3 電氣控制系統(tǒng)組成
　　
（1） 系統(tǒng)硬件組成

變頻器采用電流矢量控制安川VS-616G5型式，PLC選用S7-226型，電機(jī)采用變頻專用電動機(jī)。變頻器設(shè)定為帶PG失量控制模式，整機(jī)處于速度控制模式, 系統(tǒng)硬件組成如圖2所示。
　　
4 控制系統(tǒng)功能
　　
該紙機(jī)傳動系統(tǒng)采用由PLC作為系統(tǒng)的控制中心。由功能較強(qiáng)大的安川VS-616G5型矢量變頻器為驅(qū)動單元，由歐姆龍編碼器提供速度反饋信號，使紙機(jī)傳動在閉環(huán)運行模式下，從而使控制系統(tǒng)穩(wěn)速精度0.02%,由PLC通過Modbus協(xié)議、RS485網(wǎng)絡(luò)與變頻器實現(xiàn)速度鏈功能，速差控制，負(fù)荷分配功能，總車速升、降，各分部點的速度升、降及緊紙功能。性能較理想地滿足紙機(jī)正常工作需求。
　　
（1） 速度鏈結(jié)構(gòu) 速度鏈結(jié)構(gòu)采用主鏈與子鏈相結(jié)合的思路。紙機(jī)總的車速由二壓來確定。速度鏈的傳遞關(guān)系由圖2來體現(xiàn)，由PLC軟件實現(xiàn)。每一級的速度由總車速點速度乘以相應(yīng)的速比來確定。前一級車速調(diào)整，后面跟隨調(diào)整，后級調(diào)整不影響前級。適應(yīng)紙機(jī)操作引紙的順序要求。
　　
速度鏈結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　
（2） 負(fù)荷分配的實現(xiàn) 在紙機(jī)傳動系統(tǒng)中，因為在有機(jī)械相聯(lián)系的傳動點由于所位置不同，毛布的包角大小不一樣，承受的載荷在不同的工作狀態(tài)下不一樣，是一個變量。所以單純的速度鏈無法滿足造紙機(jī)工作的需要。實際系統(tǒng)還要求各傳動點電機(jī)負(fù)載率相同，即δ=Pi/Pie相同（Pi為i電機(jī)所承擔(dān)負(fù)載功率，Pie為電機(jī)額定功率）。在實際控制當(dāng)中，由于電機(jī)功率是一間接量。實際控制電機(jī)定子電流或轉(zhuǎn)矩代替電機(jī)功率。進(jìn)行讀取計算、調(diào)節(jié)。PLC通過總線得到電機(jī)電流或轉(zhuǎn)矩，利用上述原理計算，并以PID調(diào)節(jié)算法調(diào)節(jié)變頻器的輸出使電機(jī)電流或轉(zhuǎn)矩百分比一樣，完成負(fù)荷分配的自動控制的目的。負(fù)荷不平衡度不大于3%。如果負(fù)荷不平衡度大于3%，PLC才進(jìn)行調(diào)整，如果負(fù)荷分配不平衡度調(diào)整量設(shè)置太小，容易造成震蕩。同時設(shè)置最大不平衡限幅值，防止機(jī)械發(fā)生損害。

　　
負(fù)荷分配分3部分:如圖2虛線范圍內(nèi)部分。a）驅(qū)網(wǎng)輥與伏輥; b）吸移輥、真空壓榨輥與一壓輥與二壓輥;c）施膠上輥與施膠下輥。為了保證系統(tǒng)在起動階段和出現(xiàn)異常調(diào)節(jié)的狀況時，直流過壓問題。負(fù)荷相聯(lián)系的分部進(jìn)行變頻器直流母線并聯(lián)措施。將需負(fù)荷分配的兩部分各分部伏輥與驅(qū)網(wǎng)輥的變頻器，伏輥、驅(qū)網(wǎng)輥，吸移輥、真空壓榨輥、一壓輥、二壓輥，施膠上輥與施膠下輥，使用10mm（耐壓800V）導(dǎo)線按同極性將直流母線相連接，線長一些，并串一電阻，并保證有直流母線相連變頻器的電源要同時通斷。
　　
（3）參數(shù)的優(yōu)化 不同的紙機(jī)使用場所，須進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)定,變頻器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)置是充分發(fā)揮該變頻器功能的保證。參數(shù)優(yōu)化需要大量實際經(jīng)驗的積累和對造紙機(jī)機(jī)械設(shè)備、造紙工藝的了解及對變頻理論與電機(jī)拖動理論的掌握。
　　
（4）變頻器的自學(xué)習(xí) 變頻器對電機(jī)（不帶負(fù)載）進(jìn)行自學(xué)習(xí)過程。在自學(xué)習(xí)過程中，變頻器將對電機(jī)的參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)的識別，尋找最優(yōu)的矢量控制測量，發(fā)揮變頻器與電機(jī)的最優(yōu)控制特性。
　　
（5）調(diào)整卷紙機(jī)變頻器的基頻為60Hz，使該點的機(jī)械特性變軟一些有利于從壓光機(jī)到卷紙機(jī)的順利引紙。
　　
該紙機(jī)在內(nèi)蒙一紙廠運行以經(jīng)近2年，控制系統(tǒng)穩(wěn)定，紙機(jī)運行可靠。
　　
5 結(jié)束語
　　
因為造紙機(jī)傳動系統(tǒng)各個傳動點既要保持一定的速度跟隨一致性，又要有一定的速度差異，既速差。速差與工作車速、紙種、漿料特性等有關(guān)。同時具有機(jī)械相聯(lián)系的傳動點又要有負(fù)荷平衡既負(fù)荷分配。安川VS-616G5變頻器具有矢量控制功能，具有很高的可靠性和和完善的功能實現(xiàn)，通過參數(shù)組態(tài)與PLC協(xié)調(diào)工作完全可以滿足造紙機(jī)對傳動要求大速比變化、高穩(wěn)態(tài)精度等控制性能的需要?？梢栽谥懈咚偌垯C(jī)上應(yīng)用。