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一种磨浆机控制系统技术方案

技术编号:17441599 阅读:182 留言:0更新日期:2018-03-10 14:10
一种磨浆机控制系统,采用了PLC控制液压比例微进给,通过功率变送器对高压电机的信号进行采集,构成稳定可靠的闭环系统。该控制系统既可以构成独立的控制箱,也可并入DCS系统,实现远程自动控制。该控制系统设计合理,功能完善,控制精确,使用维护方便。该系统的应用提高了生产率,大大降低了电力消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种磨浆机控制系统所属
本专利技术涉及一种Φ800锥度磨浆机控制系统,适用于机械领域。
技术介绍
我国的大规格磨浆机主要依赖进日,国家经贸委、国家轻工总局已将大型造纸精浆机的国产化以及替代进口作为重点项日来实施,针对这种情况,进行了“新型造纸精浆机恒功率控制技术及装置研究”项目的技术开发和研制工作,并设计了PLC控制的机电液一体化控制系统。该系统适用于多种型号的大规格精浆机以及由380V工频电压到10000V高压电机主轴的骆动控制。
技术实现思路
本专利技术提出了一种Φ800锥度磨浆机控制系统,采用了PLC控制液压比例微进给,通过功率变送器对高压电机的信号进行采集,构成稳定可靠的闭环系统。该控制系统既可以构成独立的控制箱,也可并入DCS系统,实现远程自动控制。本专利技术所采用的技术方案是。所述控制系统采用了PLC控制液压比例微进给,通过功率变送器对高压电机的信号进行采集,构成稳定可靠的闭环系统。控制对象以主电机的功率抽出为主要监控信号,并设计了相应的反馈检测控制回路,同时设计了适合人机交互工作的触摸屏界面。所述控制系统将当前过程状态值以及连接的PLC工作状态可视化,并通过组态变量建立触摸屏与PLC的实时通讯,实现了通过触摸屏的设定值控制PLC的工作状态及其目标指令。同时PLC接收现场各状态检测信号,按预先编写的程序实现计算和控制输出功。这样就实现了该系统对电气开关柜及液压系统的控,最终达到控制磨浆机工作的目的。所述控制系统既可能制以构成独立的控制箱,也可并入DCS系统,实现远程自动控制。所述控制系统采用语句表(STL)和梯形图(LAD)在开发PC机上混合编程的方式,以提高编程效率。由屏蔽通讯电缆RS-232将PC的申行端口和PLC的RS-485通讯端口联接,实现PC与PLC之间的通讯。所述整个PLC程序包括主程序、初始化程序和中断调用程序3部分。主程序完成对两个子程序的调用,实现对各个具体动作的控制;子程序完成对各变量的初始化,定义参数值、滋出值和对参考值进行设定;中断程序是整个控制系统的核心部分,进行模拟量采样平均值及其差值的计算,具体实现PID控制器的整个控制过程,并对输出值限幅。本专利技术的有益效果是:该控制系统设计合理,功能完善,控制精确,使用维护方便。该系统的应用提高了生产率,大大降低了电力消耗。附图说明图1是本专利技术的控制系统总体结构图。图2是本专利技术的控制系统组成与工作原理图。图3是本专利技术的液压控制系统原理图。图4是本专利技术的中断程序流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1,控制系统采用了PLC控制液压比例微进给,通过功率变送器对高压电机的信号进行采集,构成稳定可靠的闭环系统。控制对象以主电机的功率抽出为主要监控信号,并设计了相应的反馈检测控制回路,同时设计了适合人机交互工作的触摸屏界面。它将当前过程状态值以及连接的PLC工作状态可视化,并通过组态变量建立触摸屏与PLC的实时通讯,实现了通过触摸屏的设定值控制PLC的工作状态及其目标指令。同时PLC接收现场各状态检测信号,按预先编写的程序实现计算和控制输出功。这样就实现了该系统对电气开关柜及液压系统的控,最终达到控制磨浆机工作的目的。该控制系统既可能制以构成独立的控制箱,也可并入DCS系统,实现远程自动控制。如图2,根据控制工艺要求,综合输入输出点数,选择德国西门子公司的S7-200系列的PLC。本机具有14点输入和10点输出,最大I/O扩展棋块个数为7,用户程序存储器和数据存储器均为2K。体积较小,功能强大,系统升级方便。它包括输入、输出、程序存储器和处理器4部分,具有指令执行速度快、可靠性高、中断灵活、内置计数器以及对输入/输出的直接查询和赋值等功能。触摸屏采用西门子TP27-10型,它是基于PLC的软硬一体的人机界面,能以图形界面形式实现操作状态、当前过程值以及连接的PLC故障值的可视化,并且可以通过用户友好的人机界面来操作被监控设备或系统。具有安装方便,软件开发便捷、可靠性高等显著优点。通过触摸屏实现了对精浆机工艺动作的操作控制,触摸屏与PLC联合使用对提高产品质量、稳定工艺状况起到了重要作用。主机启动之前,首先启动液压泵电机,确认冲水清洗磨室后进纸浆,为系统正常工作提供浆压。接着,主机启动,快速进刀,由于精浆机磨盘的实际工作间距非常小,因此,要求在快速进刀之后,必须控制好进刀的速度,避免刀盘之间产生直接摩擦,损坏刀盘。进刀控制包括两个方面:快速进刀和慢速进刀。快速进刀是为了节省进刀时间,提高生产效率;慢速进刀则是为了对进刀量进行准确控制,以满足刀盘之间对距离的严格要求,先从待机停刀位进刀到指定位置,再慢速进刀到正常工作状态位。根据具体的工作需要,先行断浆之后可以实现人工或自动退刀到停刀位,正常退刀之后,系统会给出是否冲水清洗的提示,确认冲水完毕,即可实现整机停车。当遇到特殊情况时,可以先紧急停车,安全退刀之后,再停止液压泵工作。为提高系统的可靠性,浆压达不到要求范围时,主机不能启动。如图3,液压泵3经M型电磁换向阀9的中位处于卸荷状态当电磁换向阀9的左端电磁铁通电时,液压油经滤油器2、液压泵3、单向阀12、电磁换向阀9的左位进入液压缸19的无杆腔;液压缸有杆腔的液压油经电磁单向节流阀11的电磁阀(通电状态)、电磁换向阀9、冷却器14回到油箱1,实现快进。当液压缸快进至接近开关时,接近开关控制电磁单向节流阀的电磁阀断电,液压油经节流阀回到油箱,实现慢速进给;慢速进给过程就是驱动电机的主轴恒功率控制过程。精浆机动磨盘与静磨盘之间的间隙减小或浆液浓度提高,都会使驱动电机主轴功率提高,从而导致电机电流升高,PLC采集的功率信号大于设定信号,这时PLC经PIU控制程序控制比例溢流阀13降低液压系统工作压力,使驱动电机主轴功率降低至设定功率。反之亦然。这样就保证了驱动电机主轴的恒功率控制。当电磁换向阀9的右端电磁铁通电时,液压油经滤油器2,液压泵3、单向阀12、电磁换向阀9的右位及电磁单向阀11进入液压缸的有杆腔。液压缸无杆腔的液压油经电磁换向阀9、冷却器14回到油箱1,实现快退。压力表8及压力表开关7安装在液压站集成块上。由于精浆机是24小时连续工作,为此在回油路上设置了冷却器,便于及时带走因溢流损失而产生的热量。另外,手动溢流阀4,压力表6及压力表开关5安装在电气控制箱面板上,以方便系统调试及观察。如图4,控制系统采用语句表(STL)和梯形图(LAD)在开发PC机上混合编程的方式,以提高编程效率。由屏蔽通讯电缆RS-232将PC的申行端口和PLC的RS-485通讯端口联接,实现PC与PLC之间的通讯。整个程序包括主程序、初始化程序和中断调用程序3部分。主程序完成对两个子程序的调用,实现对各个具体动作的控制;子程序完成对各变量的初始化,定义参数值、滋出值和对参考值进行设定;中断程序是整个控制系统的核心部分,进行模拟量采样平均值及其差值的计算,具体实现PID控制器的整个控制过程,并对输出值限幅。本文档来自技高网...
一种磨浆机控制系统

【技术保护点】
一种磨浆机控制系统,其特征是:所述控制系统采用了PLC控制液压比例微进给,通过功率变送器对高压电机的信号进行采集,构成稳定可靠的闭环系统,控制对象以主电机的功率抽出为主要监控信号,并设计了相应的反馈检测控制回路,同时设计了适合人机交互工作的触摸屏界面。

【技术特征摘要】
1.一种磨浆机控制系统,其特征是:所述控制系统采用了PLC控制液压比例微进给,通过功率变送器对高压电机的信号进行采集,构成稳定可靠的闭环系统,控制对象以主电机的功率抽出为主要监控信号,并设计了相应的反馈检测控制回路,同时设计了适合人机交互工作的触摸屏界面。2.根据权利要求1所述的一种磨浆机控制系统,其特征是:所述控制系统将当前过程状态值以及连接的PLC工作状态可视化,并通过组态变量建立触摸屏与PLC的实时通讯,实现了通过触摸屏的设定值控制PLC的工作状态及其目标指令。3.根据权利要求1所述的一种磨浆机控制系统,其特征是:所述控制系统既可能制以构成独立的控制箱,也可并入DCS系统,实现远程自动控制。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐萍
申请(专利权)人:徐萍
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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