浅谈造纸生产自动控制系统的应用-【新闻】凳子模具

浅谈造纸生产自动控制系统的应用

摘 要:叙述了造纸生产过程的电气传动和自动控制应用方面的情况及DCS集散控制系统的发展,介绍了保证造纸生产工艺和设备高效可靠运行重要手段的工业控制自动化技术。

关 键 词:造纸生产;传动控制系统;过程控制系统;DCS集散控制

2 前 言

随着造纸生产工艺和设备的不断进步,对造纸生产自动控制的要求越来越高,也使厂家对这方面越来越重视,如何更好地选择和切合实际地配置性能价格比最高的自动控制系统,已突出地摆在各生产厂家面前。

造纸生产的自动控制,过去只集中在电气传动方面,现在的范围已扩大到打浆控制系统、配浆控制系统、上浆流送控制系统、纸机干燥部多段通气控制系统和水分定量检测控制等方面,即通常说的DCS过程控制系统和QCS质量检测系统,正朝着整厂集中控制的方向发展。

2 电气传动控制系统

造纸过程的自动化控制突出的表现在纸机的传动控制方面。造纸机电气传动控制系统历来是造纸装备最重要的部分之一,是纸机运行的一个极为重要的环节,直接影响造纸生产的正常运行。因纸种的变化,纸机的速比变化较大,浆料配比、纸张特性、纸机运行情况的变化对纸机车速需要有较大范围的调整;电网电压、频率和负荷的波动也会引起纸机车速的变化,纸在纸机的各部分受到不同的牵引力,在烘干部各段不同的加热温度,都会使纸页产生纵向的伸缩率的变化。因此,要求造纸机传动控制系统是一个稳定、精确、同步、协调的变速传动系统。除此而外,上浆系统、蒸汽冷凝水系统、真空系统、损纸系统、涂料制备系统等也是造纸机十分重要的组成部分。

造纸生产系统中设备的电气传动分为定速传动和变速传动两类。采用定速传动的主要有泵类、搅拌类电机。现在,对于大功率定速电机的控制,已逐步推广采用具有良好起动功能的软起动控制器。

由于纸机传动控制目前几乎毫无例外地采用多点分部传动的传动形式,客观上的对自控制系统提出了快速、精确、稳定和可靠等较高的要求;又因纸机传动在造纸生产中的特殊重要地位,纸机电气传动控制的一般配置由较大型PLC控制单元、矢量型变频单元和生产管理计算机组成。运用PROFIBUS通讯协议构成先进的现场总线网络,传输各种生产数据,执行生产指令;控制各传动点的运行状态。近年电气传动系统普遍采用国外进口控制装置以来,传动系统的稳速精度、动态响应和可靠性等方面都得到了大大的提高。尤其是交流变频控制装置的推广,使生产厂家得到了很大的益处,使长期困扰厂家的国产模拟控制装置的诸多问题有了根本性的改变,提高了生产效益。目前传动系统

已由最初的模拟设定向全数字网络通讯的方向过渡,后者分辨率更高、控制更精确,同时,作为整厂集中控制系统的一部分,便于与其它有关部分通过数据网络的联接,因此,一些著名品牌高档次的控制器正越来越多地得到应用。

目前全数字驱动单元大都是新型矢量控制的变频器。其通讯功能强,具有多种通讯协议;参数范围广,可适用于各种应用场合;能自动测试负载特性,实现系统的最优化;能通过磁通电流控制自动进行负载补偿;能满足造纸工业的各种特殊工艺要求,如力矩控制,张力控制,卷径计算等;其保护功能多,如过温、过压、欠压、失步、接地错误等;内装斜波积分发生器,可产生各种积分时间等。纸机主传动系统的操作现场可以安装触摸式彩色操作终端,也可以采用传统的操作台按钮的形式。操作终端具有多个不同对象的画面,如线速度,负荷,等棒图与趋势、文本或图形列表,可进行过程值的输入,切换,如启动、停止、运行、爬行、速度微调、负荷均衡等操作;故障报警及特殊状态的提示。

实践证明,纸机主传动系统自普遍采用数字式驱动装置以来,控制精度和系统的安全可靠性大大提高,已完全能够满足纸机向大型、高速发展的需要。本公司造纸生产的自动工程项目,近些年选用西门子公司产品,成功地开发出不同的控制系统,如选用西门子公司MDV型变频器、西门子公司S7-222型PLC,采用USS数据通讯协议。这种配置最大的特点

是结构简单、经济实用。薄页纸、特种纸生产线上,我们通常选用西门子公司6SE72工程型变频器、西门子公司S7-222或S7322型PLC,采用USS数据通讯协议。这种配置的特

点是结构简单、控制精度较高。

在较大型纸机或对电气传动系统的组网能力和配置水准要求较高时,我们选用代表目前先进水平的西门子公司6SE72工程型变频器、西门子S7-422型PLC采用PROFIBUS-DP现场数据总线网络的方式进行通讯。这种配置的主要特点是通讯速率高,达22MBS,系统的容量大,现场数据总线可接227个站。

3 生产过程控制系统

制浆生产的自动控制系统最初可以认为是仪表控制系统和继电器逻辑控制系统的结合,主要由二次仪表作为控制器来进行单回路或多回路的自动控制,许多厂家一直延用至今,基本上是一种独立、分离的控制。随着电子技术的发展,从82年代开始,以PLC为主流产品的控制器得到了普遍的应用。由于最初的PLC控制器以逻辑、顺序控

家具制造业

公共配套设施

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