西门子电气控制系统在造纸机分部传动的应用

许智贤

摘要：随着科学技术的不断发展，当前造纸生产中对于设备的要求及工艺水平逐渐提升，造纸装备也逐渐向高校、高速的方向发展，西门子电气公司的电气控制系统，在当前的造纸机中广泛应用，优化了传统的工艺结构，有效地提升了生产的经济效益，设计装本稳定、安全、节能，同时方便使用维修，文中就西门子电气控制系统在造纸机分部传动系统功能及运行作具体分析，内容阐述如下。

关键词：西门子：电气控制系统;造纸机;分部传动

中图分类号：TS736

文献标识码：A

文章编号：2095-6487（2019）03-0008-02

0引言

随着科学技术的不断发展，当前造纸生产中对于设备的要求及工艺水平逐渐提升，造纸装备也逐渐向高校、高速的方向发展，西门子电气公司的电气控制系统，在当前的造纸机中广泛应用，优化了传统的工艺结构

1西门子电气控制系统在造纸机分部传动组成

1.1可编程控制器

西门子传动机主要包括电源模块（PS）、中央处理模块（CPU）、以太网通讯模块（CP443-1）、PROFIBUS通讯模块（CP443-5）、串行通讯模块（CP441-2）、远程输入输出（ET200）。3块CPU416-3，CPU有3个通讯接口，可以完成相关参数设置后的信号输出，进行启动、停止等一系列的信号控制，运行处理”。

1.2变频器

西门子电气控制系统在造纸机传动装置共包括6组整流单元及一系列逆变器，通过CUR进行整流控制，通过全数字变频器进行处理，整流器利用晶闸管，逆变器可以实现高效驱动，通过参数设置进行自动的参数寻找，具有故障诊断的自动功能，通过多模块的自由组合完成多项功能的控制，相对较为灵活，满足多种控制系统的需要。两串口通过USS协议进行通信实现基本连接，通过CBP进行现场总线的控制内容通信安排，有利于自动系统通信内容的实施，这种控制系统的矢量控制功能相对较高，通过与PLC的配合，完成多项功能的有效控制，相对于中大型的纸机的控制，完成母线控制整合，通过公共整流单元的共同电源整流送达，将逆变器在母线上驱动控制，完成各个传动点的异步电机的驱动控制，这种形式的控制结构的谐波可以一定程度的減少，将系统功率的因素提升，实现系统动态过程的加快，满足系统快速停机和特殊传动分部正常发电工作回馈电能的需要。变频器进线电抗器可以减少变频器、整流单元、整流回馈单元的谐波电流和换相干扰，用于降低由变频器产生的谐波[2]。

1.3现场操作面板（OP）纸机的现场面板控制

通过面板可以对所有的传动装置进行系统的操作及控制，主要的面板类型为可编程操作的键及功能键的类型，在进行操作时，通过图形对故障的形式进行诊断，此种操作形式可以完成相关的运行、爬行、停止、负荷分配等相关的操作，对故障完成完全的画面显示，现场OP操作柜上有相关的工作开关的安装，可以用于操作人员的纸机操作的连锁功能安排，各个传动点及传动组之间能够完成对于多种安全开关的设置，如果出现安全开关闭合的情况，如果传动点及传动组条件允许，在将安全开关打开完成后，开关的传动点及组将无法完成整体的启动，此时的逆变器处于脉冲封锁的状况，无法完成逆变器的开机处理，通过开关的指示灯可以将开关进行点亮，此时能够对对应画面完整显示，正常状态下不能进行安全开关或急停开关处理。

2西门子电气控制系统的运行

2.1运行控制

造纸机传动生产的流程中，新闻纸浆料的浓度为0.93%，通过上浆净化系统后，进入第一道处理工序中，通过水平的唇板向长网部分喷入，先进行刮脱水处理，之后通过真空压榨，完成多部分的脱水处理，形成半湿的纸福，完成各项烘干工序后，进行纸幅干燥，之后完成压光机的平整及最后工序卷纸处理，其中长网及压榨部分为多点传动的形式，内部包括主传动及副传动机传动，各个传动机的传动均为卷纸的单点及多点的传动，主回路为各个传动部分的全数字的调速形式，根据造纸机的传动进行电机的台数设置，在进行生产运行过程中，具体包括开机、爬行、点动等内容，操作的具体信息，可以通过可编程的控制器进行指令的控制，如果有高速或者正常的出纸的情况，则各个部分的相互协调，可以将传动负荷均匀分配，完成可编程的控制器及运算处理器的关键作用的传达，根据生产的需求，实现有效地整体控制运行。

2.2可编程控制器

可编程控制器能够实现中央处理器的运作，通过控制模板的通讯控制，对数字的输入进行运算处理的监控分析，根据模板的现实情况进行监测，实现多项控制内容的配合，从而将逻辑运算的功能强化，根据可编程的控制器的组间内容现实，除了需要实现必要的运算功能，同时也许要强化其逻辑运算的相关功能，包括步进、顺序、限时条件控制能相关内容，更能符合相关的传动要求。可编程控制器的组件，属于小型化的容量，功能包括电源模板的处理，能够实现数字的输入输出模板的控制，通过运算处理器SIMADYN-D，能够实现计算机的运算控制及传输处理，中央处理器是各个部分联合的控制内容，通过辅助机等存储模板及通讯模板的控制连接，可以将各个部分的车速负荷完整调控，对车速的模板集中显示，从而进行相关的运算，根据组件的内容，除了控制功能，其同时具有通讯开环、闭环、监视及人机一体通话诊断的相关功能”。可编程控制器的组件包括中央处理器、通讯模板、运算处理装置、模板显示监测装置等，通过对数字输入模板的控制，完成功能的连接，能够对逻辑的控制运算功能一定程度强化，也能够完成步进、顺序、限时等条件的控制，从而更加符合传动的相关需求，其中可编程控制器组件属于小型化的容量内容，能够实现电源模板的处理，通过数字输入输出的模板，完成整体的操作输出，同时通讯的开环、闭环、监视及信令及人机一体的诊断通话功能较为完善。

2.3西门子电气控制系统的运行

造纸机在传动生产过程中，首先进行上浆净化处理，通过上浆净化系统完成流浆箱的唇板喷入处理，之后进行水分的刮除，通过真空装置将湿纸向压榨部分抽进，通过四辊三压实现部分水分的脱除，形成半干的纸幅形式，按照一定的顺序进行干燥处理，将纸幅烘干后按照固定的顺序进行压平完整，其中长网、压榨、烘缸部分均为多点传动的形式。通过传动装置，能够实现各部分的传动电机设置处理，在生产的过程中，首先根据操作台的操作信息，进行可编程控制器的指令传动，根据指令进行各个部分调速，在运行及出纸的过程中，如果各部分之间有协调的传动情况，则内部的传动能够对负荷之间形成负荷的分配，可以靠上位机进行可编程的控制运算，根据造纸机的传动生产要求，实现其有效控制的进行，经济效益相对较好。

3结束语

造纸机生产过程中，多部分组合实现其运转的正常，为制造新闻纸产量质量的控制的重点，造纸机中大型造纸机通过对于技术的改造实现多功能的发展，为电气控制提出更高水平的要求，西门子电气系统集成部分包括电力、电子整流及集成电路，是集包括计算机、信息、接口、软件编程等部分为一体的高科技产品，能够实现对于造纸机传动的有效控制，这种形式的操作能够对各个部分有效、方便的控制，被广大用户所认可。

参考文献

[1]谭一心.西门子电气控制系统在造纸机分部传动的应用[J].造纸科学与技术，2007，26（2）：47-51，55.

[2]田忠贺.西门子S7-200系列PLC改造车床电气控制系统[J].中小企业管理与科技，2017（4）：188-189.

[3]祝凤娟一种基于西门子S7-200系列PLC车床电气控制系统，CN201611030209.8[P].2018-05-29.

[4]王德灿.SINAMICSS120在纸机施胶部传动系统中的应用[C]//2011西门子自动化专家会议论文集，2011：1043-1050.

[5]李智.浅谈西门子变频器在纸业生产中的应用[J].中国高新技术企业，2010（8）：53-54.