交流复卷机电控系统的设计

　　用交流传动代替直流传动在造纸机械行业中已成为发展趋势，国外复卷机交流传动系统已经发展多年，国内这几年也开始有所应用。本文介绍广东某造纸厂使用ACCELI公司的AC842高速复卷机主传动的交流电控系统的设计。

　　1 设备说明

　　ACCELI公司的AC842高速复卷机是双支撑辊下引纸复卷机，是从机台下面送入纸幅使其绕过支撑辊(也称底辊)再卷上纸卷，纸从退纸卷上引过下方的几个引纸辊，通过固定位置的纵切机构，绕过前支撑辊或后支撑辊，然后卷在纸轴上，如图1所示。其所卷的纸种为涂布白卡纸，设计车速为2 400m·min-1。

　　2 系统构成

　　双支撑辊下引纸复卷机卷取的成品纸卷的质量指标为：具有足够的硬度，且内紧外松，径向硬度分布均匀。为了达到上述要求，所设计的复卷机电控系统必须具备下列功能：

　　①压纸辊压力的自动控制;

　　②支撑辊转矩自动程序控制;

　　③自动张力控制;

　　④电力驱动的“扰动”启动和适当的速度程序控制。根据系统的主要要求，设计主传动为交流电机的复卷机电控系统的基本结构图如图2所示。

　　系统主要由以下几个部分组成：

　　①前、后底辊———分别由单独的交流变频电机拖动，并由6SE70交流变频调速装置供电;退纸辊———由交流补偿电机拖动，以西门子 6SE70 全数字可逆交流调速装置供电。

　　②西门子S7-400PLC———中心控制器。

　　③张力检测装置、直径检测装置。

　　④PC670触摸屏———输入操作和状态显示。

　　⑤液压比例控制装置———压纸辊压力的自动控制。

　　⑥反射式光电检测开关———断纸检测。

　　3 系统功能

　　操作台上设有底辊及退纸辊的引纸、运行、停止三位旋钮，压纸辊的平衡、停止两位旋钮，卸纸台的上升、停止、下降三位旋钮，同时设有控制系统辅助设备的按钮，分别用以控制系统各部分的工作状态。此外，设有退纸辊、后底辊、前底辊的电流表，也设有计长仪，仪表显示控制器的实时参数，从而了解系统的整体运行情况。本系统所有给定均由触摸屏来完成，触摸屏把速度给定、张力给定、卷径预置等通过通信线路传送到PLC，信号处理后，再经过通信线路将给定信号输出到6SE70。系统中采用反射式光电检测开关进行断纸检测，当光电检测开关检测到断纸信号时，断纸检测继电器回路闭合，即有开关量信号输入PLC。

　　PLC共有5个模块：电源模块(PS407)、CPU模块(CPU412-2)、数字量输入模块(ET200)、数字量输出模块(ET200)和通信模块(RS485)。