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PLC在造紙機同步傳動系統(tǒng)中的應(yīng)用

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更新時間:2025-11-14 08:15:41瀏覽次數(shù):97

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產(chǎn)品簡介

1引言 在塑料、印染以及造紙紡織等業(yè)生產(chǎn)中,往往具有很多個同步傳動單機,每個機組都有各自獨立的拖動系統(tǒng)

詳細介紹

1 引言

  在塑料、印染以及造紙紡織等業(yè)生產(chǎn)中,往往具有很多個同步傳動單機,每個機組都有各自獨立的拖動系統(tǒng)。與此同時,又要求各單元間被加工物(布匹、紙張等)的運行線速度能夠步調(diào)一致,即實現(xiàn)同步運動。造紙設(shè)備雖然種類繁多,傳動結(jié)構(gòu)也各異,但從系統(tǒng)組成來看都是由壓榨、烘干、壓光、卷取等幾個部分組成,各部分都有電機驅(qū)動。造紙工藝要求:設(shè)備傳動時應(yīng)保證紙在各部分傳送時具有恒定的速度及恒定的張緊度。目前造紙設(shè)備實現(xiàn)這個要求的控制方案是變頻調(diào)速,而對變頻器的控制主要有兩類:一類是PLC控制,另一類是IPC機或工控機控制。本文采用PLC控制來實現(xiàn)造紙機的同步傳動。

2 造紙機同步傳動系統(tǒng)

2.1 造紙生產(chǎn)線控制要求分析

  圖1為造紙生產(chǎn)線操作臺的面板圖。由于該系統(tǒng)由多個單元組成,各單元要求保持同步,從而構(gòu)成同步傳動控制系統(tǒng)。對同步控制的要求:

1 操作臺布置圖

(1) 統(tǒng)調(diào):各單元要能夠同時升速和降速。統(tǒng)調(diào)是根據(jù)主指令單元(通常是一單元)對轉(zhuǎn)速的要求來進行調(diào)節(jié)的。

(2) 局部微調(diào):當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)某單元的速度不同步時,可以進行微調(diào)(人工干預(yù))。微調(diào)時,該單元以后的各單元的轉(zhuǎn)速必須同時升速或降速,而不必逐個的進行。

(3) 單獨微調(diào):在檢修和調(diào)試階段,或者遇到特殊情況,又必須能夠?qū)γ總€單元進行單獨的微調(diào)。

假設(shè)該生產(chǎn)線由四個單元組成,各個單元的運行情況可以由各自的線速表直觀的顯示出來。

2.2 同步運行

(1) 當(dāng)進行統(tǒng)調(diào)操作時,將單/統(tǒng)調(diào)開關(guān)切換到統(tǒng)的位置,通過統(tǒng)調(diào)按鈕的增/減對四個單元進行同步控制;

(2) 當(dāng)發(fā)現(xiàn)某單元的速度不同步時,可以進行同步微調(diào),例如:當(dāng)2單元需要調(diào)節(jié)時,則2~4單元則同時升速或降速;

(3) 當(dāng)由于某種原因,某個個別單元速度跟不上時,這時需要進行繃緊。對于造紙系統(tǒng)來說,需要按下繃緊按鈕,使其速度短暫提升一小段時間,達到繃緊效果。

為了便于操作人員直觀的了解系統(tǒng)運行情況,各個操作均有相應(yīng)的指示燈顯示。

2.3 造紙機同步傳動控制原理

(1) 變頻器的啟停

  如圖2所示,以#1單元的變頻器控制圖為例,SA13為變頻器的啟動開關(guān),當(dāng)SA13接通時,運行指示燈LA11亮,停止指示燈LA12滅,此時變頻器處于運行狀態(tài);當(dāng)按下變頻器停止按鈕SA12時,線圈KA13失電,變頻器停止運行。


2 #1 變頻器控制圖

(2) 統(tǒng)/單調(diào)控制

  統(tǒng)/單調(diào)開關(guān)SA11置于統(tǒng)調(diào)位置,此時,線圈KA12接通,生產(chǎn)系統(tǒng)處于統(tǒng)調(diào)狀態(tài),通過同步器,可以使#1~#4同時進行升速和降速調(diào)整。當(dāng)撥到單調(diào)位置時,線圈KA12失電,同時線圈KA11通電,進入同步微調(diào)狀態(tài)。這時可以調(diào)整該變頻器及其以下的單元。

(3) 繃緊

  當(dāng)常開開關(guān)SA14閉合,此時線圈KA14通電,此時變頻器會從外部得到一個瞬間稍高電壓,控制該單元轉(zhuǎn)速提升到正常水平;斷開SA14,恢復(fù)的統(tǒng)調(diào)狀態(tài)。

圖3為由4個控制單元組成的生產(chǎn)系統(tǒng)接線圖。


3 4個控制單元組成的控制系統(tǒng)

2.4 造紙機同步傳動系統(tǒng)的PLC控制

  采用歐姆龍公司的可編程序控制器CPM1A-40CDR-D對該造紙機同步系統(tǒng)進行改造[3][4],選擇兩個數(shù)字信號輸入端X1和X2,通過功能預(yù)置,作為升速和降速之用,同時,把繃緊功能整合到各單元的單獨微調(diào);改造后的控制系統(tǒng)圖如圖4所示。


4 采用PLC進行控制的同步系統(tǒng)

(1) 控制原理

變頻器VFD-1至變頻器VFD-4的FWD端在得到輸入信號時,啟動;失去信號時,停止;變頻器VFD-1的X1端子在統(tǒng)調(diào)升速和單調(diào)升速時得到信號,X2端子在統(tǒng)調(diào)降速和單調(diào)降速時得到信號; 變頻器VFD-2的X1端子在統(tǒng)調(diào)升速、2~4單元的同步微調(diào)升速和單調(diào)升速時得到信號,X2端子在統(tǒng)調(diào)降速、2~4單元的同步微調(diào)降速和單調(diào)降速時得到信號;變頻器VFD-3的X1端子在統(tǒng)調(diào)升速、2~4單元的同步微調(diào)升速、3~4單元同步微調(diào)降速和單調(diào)升速時得到信號,X2端子在統(tǒng)調(diào)降速、2~4單元的同步微調(diào)降速、3~4單元同步微調(diào)降速和單調(diào)降速時得到信號;變頻器VFD-4的X1端子在統(tǒng)調(diào)升速、2~4單元的同步微調(diào)升速、3~4單元同步微調(diào)降速和單調(diào)升速時得到信號,X2端子在統(tǒng)調(diào)降速、2~4單元的同步微調(diào)降速、3~4單元同步微調(diào)降速和單調(diào)降速時得到信號。

(2) I/O分配

該型號PLC的輸入端的I/O地址為:00000-00915;輸出端的I/O地址為:01000-01915。

I/O分配表附表所示。附表 I/O分配表

3 梯形圖控制程序


造紙機同步系統(tǒng)的PLC控制梯形圖如圖5所示。

5 造紙機同步系統(tǒng)的PLC控制梯形圖

3 結(jié)束語

  根據(jù)以上的設(shè)計,我們采用了歐姆龍公司的可編程序控制器CPM1A-40CDR-D、臺達VED-B變頻器和SCD同步器進行了造紙機同步系統(tǒng)的試驗。在運行中效果良好,充分顯示出其功能較強、構(gòu)造簡單、便于維護和檢修、可靠性高等待點,達到了預(yù)期目的,具有廣闊的應(yīng)用空間。

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