速度链在纸机传动中的设计与分析

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1、速度链在纸机传动中的设计与分析摘要：速度链是分部传动造纸机中连接各分部所需速度给定的一个关键控制单元，速度链的控制方式在实践过程中有了部分修改，使速度链更加容易的在纸机传动控制屮实现。关键字：分部控制，速度链，速差-、八—1—刖目在纸机分布式传动中，由于各相邻传动点之间的速度应保持一定的比例，且在车速调整过程中，应满足只影响本级和本级以后的各传动点，而不影响前面各传动的速度，这样每传动点在前一级的基础上可以调整并把速度信号传送给下一级形成一个链式结构，即为速度链。如何实现速度链是纸机传动中的一个关键性问题，设计时应考虑以下几个方面的因素。首先是精度，速度链一定要满足纸机传动中的精度，其次

2、是稳定性、速度链一定要稳定、可靠、xT能保证系统正常运行，再次是操作方便、由于工厂中工人的文化程不一，因此一定要注意操作不能太复杂，最后是性价比，一定要在满足系统性能的基础上尽量降低成本。[1]1、速度链的设计要求精度：速度链要求有一定的精度，也就是设定运行速度的给定精度。根据纸机传动控制要求和实际经验，一般传动控制速度链精度应在0.01〜0.04%,与纸页的伸缩率有关。速度链结构：速度链结构耍求可以形成分支子链，纸机速度链结构是以主链为主的多分支结构。[1]2、速度链的分类从［文献1、2、3、4］中了解到，一般来说速度链可分为两类：第一种是摸拟式速度链：这种速度链在分布式纸机直流传动屮

3、应用较多。其车速度调整均为模拟量。优点是：a、线路简单；b、成本低。缺点是：a、操作不便，调整车速时节不易掌握调整量的大小；b、易干扰，在车间里由于各种干扰源的存在，模拟量的传送易受干扰，影响系统精度。第二种是数字式速度链：其根据操作乂可分为按键式，触摸屏式，根椐控制器乂可分为速度链控制器式，电动电位器、PLC控制式，工业控制计算机式，但无论是哪一种方式都具有操作方便、准确、抗干扰力强等优点。特别是通信技术的应用，更是降低了线路的复杂，使得系统更灵活。现在己经很少在过程屮应用模拟式速度链了，主要应用的是数字式速度链。随着PLC功能的不断强大，只需要在软件程序方面做一些修改就可以实现速度链

4、控制，不再需要外部速度链控制器。所以基于PLC、工业控制计算机通讯控制的速度链在纸机控制系统广泛应用。3、速度链的实现随着计算机通讯技术的发展，纸机传动控制过程中广泛采用通讯控制方式，利用RS485总线或现场总线CAN总线、Profibus-DP总线与变频器通讯完成纸机传动控制。传动控制中心一般釆用PLC。速度链控制由PLC内部软件来实现。软件设计可以有多种方法。下面介绍一种设计方法说明PLC速度链的软件设计。3.1、速度链结构设计速度链结构采用二叉树数据结构算法，用于完成传递功能。首先对各传动点进行数字抽象，确定速度链中各传动点编号，此编号应与变频器内部地址一致。然后根据二叉树数据结构

5、，确定各结点的上下、左或右编号。即任一传动点由3个数据（“父子兄”或“父子弟”）确定其在速度链屮的位置，填位置寄存器数值，三个储存地址处分别储存该点的上一级编号（或变频器内部地址）、该点的速度值、该点与上一级的速比。如图1所示，以西安兄弟纸业2008年新上的生产线为例简单介绍一下速度链的实现。整个速度链是驱网辊为主链的第一个传动点，它的速度是这个速度链基准速度，它的速度是直接通过操作屏或上位机设置的。然后通过图1所示的速度链往下和往子链传递,实现速度控制的目的。3.2、算法设计算法设计采用了调节速比的控制方法。如图2所示，介绍一下速度链主链上速度的控制方法。纸机的驱网辊作为速度链中的主节

6、点，即它的速度就是整个纸机的工作车速，则其速度调节就调节了整个纸机车速。在PLC内，我们检测到车速调节信号则改变车速单元值，1点处的速度就为驱网辊变频器的运行速度设定值，将其送驱网辊变频器执行，并送给一压下计算。驱网辊的速度值乘频器的运行值。若一压下分部速度不满以一图1、位置寄存器示意图压下的速比bl/a则为一压下变足运行要求，说明一压下速比不合适，可通过操作一生产要求。相当于在PLC内部有一个高精度压下的加速、减速按钮实现，PLC检测到按钮信号后调节bl即调整了变比，使其适应的齿轮变速箱，可以任意无级调速。图2、速度链的控制方法在实际纸厂操作中，由于某个工人的误操作，可能会导致速比（b

7、/a）过大或过小，技术员又不能很准确的修正到比较合适的速比，那么就会耽误生产，对厂家来说是一种损失，所以怎么样才能叫技术员准确的修正速比是一个问题。这个速比的选取是传动公司的工程师通过多年的经验得出来的，一般是比较准确的，而造纸公司的技术员是不会知道的。现在很多纸机传动程序用另一种速度链控制方法，它的实现是这样的，如图3所示：设本级的速比是K1，上一级的速度是V，本级速度是VI,传动变比是C1,那么本级的速度的算法应该是V1?V*K