纸机传动系统方案选择与程序设计.doc
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纸机传动系统方案选择与程序设计,页数：48字数：25840摘 要纸机传动控制系统对纸机能否正常运行起着决定性的作用，对本次设计将完成纸机传动的方案选择和程序设计。在方案选择中，本文结合所选器件的可靠性、稳定性、市场价格等因素，使传动控制系统与造纸机整体装备水平相适应，以确保整个纸机系统的高性价比和稳定。在程序设计时，针对...
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纸机传动系统方案选择与程序设计
页数：48 字数：25840
摘 要
纸机传动控制系统对纸机能否正常运行起着决定性的作用，对本次设计将完成纸机传动的方案选择和程序设计。在方案选择中，本文结合所选器件的可靠性、稳定性、市场价格等因素，使传动控制系统与造纸机整体装备水平相适应，以确保整个纸机系统的高性价比和稳定。在程序设计时，针对不同要求的纸机传动系统和硬件设备,本课题将试着完成一套通用PLC程序，在使用时当变频器发生变化，只需改变它的初始设定值,此程序具有很强的通用性和可移植性，可以满足不同纸机的传动控制要求，从而节约工程成本和提高工程可靠性的并节约了大量的设计工作。
文中介绍的纸机传动控制系统中，PLC是控制核心，它通过现场总线与变频器构成DCS控制系统，实现了整个纸机传动过程中的加速、减速、紧纸、速度链等功能。本论文对其中所用到的欧姆龙PLC、ABB变频器作了详细的说明，对RS485网络组建的技术要点及其在纸机传动中的实际运用作了比较详细阐述。
关键字：PLC，变频器，变频器，RS485Options and Procedures Designed in the Drive Control System of Paper Machine
ABSTRACT
Will the paper engine drive control system to the paper machine normal operation decisive function, be completing whether the paper engine drive to this design the plan choice and the programming. In the plan choice, this article unifies chooses factors and so on component reliability, stability, market price, causes the transmission control system and the paper mill whole equipment level adapts, guarantees the entire paper machine system the high performance-to-price ratio and stable. When programming, in view of different request paper engine drive system and hardware equipment,This topic will try to complete a set of general PLC procedure, when use when the frequency changer will change, will only have to change its initial setting value,This procedure has the very strong versatility and the probability, may satisfy the different paper machine transmission control request, thus saved the project cost and enhances engineering reliability and saved the massive design work.
In the article introduced in the paper engine drive control system, PLC controls the core, it constitutes the DCS control system through the field bus and the frequency changer, has realized entire paper engine drive functions and so on in process acceleration, deceleration, tight paper, speed chain. The present paper to ohm dragon PLC, the ABB frequency changer which used has given the detailed explanation, transported to the RS485 network creation technical main point and in the paper engine drive reality has served as the quite detailed elaboration.
KEYWORDS: Programmable Logic Controller，Inverter，Speed Chain，RS485
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪论 1
1.1 纸机变频控制系统的发展概况 1
1.2 PLC技术的发展概况和趋势 2
1.3课题设计内容及意义 3
2 纸机传动控制系统与原理 4
2.1 典型造纸机传动系统结构及工艺流程 4
2.2 纸机传动工艺控制主要特点 4
2.3 纸机控制系统结构 6
2.4 系统工作原理 8
2.4.1 速度链控制 8
2.4.2 负荷分配控制 10
2.4.3 张力控制 11
2.4.4 加压顺序控制 12
2.4.5 转移施胶涂布机控制 12
2.4.6 断纸连锁控制 12
3 传动控制系统的方案选择和硬件设计 13
3.1 方案选择的原则和注意事项 13
3.2 大型纸机传动控制系统的方案选择 13
3.3中、小型纸机传动控制系统的方案选择和相关设计 14
3.2.1 交流变频的选择与参数设置 15
3.2.2 变频的接线及说明 18
3.2.3 PLC的选择和外围接线 20
3.2.4 通讯系统的方案选择 21
4 RS485通讯控制系统的设计 23
4.1 RS485标准 23
4.1.1 RS485网络结构及硬件组建 23
4.1.2 RS485组网技术及其特点 24
4.2 RS485通讯参数设置 24
4.3 通讯协议分析 25
5 PLC程序设计 28
5.1 总程序设计 28
5.1.1 程序要求 28
5.1.2数据区分配和子程序代码 28
5.1.3 程序流程图及说明 29
5.2 速度链的设计 30
5.2.1速度链算法设计 30
5.2.2查询扫描子程序设计流程图 31
5.3 通讯程序设计 36
5.3.1通讯程序流程图 37
5.3.2通讯循环控制程序 37
5.3.3信息打包子程序 38
5.3.4通讯发送子程序 39
5.3.5信息解包子程序 40
5.3.6 CRC子程序 41
5.4 程序的扩展性 42
致 谢 43
参 考 文 献 44
1 绪论
随着科学技术的快速发展，书刊、报纸、印刷量的急剧增加，加大了对纸张的需求，因此，造纸技术的改进也就迫在眉睫。变频器技术的推广应用已经取得了明显的经济效益，变频器是一种集电力、电子、计算机技术等现代化技术为一体的一种典型的高科技产品。在造纸机传动应用的控制领域，随着变频技术、计算机技术以及网络通讯技术的广泛应用，使造纸厂的自动化程度、控制精度、控制速度、系统的稳定性和可靠性提高到了一个新的水平。但是，对于不同的情况和技术要求，仍然存在着选取不同的控制系统和编写不同程序的问题。本课题将对目前多种典型造纸机传动系统的传动工艺过程进行分析和学习，综合纸机传动特点，完成对纸机传动系统硬件、软件实现标准化设计，以满足不同纸机的传动控制要求，从而节约了大量的设计工作。
1.1 纸机变频控制系统的发展概况
纸机变频传动技术水平是和变频器的技术发展水平紧密相关的。按变频器的技术水平分，纸机传动水平大致可以分为以下几个阶段:1）模拟开环阶段：V/F控制通用型变频器+模拟外部速度链控制是这一时期的系统主要形式。随着变频速度技术逐步进入工业领域，国内真正应用的主要是开环和V/F曲线控制的通用型变频器。此外，模拟给定电位器，或外部放大器模拟速度链控制器是这一阶段系统的主要组成形式。2）数字式PLC逻辑控制和电动电位器工作方式：这种方式是随着变频器功能的完善而开发设计实现的，可以是开环工作（视变频器的性能而定）。其设计的依据是变频器的电动电位器功能而定。
页数：48 字数：25840
摘 要
纸机传动控制系统对纸机能否正常运行起着决定性的作用，对本次设计将完成纸机传动的方案选择和程序设计。在方案选择中，本文结合所选器件的可靠性、稳定性、市场价格等因素，使传动控制系统与造纸机整体装备水平相适应，以确保整个纸机系统的高性价比和稳定。在程序设计时，针对不同要求的纸机传动系统和硬件设备,本课题将试着完成一套通用PLC程序，在使用时当变频器发生变化，只需改变它的初始设定值,此程序具有很强的通用性和可移植性，可以满足不同纸机的传动控制要求，从而节约工程成本和提高工程可靠性的并节约了大量的设计工作。
文中介绍的纸机传动控制系统中，PLC是控制核心，它通过现场总线与变频器构成DCS控制系统，实现了整个纸机传动过程中的加速、减速、紧纸、速度链等功能。本论文对其中所用到的欧姆龙PLC、ABB变频器作了详细的说明，对RS485网络组建的技术要点及其在纸机传动中的实际运用作了比较详细阐述。
关键字：PLC，变频器，变频器，RS485Options and Procedures Designed in the Drive Control System of Paper Machine
ABSTRACT
Will the paper engine drive control system to the paper machine normal operation decisive function, be completing whether the paper engine drive to this design the plan choice and the programming. In the plan choice, this article unifies chooses factors and so on component reliability, stability, market price, causes the transmission control system and the paper mill whole equipment level adapts, guarantees the entire paper machine system the high performance-to-price ratio and stable. When programming, in view of different request paper engine drive system and hardware equipment,This topic will try to complete a set of general PLC procedure, when use when the frequency changer will change, will only have to change its initial setting value,This procedure has the very strong versatility and the probability, may satisfy the different paper machine transmission control request, thus saved the project cost and enhances engineering reliability and saved the massive design work.
In the article introduced in the paper engine drive control system, PLC controls the core, it constitutes the DCS control system through the field bus and the frequency changer, has realized entire paper engine drive functions and so on in process acceleration, deceleration, tight paper, speed chain. The present paper to ohm dragon PLC, the ABB frequency changer which used has given the detailed explanation, transported to the RS485 network creation technical main point and in the paper engine drive reality has served as the quite detailed elaboration.
KEYWORDS: Programmable Logic Controller，Inverter，Speed Chain，RS485
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪论 1
1.1 纸机变频控制系统的发展概况 1
1.2 PLC技术的发展概况和趋势 2
1.3课题设计内容及意义 3
2 纸机传动控制系统与原理 4
2.1 典型造纸机传动系统结构及工艺流程 4
2.2 纸机传动工艺控制主要特点 4
2.3 纸机控制系统结构 6
2.4 系统工作原理 8
2.4.1 速度链控制 8
2.4.2 负荷分配控制 10
2.4.3 张力控制 11
2.4.4 加压顺序控制 12
2.4.5 转移施胶涂布机控制 12
2.4.6 断纸连锁控制 12
3 传动控制系统的方案选择和硬件设计 13
3.1 方案选择的原则和注意事项 13
3.2 大型纸机传动控制系统的方案选择 13
3.3中、小型纸机传动控制系统的方案选择和相关设计 14
3.2.1 交流变频的选择与参数设置 15
3.2.2 变频的接线及说明 18
3.2.3 PLC的选择和外围接线 20
3.2.4 通讯系统的方案选择 21
4 RS485通讯控制系统的设计 23
4.1 RS485标准 23
4.1.1 RS485网络结构及硬件组建 23
4.1.2 RS485组网技术及其特点 24
4.2 RS485通讯参数设置 24
4.3 通讯协议分析 25
5 PLC程序设计 28
5.1 总程序设计 28
5.1.1 程序要求 28
5.1.2数据区分配和子程序代码 28
5.1.3 程序流程图及说明 29
5.2 速度链的设计 30
5.2.1速度链算法设计 30
5.2.2查询扫描子程序设计流程图 31
5.3 通讯程序设计 36
5.3.1通讯程序流程图 37
5.3.2通讯循环控制程序 37
5.3.3信息打包子程序 38
5.3.4通讯发送子程序 39
5.3.5信息解包子程序 40
5.3.6 CRC子程序 41
5.4 程序的扩展性 42
致 谢 43
参 考 文 献 44
1 绪论
随着科学技术的快速发展，书刊、报纸、印刷量的急剧增加，加大了对纸张的需求，因此，造纸技术的改进也就迫在眉睫。变频器技术的推广应用已经取得了明显的经济效益，变频器是一种集电力、电子、计算机技术等现代化技术为一体的一种典型的高科技产品。在造纸机传动应用的控制领域，随着变频技术、计算机技术以及网络通讯技术的广泛应用，使造纸厂的自动化程度、控制精度、控制速度、系统的稳定性和可靠性提高到了一个新的水平。但是，对于不同的情况和技术要求，仍然存在着选取不同的控制系统和编写不同程序的问题。本课题将对目前多种典型造纸机传动系统的传动工艺过程进行分析和学习，综合纸机传动特点，完成对纸机传动系统硬件、软件实现标准化设计，以满足不同纸机的传动控制要求，从而节约了大量的设计工作。
1.1 纸机变频控制系统的发展概况
纸机变频传动技术水平是和变频器的技术发展水平紧密相关的。按变频器的技术水平分，纸机传动水平大致可以分为以下几个阶段:1）模拟开环阶段：V/F控制通用型变频器+模拟外部速度链控制是这一时期的系统主要形式。随着变频速度技术逐步进入工业领域，国内真正应用的主要是开环和V/F曲线控制的通用型变频器。此外，模拟给定电位器，或外部放大器模拟速度链控制器是这一阶段系统的主要组成形式。2）数字式PLC逻辑控制和电动电位器工作方式：这种方式是随着变频器功能的完善而开发设计实现的，可以是开环工作（视变频器的性能而定）。其设计的依据是变频器的电动电位器功能而定。
