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随着我国用纸消费量及造纸机械需求量的快速增长,要求造纸机向宽幅、高速等大型方向发展。由于大型纸机的功率较大,某些机械件的惯量也较大,负荷会互相影响和干扰,使得系统的挠动大大增加,一般的公共交流母线变频传动控制系统由于其固有的缺点,易发生变频跳闸、停机的现象,直接影响到正常生产。而公共直流母线技术是在多电机交流调速系统中,当系统或系统中的部分逆变器工作在发电状态时,能量通过母线流动供其它逆变器使用(或通过回馈装置直接回馈给电网),以达到节能、提高设备运行可靠性、减少设备维护量和设备的占地面积等目的。
本文对ABB多传动控制系统的主回路和控制回路等硬件部分作了深入的分析,并对纸机控制系统的速度链、负荷分配以及张力控制进行了一定程度的论述,并将两者结合在一起,设计纸机的多机分布式变频传动控制系统。该系统最终应用到山东照东方纸业新上的4400/420高强瓦楞纸机上。这种纸机的多机分布式变频传动控制系统应该说是一种较为先进的控制系统,并逐步成为现代大型纸机的首选方案。
系统控制部分采用PROFIBUS-DP现场总线,由控制单元、操作单元和执行终端组成PROFIBUS-DP网络。控制单元采用西门子公司的S7-400PLC,系统的操作单元为西门子十寸操作屏OP270-10,执行终端为ABB800系列逆变器。整个系统形成一种三级控制系统,第一级为操作屏和逆变器的终端设备,第二级是PLC,第三级是上位机(工业控制计算机)。上位机与PLC之间采用MPI电缆进行通信。由于系统采用了现场总线,较之以前的传动系统在数据传输速度上和信息的可靠性上都有了明显的提高,同时,也节省了大量的电缆,减少了投资。