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基于RS-485網絡實現PLC對SB70變頻器的多機控制

一、概述:

造紙機的多電機多分部傳動中,要求車速穩定,紙幅不發生斷頭和許可的上漿濃度波動范圍內保持定量偏差符合標準,一般容許在±1%-±10%范圍內變動。造紙生產過程中,在網部和壓榨時,紙幅縱向伸長,橫向收縮;烘干時,縱向和橫向均收縮。各分部之間的速比,則根據紙幅在生產過程中按上述的變化規律進行調節。但是在生產過程中,要求速比保持穩定,并及時地使前后各分部的車速自動地跟蹤變化,及時糾正偏差,速比的變化范圍不超過±3%。對于傳動點較多的造紙生產線,一方面需要控制的電機數量較多,另一方面電機的分布距離較遠,速度鏈在長距離的傳輸過程中的衰減和傳輸過程中容易受到干擾,使系統的可靠性和穩定性降低,甚至嚴重時系統不能工作。采用PLC與變頻器構成RS485通信控制網絡,具有信號傳輸距離遠、抗干擾能力強、成本低等優點,特別適合造紙生產線的多電機控制系統。

二、電氣傳動系統的構成:

森蘭SB70G系列變頻器采用無速度傳感器矢量控制算法,具有較高的調速精度。變頻器的設定選擇有速度傳感器矢量控制方式,電機的穩速精度≤±0.25%,對于車速在200m/min以下的低速紙機完全可以滿足要求。并且SB70G系列變頻器具有RS485串行通訊口,便于與PLC組網。PLC選用OMRON用于分散控制的緊湊型CQM1H。利用SB70G變頻器的RS485接口,與CQM1-SCB41串行通信模塊連接,通過與PLC之間的通訊來控制變頻器。為便于操作和監控,通過CQM1H-SB41另一個RS232C接口與計算機(或HMI)相連,并在MCGS平臺下制作工藝流程圖,建立實時數據庫、歷史數據庫、實時曲線、歷史曲線等。這樣,可在計算機上直觀顯示紙機工藝流程圖、歷史數據、報警數據和各分部變頻器的運行參數,便于現場人員對生產過程的監控。還可以根據現場情況對一些工藝參數進行修改,如紙機各分部速度的微調等。

系統的結構如圖3所示:


考慮到紙機的車速已達180m/min,現場運行時一般車速在200m/min左右,且紙幅的寬度較寬,對電氣傳動穩速的精度要求也相應增高,因此,用E6B2-CWZ3E 600p/r脈沖編碼器構成測速反饋。SB70G系列變頻器已有三相脈沖編碼器的接口,不需要再加PG卡,就可方便地構成有脈沖編碼器的閉環反饋,穩定各分部傳動點的車速,保證紙機運行的精度。

三、整機速度鏈、微調、爬行等

總車速用工控機設置,各分部傳動點的速度按一定的比例關系存入PLC中的程序控制;每分部均有速度微調,微調范圍為最高車速的±10%;在任意狀態下,各分部可進行單機/聯動操作,實現單獨的運行/爬行、啟動/停止。

四、結束語

由于紙機的車速較低,各分部都未采用閉環速度控制,變頻器選用無速度傳感器矢量開環控制方式,實踐證明變頻器開環控制方式完全可以滿足生產工藝要求。另外,用RS-485串行通信后,速度鏈的控制信號為數字信號,較之于模擬信號有較強的抗干擾能力,轉速的控制精度已有明顯的提高,產品紙的質量有了保證。

 









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