4400/400纸机气垫式流浆箱控制系统的工程实现与调试

摘要

在造纸过程中,气垫式流浆箱是连接纸机流送部分和成形部分的关键,枢纽。在流浆箱控制系统中,通过控制冲浆泵的转速来改变其鼓入流浆箱的空气流量,最终改变气垫的液位。通过控制罗茨风机的的转速,来改变流浆箱内的压力。气垫的压力和纸浆的压力之和为流浆箱内部的压力。此压力值决定了流浆箱的喷浆速度。在流浆箱的两侧,装有压力和液位变送器。这两个变送器给PLC提供模拟量输入信号,在上位机的控制下,即可实现压力和液位的稳定控制。
　　 本文结合河北邢台柏乡宝石纸业的出差经历,对4400/400纸机气垫式流浆箱控制系统,结合流浆箱的工艺流程,设计了模糊解耦控制器。模糊控制是智能控制的一个分支。在控制系统中,如果被控对象数学模型难以建立,并且控制结构可能会发生变化时,应用模糊控制的理念,就能取得满意的控制效果。模糊控制将操作者的长期操作经验写成模糊语言,一旦现场的信号输入控制系统,模糊控制器就会结合控制经验,得到输出值。在工业现场中,在被控对象内部存在着控制量和输出量之间的耦合关系,解耦控制就必不可少了,流浆箱控制系统就是典型的解耦控制系统。本文结合模糊控制本身所具有的解耦控制的特点和对角矩阵的解耦控制算法设计了模糊解耦控制器,利用MATLAB软件进行了仿真并取得了较好的仿真结果。本文中总结了项目中所需硬件的原理以及用法。使用的上位机是DELL上位机,总结了西门子200PLC的原理以及用法。变频器使用的有ABB变频器、VACON变频器和台达变频器,结合流浆箱的控制要求设置了相关的参数。在流浆箱的两侧安装了液位变送器和压力变送器,它们将流浆箱的压力和液位信号转化成电流信号,构成了反馈控制。由于现场会产生电磁干扰,所以在控制柜内又安装了电源滤波器和信号隔离器。在论文中,对控制系统中使用的软件及通讯方式进行总结。本项目使用的PLC是西门子的200PLC,所使用的编程软件是STEP7Micro/WIN软件。为了使PLC和上位机之间进行通讯,还需要使用ACCESS软件作为连接上位机和PLC的桥梁。在制作上位机界面时使用的软件为WinCC6.0。通讯类型为RS485半双工通讯方式。在工业现场中,RS485通讯接线简单,信号的传输距离相对较长。
　　 论文的最后总结了出差过程中所遇到的问题及解决办法,如安装压力和液位变送器的注意事项、现场干扰问题的处理、变频器参数的设置、使用相关软件时的注意事项、控制系统的调试步骤等等。作为项目调试的工程积累,对以后单叠网气垫式流浆箱控制系统的调试具有一定的借鉴作用.