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基于现场总线控制的变频器在干法造纸生产

基于现场总线控制的变频器在干法造纸生产

点击数:7578 次   录入时间:03-04 12:01:58   整理:http://www.55dianzi.com   应用案例

5.变频器的应用。
设备网上的驱动设备根据工艺要求和特点,全部采用了A-B公司的变频器,尤其大多数是1336系列变频器。下面针对不同的功能和应用做进一步的介绍。
1).1336 PLUS II变频器:
1336 PLUS II 变频器是一种无传感器矢量控制变频器。它具有以下特点和优点:
•在全速范围内,实现精确转矩的无速度传感器矢量控制。
•非同一般的灵活性,易于设定和操作;
•应用了最新的IGBT电源技术;
•采用了精密的控制算法以提供平滑的性能,在任何速度下都具有很强的转矩以及安静地运行。
•具有可编程的飞速启动特性。 
以上特性和变频器的特点决定它们尤其适用于干法造纸的生产系统:
物料的输送多为风机类负载和真空吸入等。利用此类变频器不但实现了生产连续调节,更重要的是实现了精确可靠的控制。风机类负载利用捕捉再启动特性,能够识别电动机的方向和速度使电动机平滑加速,延长设备使用寿命。
皮带横向清洁系统等场合,需要电动机往复运行,频繁起停,利用变频器实现了平滑启动与停机,定位准确,可以减少对设备的冲击。
加温,加湿的空气调节系统和除尘系统以泵类负载为主,利用此类变频器很容易实现生产环境的恒温,恒湿。
所有1336 PLUS II变频器都利用Adapter 1扫描口通过1203-GM5通讯模块与PLC 扫描器模块形成DeviceNet设备网现场总线。变频器的所有控制(启动,停止,加速,减速等)和反馈(变频器的工作状态)都通过设备网的控制字和状态字来实现。

利用设备网通讯模块硬件设定的Data link A-D与变频器参数的Data In/Out A-D对应, 由变频器设定哪些参数与其连接 ,从而实现PLC对这些参数的读写; 将变频器的常用监控参数 ,如加减速时间、多个预置频率、实际输出电流电压、故障代码等参数设定到Data In/Out上 ,通过映射方式 ,PLC对变频器就可实现一般功能的监控。这样,不但节省了大量的电缆和布线工作,也极大提高了可靠性,大大降低了故障率。
通过变频器参数设置,通讯模块的设置以及PLC RSlogix和 RSview32人机界面编程实现了操作人员在控制室内就可完成启动/停止加速/减速,监控和反馈速度和电流等手段。同时对该类变频器,我们全部安装了1336-L4的逻辑界面控制卡,将该卡TB3上的20#&21#端子短接。将电动机的热保电阻和现场安全开关通过一个200毫安熔断器连接到使能信号(TB3,29#&30#)。不但有效实现了对电动机和变频器的保护,同时极大提高了维护人员的安全保护(只要拉下开关并上锁,不但起到隔离作用,联锁信号也会确保开关上口绝对安全,变频器没有“使能”,限制输出)电气控制原理图如图3所示。

由于所有的此类变频器都采用了相同的控制原理和模式,因此不同的控制区域可以使用相同的电器原理图,参数的设置和接线方法也完全相同。仅仅体现在设备编号不同和电动机与变频器的功率,加/减速时间,电机额定参数设定不同,因此只要掌握了一张原理图就可以对几十台同样设备进行维护和诊断,十分方便和快捷。

对于功能类似的变频器控制,RSlogix 5 PLC 的控制程序也极为简化,只要设计编制了一台变频器的程序,就可作为子程序,无限次的调用。典型参数设定表见表格一所示。

2)、1336 IMPACT变频器的使用
1336 IMPACT变频器除了具有无需传感器的电动机温度补偿;速度转矩回路的自整定;只要选择一个参数就可以从机遇编码器的磁场定向控制切换到无编码控制;应用了最新的IGBT电源技术等特点外;有与1336PLUS II 相比的最大优点在于它采用了FORCE技术,这是AB专利的磁场定向控制方法。宽频的电流调解技术,加上自适用的控制器,可以对电动机的磁通量和转矩进行分离和控制。极大地提高了速度和转矩的精确控制性能,它使交流电动机真正获得类似直流调速的性能。在调速范围100:1以内时速度的精度可达+/-0.001%,转矩调整率为2%。
1336 IMPACT变频器是为简化安装和操作而设计的,但它仍有较复杂的变频器特性。快速电动机整定步骤,让操作者通过菜单一步步输入简单的电动机参数,不需要输入复杂的电动机数据信息,而其余所需参数则由变频器自动计算输入。可组态的模拟量,数字量和各种通讯模块的控制方式,让用户有更多选择。
对于无尘纸生产线拖动的严格要求,因为主生产纸是由十条输送皮带和四个热压辊组成,如果不同输送皮带与压辊的速度不严格调节能力差,将会造成断纸,局部拉薄或出现皱纹,薄厚不均等质量现象。早期的无尘纸生产设备只有利用直流电机调速才能实现,不但驱动复杂,成本很高,而且故障点和故障率也很高。1336 IMPACT变频器的卓越性能正好能胜任这种场合。
对于无纺布松卷设备和无称职打卷设备以及四个热压辊这类队转矩和速度要求都很高的场合,具有磁场定向控制方法的1336 IMPACT 变频器更能充分发挥它的优势。
我公司此类变频器的Scanport 6端口通过通讯模块连接到设备网络上。利用设备网通讯模块的控制字和状态字实现了控制与反馈。PLC RSlogix5软件采用了主/从控制编程方法即将成型站驱动设定为主站其余驱动站点设为从站。只要设定了主站的速度,各从站将自动跟随主站的速度,实现速度同步。为了进一步加强速度的精确性,此类变频器都采用了 1336-L7E的逻辑控制板,变频器与电动机接了增量型编码器实现速度闭环控制,进一步提高了速度的可靠性和同步性。
对于TB3的20#&21#与29#&30#端子信号的用法与1336PLUS II相同。
1336 IMPAC变频器电气控制原理图与图3相似,只是它安装了1336-L7E可选逻辑接口板,使用了1024 PPR的增量型编码器,在此不再给出。
1336 IMPACT变频器参数设置也十分简单,不再骜述。

3)160SSC和1305系列变频器
160SSC变频器通过160-DN2通讯模块与设备网相连;1305系列变频器经过1203-GK5通讯模块与设备网相连。它们主要用于4KW以下的电动机驱动控制,这里不再介绍。

5、AB系列变频器使用体会
(1)性能卓越,稳定可靠。
经过近五年的生产实践进一步证明:无论是风机类和泵类负载,还是输送皮带,热压辊等对速度和扭矩要求十分严格的负载,设备网控制的1336系列变频器都以其卓越性能表现了驱动灵活,调节方便,工作十分稳定可靠等特点。我公司的产品质量和生产能力也逐年不断提高。
(2)操作简单通用性强。
. 不同系列的变频器可以使用相同的人机接口模块(HIM)或设备网组态软件来设置,操作和诊断。HIM以清晰的语言提供即时信息,使用户可以专心于调试过程。用户一旦熟悉了一种AB变频器的操作和特性(如1336PLUS),也会很容易熟悉其它AB变频器(如1305,1336 IMPAC, 1557等)。变频器参数设置和状态监控等变得十分简单方便。

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