1. 研究目的与意义(文献综述)
造纸术是中国四大发明之一,有着悠久的历史。随着生产生活对纸张品质要求的提高,造纸机向着高速、大型、高效的方向发展,这也对造纸机控制系统提出了更高的要求。
目前,我国造纸工业的主要特点是:造纸企业数目众多,但普遍规模较小,并且所生产纸张品种单一,技术含量较低,自动化水平较低,污染也较为严重。据统计,我国的中型造纸企业大概有3000多家,这些造纸企业大多使用的都是低速造纸机,所谓低速造纸机指的是车速在300m/min以下的造纸机,并且这些造纸机控制系统大多采用的是开环控制;对于车速在300m/min~550m/min之间的中速造纸机而言,则经常会出现速度链同步不理想以及断纸等生产事故,而且均没有考虑故障诊断和容错控制等问题,极易导致误停车,造成生产事故,使企业损失重大;对于比较先进的高速造纸机,国内企业使用的设备则基本依赖于进口,每年在设备引进上就要花掉一大笔钱,导致企业负担沉重。由于国外进口的设备价格昂贵,而其需要成套的引进所有工艺设备,在系统维护时还会因为技术局限和国内外配件的差异使得维修理困难,因此进口设备在国内企业的使用中也存在很多问题。造纸机市场争激烈,国内该方面研发实力又落后于国外,因此必须加快研制高档造纸机的速度,同时逐步完善中档造纸机的控制系统,争取尽快扩大国内造纸机械的市场占用率。
传统的造纸机采用机械总轴的传动方式,电动机带动主轴运行,各个传动轴通过齿轮等机械装置连接在主传动轴上,跟随主传动轴进行同步运行。这种传动方式效率低、速度慢、可靠性差、维修困难 。 其同步控制采用滑差电机同步控制器 ,对恒速异步电动机的输入功率基本不变,而将多余的能量消耗在电磁离合器中,电能浪费较大。由于造纸厂工作环境粉尘较多 , 粉尘容易在差电动机的电磁离合器 中受潮结块 ,使电磁离合器的涡流环和爪极卡住 ,造成不可调速的“飞车”现象 。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
① 了解造纸工艺,研究纸张的不同温湿度对应的不同张力,及对长网纸机各个传动点的速度要求;
② 探究速度链在同步控制如何实现;
③ 研究plc同步控制的原理及在造纸机上的运用;
3. 研究计划与安排
3月初 查阅资料熟悉了解造纸行业和造纸机的造纸生产流程;
3月10日- 3月20日 阅读参考文献,题报告的撰写及提交,确定技术方案,外文翻译;
3月20日- 4月15日 进一步收集资料和阅读文本做好相关记录,形成课题提纲,深入研究,按既定技术方案做系统设计;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 施火泉,张惠萍.多电机传动系统的同步控制[j].江南大学学报(自然科学版),2003,2(4):371-373.
[2] 冯建修.多电机传动系统的同步控制[j].电气传动自动化,2011,33(5):14-17.
[3] 张亚东. 基于plc的造纸机自动控制系统设计与研究[d].安徽省合肥市:合肥工业大学,2012.
