富士控制器及變頻器在造紙傳動(dòng)中的應(yīng)用

一、 前言：

造紙機(jī)械電氣控制方法較多，主要還是以變頻器完成傳動(dòng)，PLC實(shí)現(xiàn)控制為主，但在速度控制和調(diào)節(jié)算法上各有不同。本文介紹一種以富士變頻器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)矢量高精度控制及轉(zhuǎn)矩控制的方法在造紙機(jī)械上的應(yīng)用。其突出特點(diǎn)是應(yīng)用富士板式控制器，用通訊鏈接的方法，結(jié)合控制獨(dú)特開發(fā)的理想的相映內(nèi)部嵌入數(shù)學(xué)處理模型，使各變頻器控制電機(jī)達(dá)到理想的運(yùn)行狀態(tài)，最終構(gòu)成較為完美的造紙傳動(dòng)系統(tǒng)。
　　
二、 自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成：
　　
造紙機(jī)有移輥、壓輥、組缸及卷繞等幾大部分構(gòu)成。對(duì)變頻器有不同的要求，我們采用的是富士電機(jī)高性能矢量控制變頻器完成高精度多臺(tái)同步速度控制，利用轉(zhuǎn)矩控制實(shí)現(xiàn)張力測(cè)量反饋及調(diào)速。圖如下：

圖一 電氣控制圖

三、 工作原理:
　　
1、整個(gè)系統(tǒng)全部用富士電機(jī)板式控制器NW系列來控制，自帶通訊口,32入/24出I/O，兩路高速計(jì)數(shù)（100KHZ）。標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議穩(wěn)定可靠，與富士變頻直接通訊，無需任何選件，可直接設(shè)定和修改變頻參數(shù)及讀寫富士變頻器的電壓、電流、頻率、轉(zhuǎn)矩等等。富士變頻器選用富士電機(jī)新一代FRN系列，標(biāo)準(zhǔn)配置PG反饋和制動(dòng)單元。同時(shí)具有速度和轉(zhuǎn)矩控制功能。
　　
2、程序構(gòu)成
　　變頻器參數(shù)設(shè)置功能塊： 設(shè)置每臺(tái)變頻器的內(nèi)部工作參數(shù)。
　　變頻參數(shù)讀寫功能塊： 讀寫變頻器的電壓、電流、頻率、轉(zhuǎn)矩等。
　　卷取速度功能塊： 經(jīng)過運(yùn)算后使各臺(tái)變頻器線速度與卷取保持線性比例。
　　轉(zhuǎn)矩（張力）計(jì)算功能塊：根據(jù)前后變頻器線速度差調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩給定，實(shí)現(xiàn)張力控制。
　　變頻工作狀態(tài)功能塊： 正常與故障的判斷和處理。

圖二 程序構(gòu)成圖

3、 利用以上功能塊：
　?、?在過程速度調(diào)節(jié)時(shí)。只調(diào)節(jié)比例系數(shù)和偏差系數(shù)。
　　y=AX+B的方式
　?、?自動(dòng)測(cè)量卷徑→根據(jù)系數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)速度。
　?、?張力控制：利用轉(zhuǎn)矩控制可以自動(dòng)調(diào)節(jié)相應(yīng)速度。張力的控制，實(shí)際反映在軸上二象限運(yùn)行。
　　 直接張力調(diào)節(jié) 。
　　
四、 系統(tǒng)操作：
可以上配富士人機(jī)界面與板式控制器直接通訊。
　　
五、 結(jié)束語:
該設(shè)備先進(jìn)之處在于變頻器即可作速度控制又有轉(zhuǎn)矩控制，無須外接傳感器。將變頻作為傳動(dòng)機(jī)械，又作為檢測(cè)機(jī)構(gòu)，還完成張力控制。一臺(tái)控制器，完成數(shù)據(jù)采集，處理，輸出及與上位機(jī)連接機(jī)構(gòu)。又完成了將各部分模擬量及張力有機(jī)結(jié)合，形成一個(gè)完整的先進(jìn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。