文档介绍：.页眉. 页脚. 纸机传动自动化技术论文 1 纸机传动技术的发展历程 现场总线与网络技术及公共直流母线技术的兴起 现场总线及网络技术的普及和应用现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统, 其主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器和执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。目前世界上存在着大约 40 余种现场总线,如法国的 FIP ,英国的 ERA ,德国西门子公司的 Profibus , 挪威的 FINT , Echelo n 公司的 LONWorks , PhenixContac t 公司的 InterBus , RoberBosc h 公司的 CAN , Rosemounr 公司的 HART , CarloGavazzi 公司的 Dupline , 丹麦 ProcessData 公司的 , PeterHans 公司的 F-Mux ,以及 ASI ( ActraturSensorInterface ), Modbus , SDS , ,国际标准组织- 基金会现场总线 FF : FieldBusFoundation , WorldFIP , BitBus ,美国的 与 等等。现场总线技术改变了整个工业控制过程的系统结构, 使仪表信号( 4~ 20mA )过渡到全数字通讯信号。这个改变对于造纸传动自动化是颠覆性的,使整个控制系统结构和方式进入到了一个信息化和智能化的崭新阶段。 人机界面取代按钮和操作器由人机交互式操作屏全面取代传统的按钮操作, 也彻底改变了造纸传动工业现场。操作屏不仅可以任意设置按钮的功能和数量, 还可以实时监视系统的各个运行状态以及参数等。在系统结构方面, 目前普遍采用双端口网络系统, . 页脚. 个端口用于传动系统及各个执行单元,另一个用于操作屏进行数据传输,提高抗干扰能力。操作屏的使用, 使用户节省了大量的现场电缆的铺设以及操作台的安装, 节约了自然资源和工作量。目前由于自然资源的价格上涨, 显示操作屏的价格下降, 在一次成本投入上已经十分相近,如果考虑辅助传动控制的按钮连线,操作屏的投入成本更具优势。 公共直流母线的推广和应用 公共直流母线与交流母线的区别与特点公共直流母线系统的应用在造纸传动自动化技术领域具有标志性作用。所谓公共直流母线, 简单地说就是将变频器的交直交内部结构, 变为交直交外部系统结构。图1 和图 2 是公共直流母线和交流母线的原理结构图, 以说明两者的区别。从图中可以看出, 交流母线变频器是各个变频器分别与交流电网连接, 各自工作是独立的; 而公共直流母线结构则是有一个总的进线整流单元, 通过直流向各个逆变器单元供电。这种结构上的变化, 导致其工作方式和效果不同。从相关资料和研究分析可以归纳这两者的主要区别和特点如下: (1) 由于烘缸等大惯性负载的存在, 在交流母线系统中往往会出现过压跳闸等情况。但在公共直流母线系统中, 因为能量可以通过直流母线在所有电机之间互相流动, 从而解决因为负载波动引起的跳闸, 很好地克服多电机间电动状态和发电状态之间的矛盾。(2) 通过集中整流, 可以使公共直流母线电压在技术手段上做得更加可靠, 降低故障率。但是事物总是利弊相伴, 集中整流尽管可以通过技术手段提高可靠性, 但毕竟是一个单机运行, 一旦整流单元故障, 也会造成整个系统停机。而交流母线系统, 由于每台变频器都是独立的,因此,一台故障不影响整个生产线的运行,排除故障相对简单。(3)关于节能和降低成本。由于在技术上明显复杂, 如果不采用特殊手段, 公共直流母线的价格目前高于交流母线的价格。关于节能的观点,目前尚没有理论和实验数据证明这一说法。(4) .页眉. 页脚. 关于谐波抑制问题。变频器的谐波主要来源于高频开关的脉冲电流, 使电网的电流波形失真, 导致大量谐波产生。从统计学的角度看, 当采用公共直流母线后, 母线上的电流是多台变频器不规则的脉冲电流叠加,各个变频器的电容相当于并联,理论上比交流母线电流波形好, 谐波影响会得到改善。但由于整流单元的集中, 对变压器的影响比交流母线要大, 特别是普通六脉波系统, 会在电网侧产生很大的 5 次谐波, 甚至达到干扰其他用电设备的程度。因此, 当功率超过 2000kW 时,建议采用 12 脉波整流单元,这样可以有效减小谢波干扰的影响。而交流母线系统, 由于没有集中大功率整流, 因此 5 次谐波的影响要小。关于回馈制动问题。由于纸机传动是一种长期稳速运行的系统, 是否考虑增加回馈制动单元, 应当根据系统的总投资、运行车速及停机的要求综合考虑。一种说法是通过能量回馈可以节省能源, 但实际上纸机正常生产后是很少需要紧急停车的