术上的铺垫校徽，我们选用了艾默生TD3000系列变频器和西门子SDP可编程控制器，通过Profibus现场总线组成整个的控制系统。可编程控制器(PLC)通过Profibus总线实时采集负荷数据，完成对各传动点速度控制和转矩控制的叠加，以实现各传动点的自动负荷均衡，每个传动点设有微调按钮，必要时进行手动调整（通过程序限制手动微调的调节范围），同时通过通讯方式读取变频器的输入端子状态，即将变频器的控制端子作为PLC的DI端子，从而减少了PLC的数字量输入模块数量。TD3000系列变频器的调速范围是1：1000，完全能满足控制精度的要求，并且其在10~300rpm时低于10％的转矩脉动及电机预励磁功能，使启动运行平滑、无冲击和抖动，从而能更好的承受一定的负荷变化。适配器选择艾默生专为其变频器