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复卷机作为造纸工序上最后一个环节,是形成成品纸卷优劣的关键的一部分。本文主要是从成品纸卷的的质量要求出发,分析影响成品纸卷质量的因素,并且逐个进行分析、研究和优化,最后得到复卷机控制系统的设计思想。
论文的分析过程主要是实践项目为基础,分析研究了满足复卷机生产需要的机械设备、操作和电控等需要的条件,遇到纸卷切割断面的年轮现象,端面的整齐、起卷的时候断纸和无法自动停车等现象。针对这些问题,本文从对前后底辊的转矩差、压纸辊的压力、纸幅的张力和加减速过程中的S型曲线等几个方面的研究,对各个部分建立了数学模型,并且提出了合理的控制方案和优化方案,并且从理论上证明分析其可靠性和可实施性,在这个基础上,将理论应用到实际的项目中去。
为了更好的控制成品纸卷的硬度问题,为了更好的控制成品纸卷的硬度,重点分析了影响纸卷与底辊间压力恒定的因素如卷径大小、纸种定量、纸卷径向密度等,通过曲线拟合方法找到优化的压力曲线,并在此基础上建立能够满足多种复卷要求的压力曲线数据库。
底辊的双闭环控制系统借助直流调速装置,实现了转矩差控制,本文中重点分析了转速调节器和电流调节器在系统中的动、静态性能,实现了双闭环调速系统在实际工程设计中的应用。
纸幅张力的控制系统中,分析影响张力变化的扰动因素,建立了复合张力控制方案,并在阐明退纸辊运行状态的基础上,分析出了退纸辊的电机的机械特性,作为张力环控制性能指标的依据。
最后,通过对复卷机系统设计的分析,进行了复卷机的硬件组态并且以PROFIBUS-DP通讯协议为例,说明了控制单元和传动单元的通讯过程。通过对复卷机系统的分析,设计实现了PLC控制系统程序设计方案和监控画面的功能设计,最后对传感器进行了标定。
最后,以ABB公司生产的DCS800变频器为例,对变频器在实际应用中参数的设置以及设置含义作了详细介绍和说明。