Uporaba tehnologije za nadzor frekvence in krmiljenja v proizvodni liniji papirnih strojev
Smo velik tiskarsko podjetje v Shenzhen na Kitajskem. Ponujamo vam vse knjižne publikacije, tiskanje knjig s trdo vezavo, tiskanje knjig s knjigami, prenosni računalnik s trdo vezavo, tiskovno knjigo, tiskanje knjig, tiskanje knjižic, embalažo, koledarje, vse vrste PVC, brošure izdelkov, beležke, otroško knjigo, nalepke, vse vrste posebnih tiskanje barvnih izdelkov za papir, igrala in tako naprej.
Za več informacij obiščite
http://www.joyful-printing.com. Samo ENG
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
email: info@joyful-printing.net
1. Uvod
Papirni stroj je kombinacijska naprava, sestavljena iz serije podporne opreme, razdeljene na dva dela: mokri konec in suh del. Mokri del vključuje sistem za odmerjanje velikega pretoka, žični odsek in stiskalnico, suhi del pa vključuje odsek, kot so sušenje, kalandiranje in navijanje. Proizvodni proces je na splošno: gošča se prenese v sprednji konec glavne linije proizvodne linije papirja skozi sistem za odmerjanje velikega pretoka, nato pa pretok gošče prehaja skozi žični odsek, stiskalnico, sprednji sušilni cilinder, zadnjo stiskalnico , valj po sušenju in kalandriranje. Podmreže, kot sta stroj in stroj za navijanje, postanejo osnovni papir; lahko osnovni papir dodatno vstopi v zunanji premaz in previjanje stroja za izdelavo končnega papirja.
Papermaking je neprekinjen proizvodni proces, zato postane kontinuiran in urejen nadzor proizvodne linije ozko grlo, ki omejuje kakovost in donos končnega papirja. Kot najmočnejša kontrolna metoda po sredini devetdesetih let prejšnjega stoletja je spremenljiva frekvenčna regulacija vstopila na področje izdelave papirja, ki je prvotno regulacija hitrosti DC (primerna za velike in srednje papirne stroje) in drsni motor (primeren za male in srednje papirne stroje) , in dosegel dobre rezultate. Tržni učinek.
Tehnologija nadzora hitrosti frekvenčne frekvence AC je priznana kot ena izmed najbolj obetavnih metod za nadzor hitrosti AC zaradi odlične zmogljivosti regulacije hitrosti, izjemnega varčevanja z energijo in široke uporabnosti v nacionalnem gospodarstvu. Sistem za nadzor hitrosti DC ima pomembno mesto v zgodovini razvoja papirnih strojev. Vendar pa je zaradi težav pri vzdrževanju enosmernih motorjev in slabe okoljske odpornosti resno omejil razmerje med cenami zmogljivosti strojev za izdelavo papirja v devetdesetih letih prejšnjega stoletja. Tehnologija krmiljenja hitrosti pretvorbe frekvence lahko v celoti izkoristi prednosti AC motorja (preprosta struktura, trdna in trajna, ekonomična in zanesljiva, dober dinamični odziv itd.), Skupaj s teorijo spremenljive frekvence regulacije hitrosti je nastala relativno neodvisna disciplina, pretvorba frekvence Prišla je era tehnologije za nadzor hitrosti, ki se uporablja za proizvodno linijo papirnih strojev. V tem prispevku je nadalje izdelana uporaba frekvenčnega nadzora in njegova kontrolna tehnologija v proizvodni liniji papirnega stroja.
2. Kontrola hitrosti pretvorbe frekvence sistema za dimenzioniranje papirja
Sistem za dimenzioniranje papirja je odgovoren za prenos celuloze skozi črpalko za gnojevko, črpalko za gnojevko, večstopenjsko sito in drugo opremo na glavo glave mreže nožnega papirja. Črpalka gnojevke in črpalka za gnojevko sta najpomembnejša oprema, ker sta povezana z oblikovanjem. Kakovost papirja, zlasti težo, je treba nadzorovati s pretvorbo frekvence, tako da ustreza zahtevam oblikovanja papirnega stroja. Praksa je dokazala, da se namestitev naprave za pretvorbo frekvence lahko prilagodi različnim hitrostim vozila in različnim vrstam sprememb uporabe, tako da je delovanje skupine črpalk s črpalko vedno v učinkovitem stanju. Poleg tega se ob uporabi nadzora pretvornika vrtilna hitrost motorja in črpalke za gnojevko spusti, mehanski deli, kot so ležaji, so obrabljeni, sistem tesnjenja na koncu črpalke ni enostavno poškodovan, stopnja napake črpalke je precej zmanjšana, zmanjšana pa je tudi delovna obremenitev.
Postopek označevanja mora izpolnjevati naslednje zahteve:
(1) Količina gnojevke, dobavljene na žični odsek papirnega stroja, mora biti stabilna in napaka ne presega ± 5%;
(2) Razmerje in koncentracija gošče naj bi bila stabilna in enotna;
(3) Čiščenje in izbor gošče. Zato je nadzor hitrosti črpalke gošče in črpalke za gošče najpomembnejši za zagotovitev uresničitve postavk (1) in (2).
Naslednja slika se uporablja za črpalko za gošče kot primer za ponazoritev procesa krmiljenja pretoka: nadzor krmiljenja frekvence sprejme način nadzora hitrosti sistema z dvojno zaprte zanke (kot je prikazano na sliki 1), zunanja zanka je zaprta zanka (V- nadzor), notranja zanka pa je tok ali vrtenje. Moment zaprta zanka (I-control). Nastavljena vrednost črpalne hitrosti je na eni strani nastavitev V, dosežena s spremembo hitrosti gnojevke in razmerjem neto hitrosti, na drugi strani pa s krmilnikom tlaka (P-krmiljenje) iz stojala. Prvi je glavni ton, slednji pa je fino prilagajanje. Hitrost pulpe in razmerje neto hitrosti papirnega stroja sta v bistvu konstantni, zato se hitrost papirnega stroja spremeni, tudi nastavitev V se spremeni in vrtilna frekvenca črpalke za gošče se spremeni tudi; da bi izboljšali natančnost regulatorja hitrosti in odsevali dejanski postopek glave, je običajno potrebno spremeniti ± 5% izhodne vrednosti regulacijskega tlaka PID za glavo kot dodatne nastavljene vrednosti hitrosti za črpalko za gnojevko . Dejanska vrednost vrtilne frekvence (V dejansko) je vzeta iz dejanskega vzorca hitrosti pogonskega motorja in jo lahko dobimo z motorjem vrtilne hitrosti ali fotoelektričnim rotacijskim dajalnikom.
Nastavljena vrednost trenutne nastavitve (M) se vzame iz izhodnega signala, vzetega iz zanke za hitrost. Dejanska vrednost trenutnega (M dejanskega) je vzeta iz izmerjene vrednosti tokovnega transformatorja na izhodu pogona AC na vsaki točki pogona.
Zato je za regulacijo hitrosti pretvorbe črpalke za gošče potrebno izvesti PID regulacijo, zato je potrebno pravilno izbrati različne parametre načina povratne hitrosti in PID-ja. Nastavljena vrednost časa pospeševanja od 0 do 100% je običajno 60 sekund in čas pojemka je približno 30 sekund. Nastavljena vhodna vrednost pretvornika mora imeti dva do več vhodov in lahko opravlja osnovne operacije. Povratni signal mora imeti pristanišče za sprejem analognega signala ali impulznega signala. Poznavanje tega je zelo pomembno pri izbiri modela pogona.
3. Variabilna frekvenčna regulacija pogona segmenta papirja
Kitajska strojna oprema za prenos pod-oddelka za papir, ki je prej uporabljala SCR DC nadzor hitrosti, zaradi obstoja drsnega obročka in oglene krtače, ki jo povzroča zanesljivost in natančnost, ni visoka, kar povzroči stroje za strojem, hitrost je le približno 200m / min, je težko V primerjavi s tujimi hitrimi papirnimi stroji 1000m / min. S tega vidika je pretvorba frekvence strojev za prenos pod-oddelka papirnega stroja postala trend časa.
Delni prenos vključuje številne oddajne točke, kot so neto del papirnega stroja, stiskalnice, sprednji sušilnik, zadnja stiskalnica, post-sušilni valj, koledar itd., Ker ima papir pomanjkljivosti tankosti in krhkost, da se papir ne bi zlomil. , krivulje, gubice, vdolbine, hitri nadzor hitrosti za vsako oddajno točko in papir se raztegne glede na stopnjo podaljšanja, ki jo določa smer oblikovanja papirja. To pomeni, da je od velikosti do rolla papir vzdrževal določeno hitrostno kaskado, tako da obstaja napetost. To je spremenljiva frekvenčna regulacija, ki temelji na delnem prenosu, ki poudarja spletno regulacijo brezstopenjske hitrosti in sinhrono sledenje zmogljivosti vsake oddajnih točk. Zato mora frekvenčni pretvornik, uporabljen pri delnem prenosu, imeti naslednje značilnosti:
(1) Območje nastavitve hitrosti je široko in učinkovitost mora biti v območju polne hitrosti nad 90%;
(2) faktor moči je višji od 0,9;
(3) Skupno izkrivljanje vhodnega harmonskega toka je manjše od 3%;
(4) sprejetje standardne naprave IGBT z visoko zanesljivostjo in zrelo tehnologijo;
(5) lahko zmanjša izhodno harmonsko komponento in učinkovito zmanjša učinek dv / dt hrupa in navora navora;
(6) Uporabite komunikacijsko funkcijo za doseganje hitrega serijskega prenosa podatkov.
Na primer, moč štirih prenosnih točk pod prenosom 1092 tipa papirja iz papirne mline je 11kW za stiskanje, 11kW za glavni cilinder, 7.5kW za cilinder skupine in 5.5kW za tuljavo papirja. Glede na dejansko stanje in zahteve proizvajalca, pretvornik sprejme novo predstavljeno serijo MM420 od družbe Siemens, PLC pa sprejme serijo Siemens S7-200. Omrežna komunikacija sprejme vmesnik RS485, protokolna metoda pa sprejme protokol Siemens USS. Glavna regulacija hitrosti motorja in natančna nastavitev posamezne točke prenosa določata regulacijo hitrosti gumba in jo lahko nastavite na sprednji in sprednji strani opreme. Drug primer je papirni stroj 2820 kraftliner v tovarni. Pretvornik sprejme ameriški visokonapetostni pretvornik American Model 1336, PLC sprejema serijo AB SLC500, operacijski vmesnik pa sprejme zaslon na dotik. Lokacijo gostitelja nadzoruje shranjevanje delovnih parametrov, avtomatsko izdelavo podatkovnih tabel, avtomatsko tiskanje poročil o proizvodnji in analizo stanja alarmne napake. Omrežna komunikacija sprejema mednarodno skupno komunikacijsko omrežje PROFIBUSDP. Motor uporablja motor z variabilno frekvenco AC in uporablja krmiljenje z zaprtim krogom vektorja fluksa. Poleg tega se lahko porazdelitev obremenitve vsake prenosne točke kontrolira z izračunom dejanske porabe energije vsake oddajnih točk, lokalno napenjanje in ohlapnost pa se lahko izvajajo s tekom, ne da bi to vplivalo na verigo hitrosti med proizvodnim procesom.
Zgornja dva primera se bolj pogosto uporabljata za načelo nadzora delne kontrole pretvorbe frekvence. Nadzorno načelo delnega prenosa je vzdrževanje kaskade hitrosti in hitrega prenosa. Prvi uporablja zgornji računalnik (PLC ali industrijski računalnik) za izračun kaskade hitrosti. Slednje dosežemo s hitrim serijsko komunikacijsko zmogljivostjo samega frekvenčnega pretvornika.
V vsakem primeru je celoten sistem enostaven za ožičenje, visoko avtomatizacijo, bogato z informacijami in združljiv v vmesniku, kar olajšuje integracijo FA in upravljanja.
Rezultat kaskade hitrosti je oblikovanje serije verig hitrosti za glavno pogonsko točko delnega pogona stroja. Takoj, ko je nastavljena ena od točkovnih hitrosti, se vsaka naslednja pogonska točka hitro prilagodi. Pri dejanski kontroli papirja je pogosto potrebno dodati posebno metodo za nadzor prenosa v skladu s posebnim položajem, še posebej, če je nadzor razmerja obremenitve pomemben.
Tako imenovani nadzor razmerja obremenitve pomeni, da je v dveh medsebojnih valjih, da se ohrani tesnost in racionalnost kontakta, potrebna porazdelitev obremenitve dveh valjev, da se doseže najboljši učinek. Pri krmiljenju vlečnega valja stiskalnega odseka papirja, kalande ipd., V skladu s procesnimi zahtevami, ko porazi papirni trak, sta dva valja, ki sta vklopljena, v izstopnem položaju in sta dva valja zaprt položaj, ko splet poteka. Sredi vlečnega valja, da bi ohranili tesen stik dveh valjev v stroju, je izpolnjena zahteva za mešanje in sprejeta je metoda kontrole razmerja obremenitve.
Glavni pogon vmesnega valja še vedno uporablja način krmiljenja hitrosti in način prenosa razmerja obremenitve je sprejet iz prenosa. V krmiljenju razmerja obremenitve se nastavljena vrednost zaprte zanke za 5% poveča glede na glavno nastavljeno vrednost pogona (nastavitev V). V tem primeru je izhodna vrednost zanke za hitrost nastavitev trenutne zanke. Fiksna vhodna vrednost (nastavitev M) se bo povečala, potem se izhodna vrednost glavne hitrosti vrtilne frekvence pomnoži z odstotkom razmerja obremenitve, da se določi nastavljena vhodna vrednost (nastavitev M) iz tokovne tokovne gredi, prav tako pa bo tesno . Vzdrževanje z glavnim pogonom sta dva valja bolj tesna in primerna.
4. Nadzor nad napetostjo sistemov za previjanje in odvijanje, kot so stroj za navijanje, stroj za previjanje in premaz stroj
Obstajata dve vrsti metod za oblikovanje papirja, ravno papir in splet. Zaradi velikega števila hitrih tiskarskih stiskalnic se povpraševanje po spletu povečuje. Poleg tega lahko splet poveča hitrost papirnega stroja glede na ploski papir. Vendar je ravnanje s spletom s papirnim strojem relativno zapleten postopek, zlasti v procesu centrirnega navijanja. S povečanjem premera navitja se mora hitrost kolutnega valja stalno zmanjševati, hkrati pa mora biti mreža zavarovana. Napetost je relativno stabilna. Zato je za sistem previjanja in odvijanja krmiljenje napetosti temeljna tehnologija in težava pretvorbe frekvence.
Za tako zahteven nadzorni sistem napetosti mora tehnologija za pretvorbo frekvence premagati naslednje štiri tehnične težave:
(1) poenostaviti matematični model kompleksnega AC asinhronega motorja;
(2) glede na zamudo in prekoračitev napetostnega povratnega signala;
(3) opisuje dinamične parametre procesa krmiljenja napetosti navitja kot časovno spremenljivo funkcijo;
(4) Zagotovite, da ima napetost zaprta zanka visoko sposobnost preprečevanja fluktuacije in dobro takojšnjo nastavitev.
Trenutno sta dve najpogosteje uporabljeni načini nadzora:
(1) navijanje s krmiljenjem hitrosti (SPW), z uporabo PID-a, da prenese povratne napetosti bremenske celice ali prilagodi povratni položaj valja, da popravi referenco hitrosti;
(2) Trenutna metoda krmiljenja navitja (CPW), ki uporablja PID za nastavitev napetosti, se lahko uporablja za metodo navijanja v sredini. Ta vrsta nadzora je običajno odprta zanka.
Sistem krmiljenja frekvence s krmiljenjem napetosti je na splošno sestavljen iz modulov, kot so premer, kompenzacija, vrtilni moment in izračun hitrosti. Na sliki 3 je prikazana osnovna struktura programske opreme njenega sistema navitja:
5, krmiljenje pretvorbe frekvence pomožnega dela papirnega stroja
Pomožni deli papirnega stroja običajno vključujejo sistem za belo vodo, sistem vakuuma, sistem stisnjenega zraka, sistem ohlajene vode, sistem za doziranje, sistem za izkrvavitev, prezračevalni sistem in podobno.
Pri dejanski zasnovi papirnega stroja, da bi papirni stroj omogočal stalno in enakomerno delovanje, njegov pomožni del večinoma presega 15% do 35% največje proizvodne zmogljivosti papirnega stroja. Zato lahko uporaba krmiljenja hitrosti s spremenljivo frekvenco in njeno krmilno tehnologijo učinkovito zmanjša porabo dodatne energije pri dejanskem delovanju, kot sta ventilator in vodna črpalka, ki sta bili prvotno nadzorovani z nastavitvijo stopnje odpiranja ventila in trak transportnega traku, ki deluje na fiksna hitrost. Naslednji je tipičen vidik širokega spektra aplikacij spremenljive frekvence nadzora.
5.1 regulacija frekvence vode z ohlajeno vodo
Pri pomožni opremi za izdelavo papirja, obloge in velikosti pogosto zahtevajo uporabo ohlajene vode za obdelavo prevleke, da se ohrani stabilnost kemijskih lastnosti prevleke. Metoda, ki se trenutno uporablja, je sistem krmiljenja hitrosti spremenljive frekvence črpalke ohlajene vode. Njeno načelo krmiljenja je uporaba temperature ali temperaturne kontrole, ker strogo rečeno razlika med temperaturo povratne vode in izhodno temperaturo vode zamrzovalnega glavnega stroja kaže na toploto, ki jo ohladi voda iz rezervoarja za lakiranje, tako da je temperatura razlika se lahko uporabi kot kontrolna osnova. Hkrati, ker je izhodna temperatura zamrzovalnega glavnega računalnika na splošno stabilna, je treba le v tem primeru nadzirati glede na temperaturo povratne vode v načrtu.
Kontrola frekvence sistema ohlajene vode naj bi bila zasnovana kot PID regulacija, saj ima večina pretvornikov PID funkcijo, zato je krmilna zanka zelo preprosta, s povratno temperaturo povratnega voda pa povratni signal kot povratni signal, ciljna temperatura pa lahko prehaja v pretvornik . Nastavitev plošče ali gostiteljski računalnik oddaja nastavitev analognega signala.
5.2 Izguba frekvenčnega nadzora stroja
Transportni trak za transportne trakove je odgovoren za prevoz razbitega papirja ali obdelovalnega papirja kadra v sistem suhih izgub, ker je hitrost pasu običajno zasnovana glede na največjo hitrost papirnega stroja. Običajno se hitrost papirnega stroja giblje med 50% in 80% največje hitrosti. Med delovanjem fiksne hitrosti pasu se porabi precej energije, hkrati pa se s pomočjo frekvenčnega krmiljenja preveč hrupa, tako da hitrost tračnega transporterja sledi hitrosti papirnega stroja in začetno frekvenco tračni transporter je 20 ~ 30Hz, tako da lahko pas hitro reagira, da bi se izognili zastojem papirja in zmanjšal porabo energije.
6, sklep
Z razvojem in zrelostjo tehnologije pretvorbe frekvenc ima razsmernik številne prednosti, kot so odlične zmogljivosti regulacije hitrosti, enostavno delovanje, popolna funkcija, preprosta izvedba samodejne nastavitve itd., Ki bo nadomestila tradicionalni sistem za nadzor hitrosti na papirnem stroju in postane električni papirni stroj. Vodja prenosa.