西門子電氣控制系統在造紙機分部傳動的應用

許智賢

摘要：隨著科學技術的不斷發展，當前造紙生產中對于設備的要求及工藝水平逐漸提升，造紙裝備也逐漸向高校、高速的方向發展，西門子電氣公司的電氣控制系統，在當前的造紙機中廣泛應用，優化了傳統的工藝結構，有效地提升了生產的經濟效益，設計裝本穩定、安全、節能，同時方便使用維修，文中就西門子電氣控制系統在造紙機分部傳動系統功能及運行作具體分析，內容闡述如下。

關鍵詞：西門子：電氣控制系統;造紙機;分部傳動

中圖分類號：TS736

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0008-02

0引言

隨著科學技術的不斷發展，當前造紙生產中對于設備的要求及工藝水平逐漸提升，造紙裝備也逐漸向高校、高速的方向發展，西門子電氣公司的電氣控制系統，在當前的造紙機中廣泛應用，優化了傳統的工藝結構

1西門子電氣控制系統在造紙機分部傳動組成

1.1可編程控制器

西門子傳動機主要包括電源模塊（PS）、中央處理模塊（CPU）、以太網通訊模塊（CP443-1）、PROFIBUS通訊模塊（CP443-5）、串行通訊模塊（CP441-2）、遠程輸入輸出（ET200）。3塊CPU416-3，CPU有3個通訊接口，可以完成相關參數設置后的信號輸出，進行啟動、停止等一系列的信號控制，運行處理”。

1.2變頻器

西門子電氣控制系統在造紙機傳動裝置共包括6組整流單元及一系列逆變器，通過CUR進行整流控制，通過全數字變頻器進行處理，整流器利用晶閘管，逆變器可以實現高效驅動，通過參數設置進行自動的參數尋找，具有故障診斷的自動功能，通過多模塊的自由組合完成多項功能的控制，相對較為靈活，滿足多種控制系統的需要。兩串口通過USS協議進行通信實現基本連接，通過CBP進行現場總線的控制內容通信安排，有利于自動系統通信內容的實施，這種控制系統的矢量控制功能相對較高，通過與PLC的配合，完成多項功能的有效控制，相對于中大型的紙機的控制，完成母線控制整合，通過公共整流單元的共同電源整流送達，將逆變器在母線上驅動控制，完成各個傳動點的異步電機的驅動控制，這種形式的控制結構的諧波可以一定程度的減少，將系統功率的因素提升，實現系統動態過程的加快，滿足系統快速停機和特殊傳動分部正常發電工作回饋電能的需要。變頻器進線電抗器可以減少變頻器、整流單元、整流回饋單元的諧波電流和換相干擾，用于降低由變頻器產生的諧波[2]。

1.3現場操作面板（OP）紙機的現場面板控制

通過面板可以對所有的傳動裝置進行系統的操作及控制，主要的面板類型為可編程操作的鍵及功能鍵的類型，在進行操作時，通過圖形對故障的形式進行診斷，此種操作形式可以完成相關的運行、爬行、停止、負荷分配等相關的操作，對故障完成完全的畫面顯示，現場OP操作柜上有相關的工作開關的安裝，可以用于操作人員的紙機操作的連鎖功能安排，各個傳動點及傳動組之間能夠完成對于多種安全開關的設置，如果出現安全開關閉合的情況，如果傳動點及傳動組條件允許，在將安全開關打開完成后，開關的傳動點及組將無法完成整體的啟動，此時的逆變器處于脈沖封鎖的狀況，無法完成逆變器的開機處理，通過開關的指示燈可以將開關進行點亮，此時能夠對對應畫面完整顯示，正常狀態下不能進行安全開關或急停開關處理。

2西門子電氣控制系統的運行

2.1運行控制

造紙機傳動生產的流程中，新聞紙漿料的濃度為0.93%，通過上漿凈化系統后，進入第一道處理工序中，通過水平的唇板向長網部分噴入，先進行刮脫水處理，之后通過真空壓榨，完成多部分的脫水處理，形成半濕的紙福，完成各項烘干工序后，進行紙幅干燥，之后完成壓光機的平整及最后工序卷紙處理，其中長網及壓榨部分為多點傳動的形式，內部包括主傳動及副傳動機傳動，各個傳動機的傳動均為卷紙的單點及多點的傳動，主回路為各個傳動部分的全數字的調速形式，根據造紙機的傳動進行電機的臺數設置，在進行生產運行過程中，具體包括開機、爬行、點動等內容，操作的具體信息，可以通過可編程的控制器進行指令的控制，如果有高速或者正常的出紙的情況，則各個部分的相互協調，可以將傳動負荷均勻分配，完成可編程的控制器及運算處理器的關鍵作用的傳達，根據生產的需求，實現有效地整體控制運行。

2.2可編程控制器

可編程控制器能夠實現中央處理器的運作，通過控制模板的通訊控制，對數字的輸入進行運算處理的監控分析，根據模板的現實情況進行監測，實現多項控制內容的配合，從而將邏輯運算的功能強化，根據可編程的控制器的組間內容現實，除了需要實現必要的運算功能，同時也許要強化其邏輯運算的相關功能，包括步進、順序、限時條件控制能相關內容，更能符合相關的傳動要求。可編程控制器的組件，屬于小型化的容量，功能包括電源模板的處理，能夠實現數字的輸入輸出模板的控制，通過運算處理器SIMADYN-D，能夠實現計算機的運算控制及傳輸處理，中央處理器是各個部分聯合的控制內容，通過輔助機等存儲模板及通訊模板的控制連接，可以將各個部分的車速負荷完整調控，對車速的模板集中顯示，從而進行相關的運算，根據組件的內容，除了控制功能，其同時具有通訊開環、閉環、監視及人機一體通話診斷的相關功能”。可編程控制器的組件包括中央處理器、通訊模板、運算處理裝置、模板顯示監測裝置等，通過對數字輸入模板的控制，完成功能的連接，能夠對邏輯的控制運算功能一定程度強化，也能夠完成步進、順序、限時等條件的控制，從而更加符合傳動的相關需求，其中可編程控制器組件屬于小型化的容量內容，能夠實現電源模板的處理，通過數字輸入輸出的模板，完成整體的操作輸出，同時通訊的開環、閉環、監視及信令及人機一體的診斷通話功能較為完善。

2.3西門子電氣控制系統的運行

造紙機在傳動生產過程中，首先進行上漿凈化處理，通過上漿凈化系統完成流漿箱的唇板噴入處理，之后進行水分的刮除，通過真空裝置將濕紙向壓榨部分抽進，通過四輥三壓實現部分水分的脫除，形成半干的紙幅形式，按照一定的順序進行干燥處理，將紙幅烘干后按照固定的順序進行壓平完整，其中長網、壓榨、烘缸部分均為多點傳動的形式。通過傳動裝置，能夠實現各部分的傳動電機設置處理，在生產的過程中，首先根據操作臺的操作信息，進行可編程控制器的指令傳動，根據指令進行各個部分調速，在運行及出紙的過程中，如果各部分之間有協調的傳動情況，則內部的傳動能夠對負荷之間形成負荷的分配，可以靠上位機進行可編程的控制運算，根據造紙機的傳動生產要求，實現其有效控制的進行，經濟效益相對較好。

3結束語

造紙機生產過程中，多部分組合實現其運轉的正常，為制造新聞紙產量質量的控制的重點，造紙機中大型造紙機通過對于技術的改造實現多功能的發展，為電氣控制提出更高水平的要求，西門子電氣系統集成部分包括電力、電子整流及集成電路，是集包括計算機、信息、接口、軟件編程等部分為一體的高科技產品，能夠實現對于造紙機傳動的有效控制，這種形式的操作能夠對各個部分有效、方便的控制，被廣大用戶所認可。

參考文獻

[1]譚一心.西門子電氣控制系統在造紙機分部傳動的應用[J].造紙科學與技術，2007，26（2）：47-51，55.

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[3]祝鳳娟一種基于西門子S7-200系列PLC車床電氣控制系統，CN201611030209.8[P].2018-05-29.

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[5]李智.淺談西門子變頻器在紙業生產中的應用[J].中國高新技術企業，2010（8）：53-54.