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1、第六章 复卷机电控系统设计与调试6.1 复卷机机械电气特性和规定6.1.1 复卷机型式及工作特性简介由卷纸机卷得纸卷比较松软，内部也许会有破损或断头，两侧边沿不整洁，纸幅宽度等多不能直接使用于纸加工或印刷等机器，大某些纸种（如新闻纸、凸版印刷纸、包装纸等）必要通过复卷机切边、分切、接头、在纸卷芯上重卷形成一定规格、一定紧度规定成品纸卷才干出厂。 普通复卷机安装在紧接着造纸机背面，它是造纸机械中运营车速最快机器，其车速达15001800米/分，最高达2500米/分以上。复卷机型式较多，依照需要在复卷机中还可以配备其她装置，成为联合机台。复卷机基本上可以分为下列五种：（1） 上引纸复卷机（2） 下
2、引纸复卷机（3） 单辊复卷机（4） 专用复卷机（5） 薄纸复卷机下面将简朴简介这几种复卷机构造特点及其性能。1、上引纸复卷机在上引纸复卷机中，纸幅通过纵切机构，绕过压纸辊，而后卷在卷纸轴上。纸卷由两个支承辊支承，纸卷中心随着纸卷直径增大而升高，压纸辊和纵切机构也同步向上移动。这种型式长处是易于引纸，构造简朴，操作以便，维修容易。但也有局限性之处。由于压纸辊和纵切机构压到纸卷上，成果导致纸卷与支承辊压区压力增大，如无压纸辊纵切机构悬秤装置时，则易于产生硬纸卷（压区负载越大，纸卷越硬）；另一方面，纸幅在压纸辊后就直接卷到纸卷上，靠调节两个支承辊传动转矩来控制硬度也许性很小，甚至不也许，因而控制纸卷
3、硬度能力有限，特别是在卷取软纸卷状况下更是如此。再次，因纵切机构随时向上移动，当机件磨损和变形以及安装质量欠佳时，容易导致纵切机构轴向窜动，引起切开纸边互相搭接而导致分卷困难。此外，由于车速和幅宽增大，在高速复卷大直径纸卷时也许变得很庞大，以至构造上不易解决。2、下引纸复卷机下引纸复卷机是从机台下面送入纸幅使其绕过某一种支承辊再卷上纸卷，纸从退纸卷上引过下方几种引纸辊，通过固定位置纵切机构，绕过前支承辊（按纸行方向数第二辊）或后支承辊，然后卷在卷纸轴上。其示意如图6-1所示：在复卷过程中，纸幅张力力图把纸卷拉向支承辊，使逐渐增大纸卷得以稳定，并在高速卷取时能保证纸卷质量。该类型复卷机还可运用变
4、化两个支承辊传动转矩差，结合压纸辊与纸卷间压区压力调节，对纸卷质量作较好控制。此类复卷机纵切机构安装在固定位置上，避免了轴向窜动，易于分卷；并且大某些转动部件接近地面，重心底，在高速运营中依然保持稳定，因而它使用得较广泛。且车速可达2500米/分。幅宽达10米，能解决从低定量纸直到纸板等品种。它缺陷是不易接近 图6-1 双支承辊下引纸复卷机示意图机台，不便于引纸和调节舒展杆，为此经常在机台下方设一地坑，使得操作工人易于接近，有时还装设自动引纸机构和远离控制舒展杆，以克服其缺陷。本章设计将重要针对双支承辊下引纸复卷机。下引纸复卷机尚有某些其他型式，因其易于接近纵切机构和舒展器以及容易分卷，故较多
5、用于窄幅纸卷。本章重要简介复卷机电控系统就是基于这种构造。3、单辊复卷机单辊复卷机是一种专用机台。该机重要用于超级压光纸和涂布机之前纸幅整饰，切齐纸卷两侧端面，粘接断头，去除不合格纸张。它有一种支承辊，纸卷支承于水平导轨上，构造型式与圆筒卷纸机相似。纸卷硬度靠气缸操纵杆臂朝支承辊方向对纸卷加负载来控制。4、专用复卷机复卷特殊纸种如低定量印刷纸、压感纸、聚乙烯涂布纸、硅酮涂布纸、双面超压美术纸和玻璃纸等时，规定较高。在双辊复卷机上，纸卷与支承辊间压力随纸卷直径增大而增长，导致过大纸卷硬度和其他纸卷疵病。虽然这些问题也许借助压力悬秤机构将纸卷减重而在一定限度上有所克服，但还不能令人满意。因而，其中
6、某些纸种只能在双辊复卷机上复卷较小纸卷，而另某些纸种甚至不能在双辊复卷机上复卷。为了适应这些对硬度控制非常敏感纸种，发展了各种类型专用复卷机，如单辊双面复卷机、双辊双面复卷机，其共同点是纸卷质量不支承在支承辊上。5、薄纸复卷机薄纸复卷机用于复卷薄绉纹纸，最多可同步卷取四层薄纸。近年来，实现了在复卷部进行纸幅压光，因此复卷机演变成为涉及退卷、压光和复卷联合机组。这种复卷机靠速差来复卷具备既定起绉比率绉纹纸，并且在复卷周期中保持恒定。因而，它比普通复卷机所需传动精度规定更高。薄纸复卷机按所用纵切机构型式有两种不同纸幅线路。直到近来，薄纸复卷机都配用压切式纵切机构。它便于调节分切宽度，其压溃作用对几
7、层薄纸产生切边封口效应。随着车速和幅宽增大，这种机构易发生下刀辊（砧辊）发颤状况，因而，高速时，压切式纵切机构被剪切式纵切机构所取代，后者是不受车速影响。薄纸复卷机最佳是采用大直径卷纸轴以实现纸卷减重。为了控制纸卷紧密度并获得大直径纸卷，可以采用气缸控制悬秤机构，以保证压区线压力恒定。6.1.2 纸卷质量指标及控制规定描述1、质量指标不同类型纸应选用相应类型复卷机来进行复卷，复卷出成品纸卷质量指标不同，它们对复卷机自动控制系统规定也是不同,这一章将重要简介双支承辊下引纸复卷机自动控制系统重要应用于复卷书写纸、静电复印纸、板纸等复卷，对于此类纸种成品纸卷质量指标如下：具备足够硬度，并且内紧外松、
8、径向硬度分布均匀，以保证纸卷在运送、储存过程中不变形、不崩裂，在印刷设备或其他加工设备上能平稳运营。2、控制规定复卷出成品纸卷形态优劣在很大限度上取决于复卷机性能。一台完善复卷机必须具备下列几种机能：（1）压纸辊压力自动程序控制；（2）支承辊转矩自动程序控制；（3）自动张力控制；（4）电力驱动“挠性”起动和恰当速度程序控制。下面将分别从运营机理上分析这几种程序控制机构。（1）压纸辊压力调节机构 卷取过程中成品纸卷直径在逐渐增大，成品纸卷重量在逐渐增长，成品纸卷与两底辊接触点也在变化，这就是说如果压纸辊施加压力恒定话，成品纸卷与两底辊接触点之间压力也在变化。为此如果盼望最佳纸卷形态话，就必要借释
9、放压纸辊施加压力负荷来补偿上述两项因素影响，才干获得成品纸卷与两底辊接触点之间压力恒定规定。压纸辊作用力对纸卷紧度有较大影响。压力调节机构作用是保持纸卷与支承辊压区压力稳定，约为11.2公斤力/厘米（约为11.2千牛/米），这就防止在初卷时因纸卷轴太轻而打滑以及在复卷后期因压力太大而卷得太紧。对某些纸卷来说，压纸辊应是有自动控制，以便对纸幅施加附加作用力。从上面分析可知，压纸辊压力一是保证纸卷与底辊间产生足够摩擦力，而不至于打滑；二是压纸辊压力将直接影响着纸辊硬度。工艺规定必要保持压区压力恒定，但从背面对复卷机压区压力分析将可以看出，为保证压区压力恒定，压纸辊液压系统释放压力与成品纸卷直径之间
10、关系是非线性特性。在没有调节压纸辊压力悬秤机构时，纸卷和支承辊之间线压力增长速度稍慢于纸卷重量增长速度，但它总是随着纸卷直径增大而增长。在旧式复卷机上，压力悬秤机构是采用机械悬秤装置。为了增长悬垂力，而将重物悬在固定于横轴上凸轮或偏心轮上，在该轴上装有链轮，用链条与压纸辊或纸卷轴连接，纸卷直径增大时，横轴就转动，使重物固定端凸轮臂增长，这就能使悬秤力增长。在新式复卷机上，调节压力是自动程序控制，它们采用气压式或液压式悬秤机构。它涉及有电气程序控制单元、电磁减压阀和悬称油缸等，变化悬称油缸内油压就可得到不同悬秤力。业已理解到，对许各种纸来说，仅仅有压纸辊压区压力程序控制，还不能生产出质量良好纸卷
11、。同样，恰当支承辊转矩程序控制，也不能单独地完全达到目的。只有压纸辊压区压力程序控制和支承辊转矩程序控制恰当配合，才干卷成从纸卷芯到外层硬度甚为均匀纸卷。（2） 支承辊转矩程序控制为了获得优质纸卷，支承辊转矩或速度控制必要满足恰当条件。如使用速度控制，支承辊间速差幅度应不大于0.2%，且当纸卷直径增大时，两支承辊速度必要接近（1：1）诸多速差系统并未按此方案设计，故收效有限。对许多纸种来说，在起动时要用正速差，使得卷芯处卷得紧，而在直径卷大后来又但愿有负速差，使纸卷外层卷得松些。如无精度高而配制恰当速差程序控制，是不能达到这种规定。在这里先要阐明一句，这里说速差控制是指速度给定差控制，先后两支
12、承辊实际速度其实是同样，只但是因速度给定差存在使得它们所承肩负荷不同样，因而，这里所说速差控制实质上也是转矩差控制。转矩程序控制普通是控制前支承辊转矩，其大小随着纸品种而异，并需要在现场做实验来选定。大概趋势是在起动时差不多所有转矩施加于前支承辊上，使纸卷绷紧，随着纸卷直径增大，前支承辊转矩逐渐变小，后支承辊转矩不不大于前支承辊，直到两支承辊转矩相匹配为止。然而，应当强调，转矩程序控制最重要还是起动时转矩。（3）张力调节机构纸幅张力控制是保证纸卷形态至关重要因素之一，纸幅张力最重要作用是展平纸幅，同步稳定纸幅张力还将避免纸幅横向偏移。纸幅张力大小对纸卷硬度影响并不是核心因素，由于压纸辊压力以及
13、先后底辊之间转矩差对纸卷硬度有着更大限度影响。因此复卷机运营中普通是将纸幅张力调节到能保证使纸幅展平，至于盼望纸卷具备较大硬度话，可以采用增大压纸辊压力和增大先后底辊之间转矩差来实现。纸幅在复卷过程中，纸张力大小重要由纸种来决定，普通为0.32公斤力/厘米（约为0.32千牛/米）。对的地选用纸张力能在一定限度上改进纸卷质量，减小断头，保持复卷机工作稳定。因而，复卷机传动应自动地保持张力稳定，并能依照生产需要进行调节。调节范畴普通为1：4，张力最大波动值不应超过10%，最小张力为0.3公斤力/厘米左右（约为0.3千牛/米）。纸幅纸力控制分为直接张力控制和间接张力控制两种，普通来说，直接张力控制精
14、度高，需要安装张力传感器，投资较高；间接张力控制方式不如直接张力控制精度高，投资较底。两种不同控制方式依照不同使用场合选用。不论采用直接张力控制方式还是采用间接张力控制方式，为了防止升、降速时瞬间机械设备通过纸幅突然发生倾斜，导致纸幅横向窜动或断头，必要可以预设静止张力。对于规定高精度张力控制及高生产率复卷机系统还应当考虑动态补偿环节，用以减小升降速过程中纸幅张力变化。张力调节机构有各种型式。原始张力机构是用手操纵制动器来获得张力，因其操作复杂且张力大小不一致，仅合用于老式低速复卷机上。较完善张力调节机构，在整个工作速度范畴内，能自动检测并控制张力使之保持恒定，也就是前面所说直接张力控制。它基
15、本上也可以分为两种：一种是在退纸卷背面配备检查张力用浮动辊，把纸张力大小引起辊筒移动变为气压信号或电信号，由制动器进行控制；另一种是在退纸辊背面安装张力计，把张力大小转变成反馈信号与给定信号相比较，通过恰当调节器进行调节后，直接控制制动发电机制动力矩进行自动张力控制。本章将要简介复卷机电控系统，就是采用带有制动发电机电气控制来控制退卷张力。在退纸辊运营时，退纸辊电动机事实上处在发电回馈制动状态。为适应高速和大卷径变化范畴，也是为了克服张力大滞后给复卷机直接张力控制系统带来不便，在采用直接张力控制时可增设采用前馈控制，这种办法可使复卷机获得良好性能。（4）电力驱动“挠性”起动及恰当速度程序控制
16、为了使纸幅不承受冲击张力，减少不必要断头，复卷机起动总是但愿越平稳越好。给调速系统转速电流双闭环前加入给定积分器，有助于复卷机平稳起动，给定积分器时间常数越大，系统起动越平稳。因此给定积分器在复卷机传动系统中有着十分重要作用，其积分时间常数可在较大范畴内调节，以适应不同加工工艺规定。同样，复卷机在升速、降速时也总是但愿速度变化越平稳越好，S型曲线升降速控制具备加速度加速度为常数特性，这正好符合复卷机在升速、降速时但愿速度变化平稳规定。以上四点是为了满足复卷工艺，电控系统所必要具备调节机能。除此之外，复卷机对电控系统尚有其他规定，涉及纠偏，自动检测到断纸后能紧急刹车，对液压站、气站连锁控制，对圆
17、刀控制，计长等，这些方面在详细设计系统时都要考虑到。前面讨论都是环绕着要获得良好纸卷形态而应有控制规定及普通控制办法，事实上厂家在选购复卷机时，复卷机生产能力也是一种核心因素。分析复卷机生产能力时，要考虑到复卷机生产中两个特点：（1）复卷机生产能力应与造纸机生产能力相适应，否则将影响造纸车间生产持续性。（2）复卷机是一种间歇性生产机器，影响复卷机生产能力重要因素是复卷机纸宽、车速、辅助工序所需时间和卷取纸卷直径。复卷机幅宽是和造纸机相适应，没有选取余地。复卷机车速和辅助工序所需时间（决定于复卷机机械化限度）对其生产能力影响，在不同条件下是不同。对低速复卷机提高车速能明显增长其生产能力。但对于高
18、速复卷机，仅仅进一步提高其车速时，对其生产能力提高没有明显影响。卷取纸卷大小可以影响到复卷机中辅助工序所需时间比例，因而也能影响到复卷机生产能力。当代化复卷机车速已经很高，达2500米/分以上，但真正在最高车速下运转时间是很短。相反，用在辅助工序上时间所占比重越来越大。因此使辅助工序机械化，减小辅助工序所需时间，对提高复卷机生产能力是很故意义。由于电子技术奔腾发展，高度自动化、智能化复卷机已在国外问世，如分兰VALWET公司可提供车速2500米/分，除接头需要人工解决外，整个卷取过程能自动完毕复卷机，甚至变化分切规格都可自动完毕，用在辅助工序上时间非常短并且操作工人非常轻松。显示出复卷机电气传
19、动此后发展方向。6.1.3 系统配备与控制方案从以上对复卷机控制规定分析可知，复卷机对主传动控制精度规定很高，此前复卷机电控系统由于当时水平限制，大某些采用单台直流电动机带动前、后底辊，而退纸辊采用磁粉制动来产生退卷张力，压纸辊压力要靠手动来调节，这样就不能实现对先后底辊自动转矩控制，对退纸辊制动力矩控制、对压纸辊压力控制都是不平滑和不精准。当前复卷机电控系统配制各式各样，可灵活实现各种特殊规定。为了能实现精准灵活控制，双支承辊下引纸复卷机前底辊、后底辊、退纸辊普通均采用有传动控制。本章将重要简介在各纸厂广范应用双支承辊下引纸复卷机电控系统配备及相应控制方案。从前面分析已知，复卷时把原纸卷吊放
20、在退纸架上，纸芯放在先后两底辊上，顶紧，系统在低速爬行状态下把纸从退纸辊上引过来经导辊引至纸芯上，粘贴好后来再让系统工作在车速较高运营状态，因此系统有引纸和运营两种工作状态。相应于复卷机引纸与运营两种工作状态：引纸时，两底辊和退纸辊都应工作在引纸低速电动状态，三个单元线速度应基本一致，以保持一定引纸张力；运营时，要复卷出符和规定纸卷，电控系统必要满足一定规定：（1）作为主传动单元后底辊转速决定着复卷机总车速，前底辊车速跟随后底辊，它们之间控制还需考虑成品纸卷内紧外松规定对前、后底辊负荷分派控制。（2）退纸辊控制，在退卷过程中，退纸卷直径越来越小，要保持退卷张力恒定，退纸辊制动力矩应随卷径变化而
21、变化，其外在体现是退纸辊车速随卷径变化而变化。（3）压纸辊压力自动程序控制。（4）为了使纸幅在加减速及起动过程中不受冲击张力，复卷机应有S型升降速控制。从以上分析可知，复卷机自动控制系统核心是对主传动自动调速系统，因此从调速方式方面，普通可将复卷机自动控制系统分为两种配备：一种是主传动为直流电机直流调速电控系统；一种是主传动为交流电机交流调速电控系统。无论采用哪种配备，对于主传动来说最后都要达同样目，即：（1）前、后底辊传动中，底辊转速决定着复卷机车速，需有如下几种功能：最低引纸速度。S型升降速特性。前、后底辊之间力矩差控制。（2）退纸辊传动重要是在复卷机运营中产生制动力用于保持纸幅张力，引纸
22、过程产生电动力获得引纸速度。且需有：正向点动，反向点动。静止张力给定。间接或直接张力控制。成品纸卷长度显示。如选用调速装置能实现智能控制，则可以运用这些调速装置直接构成较简朴复卷机电控系统。如纸种对电控系统控制性能及精度规定较高，或顾客对复卷机自动化限度规定较高，则系统还需配备可编程控制器和触摸屏。由于直流调速装置与交流调速装置控制办法不同，调速性能也不同，因而在实现以上特定规定期候，电控系统控制方案也大相径庭。接下来几节中，将分别对它们进行详细简介。6.2 应用于复卷机主传动控制直流传动装置简介直流电机具备良好起制动性能，宜于在广泛范畴内调速，并且人们对直流调速技术结识比交流调速早，在理论上
23、和实践上都比较成熟，因而，在国内大某些复卷机主传动都是采用直流电机。此前复卷机大都采用分立元件构成直流调速装置，用模仿电路进行控制，控制精度低，维修量大，并且很难实现智能控制。对于复卷机传动控制系统，它前、后底辊，退纸辊负载在卷纸退卷过程中是个时变、非线性量，采用模仿控制办法遇到了困难。重要有三点：（1）模仿调节器参数是固定，难以适应系统参数大范畴变化。（2）用模仿器件难以实现记忆存储和复杂计算。（3）模仿控制方式难以实现非线性控制规律、自适应控制规律和自寻优控制规律。当前，各种品牌数字式直流调速装置已大量使用，这些装置在主电路上采用模块化构造，在主控回路用多是集成化电路，再加上微解决机存储记
24、忆、计算、判断、通讯功能、内部数字化量传递与控制等，使得装置不但工作稳定可靠，并且可依照实际需要对装置控制参数进行恰当修改即组态，以达到咱们所需要控制性能。当前国内外各品牌直流调速装置较多，各纸厂应用较多有欧陆590、西门子、ABB，它们在整流主电路及主控电路等硬件配备上大同小异，只是在软件设计上各有特色。本节重要以在国内应用较为广泛欧陆590为例，简介应用于复卷机主传动控制直流直流调速装置。6.2.1 590总体简介590控制回路由微解决机中心控制，采用许多可依照实际规定自由搭配功能模块，还可实现转速环及电流环参数自整定或手动整定。590电动机速度控制装置，是作为与配套控制设备安装在原则箱内
25、部件而设计。控制装置使用交流110V到500V3相原则电压，提供直流输出电压和电流，用于电枢和励磁，合用于直流她激电动机和永磁电动机控制。590系列控制，是用16位微解决器实现，它具备许多先进性能：（1） 复杂控制算法，这是简朴模仿技术无法实现。（2） 原则软件模块与可组态软件控制电路相结合。（3） 通过串行线路，可与其他传动装置或主计算机通讯，能构成先进过程系统。电动机电枢控制装置，有再生和非再生两种型式。非再生控制装置，由一种全控晶闸管桥构成，具备瞬态过载保护和配套电子控制电路；在一种选定旋转方向上，提供精准速度和（或）转矩控制。再生控制装置，由两个全控晶闸管桥和高档电子控制装置构成，在两
26、个旋转方向上，能控制加速和减速，以及速度与转矩。各种形式电枢控制装置，都配备励磁调节器作为原则部件。该调节器，由一单相全波半控晶闸管构成，有瞬态过载保护。该调节器提供固定电压源或电流源，取决于所选取恒转矩运营方式。励磁电流工作方式，还可以进一步得到加强，以便为规定扩大速度控制范畴和恒功率控制系统，提供一种削弱磁场范畴。控制电路与电源电路完全隔离，从而简化了系统内部控制装置之间接线，并改进了操作安全性。控制电路自动调节，可接受4070HZ范畴内电源频率，而具备抗电源干扰性能。电枢控制装置，不受相序旋转影响。所有装置都设计为使用插销简朴而又经济面板安装方式。如需要从面板上取下控制装置，因采用插入式
27、接插件，拆除和重新接线都得到简化。在整个范畴内，凡是也许地方，都采用原则化零部件，因而可减小维持多传动系统运营所需备件品种。例如，不论功率和晶闸管桥配备如何，控制装置都采用相似控制触发电路印刷电路板。起动和拟定故障（控制装置内部及其外部），由于有人机接口显示，极为以便，它自动显示第一次故障。显示也是强有力诊断工具，可观测控制装置内所有报警、输入和重要软件块。前面板上发光二极管显示，可即时批示传动装置和重要输入输出状态。6.2.2 590硬件配备1、主回路（1）电枢回路590控制回路由微解决机中心控制，采用许多可依照实际规定自由搭配功能模块，还可实现转速环及电流环参数自整定。电枢回路由如下两种方
28、式之一构成：4象限可逆驱动直流逆变二桥反并联；2象限单向运转，六只可控硅构成正向桥路。在2象限晶闸管桥状况下，由3个模件提供6个晶闸管，构成一种整流桥。每个晶闸管都由触发门阵列单独控制，用脉冲变压器进行电压隔离。这种整流桥有两种抑制方式，一种是用RC网路限制晶闸管上电压上升速率，从而减小虚触发也许性；另一种是用压敏电阻（VDR），把施加最大电压保持在晶闸管额定值极限内。4象限有一附加反向逆变控制，逆变桥与整流桥反向并联，以提供再生制动能力和反向运转能力。这就可给咱们退纸辊提供灵活、以便制动控制，由于退纸辊在爬行时需要工作在低速电动状态，在运营过程中需工作在制动力可自动调节发电制动状态。电枢桥内
29、部不安装半导体熔断器保护，而是在外部由顾客提供。电枢桥采用电子电路控制保护防止电流过载；外部要安装熔断器，进行短路保护。（2）励磁桥励磁电源是由一半控桥晶闸管整流桥产生，它用两种办法控制励磁。一种是电压控制，即简朴相位角控制，输出是一可变电压源；另一种是用闭环电流控制。闭环电流控制可精准调节励磁电流，从而防止电流随网路电压变化，或励磁电阻热变化而变动。如控制器要通过削弱磁场办法扩展速度运转范畴，就必要使用闭环电流控制。（3）反馈控制器对电动机所需所有参数都可实现闭环控制。因参数要控制，就必要向控制器提供反馈 。电流反馈形式是电枢电流；这是用3个交流互感器监视晶闸管桥相电流而实现。交流反馈被整流
30、后，通过恰当选取电阻，就可得到所需电流电平。速度反馈有如下三种，可选取其中一种：直流测速发电机。编码器。电枢电压直流测速发电机、编码器，是直流电动机外部安装部件；控制器内有一电路为速度反馈进行换算。用于速度控制和削弱磁场控制电枢电压反馈，是内部提供电路完毕；它通过精准高阻抗分压器提供一种隔离信号，连接原则放大电路。励磁某些也有一电流反馈，也是用电流互感器监视交流电流信号。各种形式反馈，都由安装在校准板上内部校准电阻，换算为顾客所需电平。（4）辅助电源和主接触器控制器电源是取自交流辅助电源输入端，辅助电源通过变压器、整流器电路，形成低压电源。在需要控制动作时，辅助电源必要始终接通，之间不必安装附
31、加开关。控制器需要一电源接触器，直流、交流都可以，与主回路电源串联，以保证对的合闸顺序。这一接触器由微控制器通过隔离继电器直接启动；隔离继电器用于辅助电压相似电压驱动接触器线圈。不应有辅助触点与接触器线圈串联，这样会导致控制顺序问题。如使用直流接触器，直流接触器辅助触点，应连接“使能”输入端，以保证对的顺序。2、控制电路（1）微机控制采用一种16位微控制器，来完毕大多数控制功能，附加硬件提供微控制器增援，或为输入输出数据提供微控制器增援，或为输入输出数据提供接口或换算。（2）程序或数据存贮微控制器有3种存贮信息：64K字节EPROM16K字节RAM8K字节EEPROMEPROM重要用于存贮程序
32、，其中尚有一种区域用于存贮人机接口显示屏信息和文本，以及参数系统预设值表格。（3）外围设备微解决器通过三种外围电路执行完毕各种复杂控制功能。这三种电路是：触发门阵列；液晶显示屏驱动器；通用异步收发电路。UART，即异步收发通信电路。触发门阵列是特制集成电路，它依照微控制器指令，拟定主或从组件中哪一种晶闸管要触发。触发门阵列还控制励磁桥。液晶显示驱动器，是从微控制器接受数据，并显示这一信息。驱动器保持数据显示，直到来了新信息为止；这样，微控制器便从液晶显示复杂任务中解放出来进行其他操作。UART控制重要通过两个串行数据线路口P1和P2完毕。微控制器批示UART电路用特定数据速率发送数据，UART
33、把数据转换成串行发送格式，并按照协约规定增长附加信息。同样有数据来时，微控制器通过UART电路把输入数据从串行转换为并行数据并接受。UART尚有一并行口接线脚，可进行输入或输出数据操作。微控制器用同样办法，从UART 中读取这些数据。（4）信号换算和修整所有输入模仿或数字信号，都由外部电流换算为微控制器输入范畴极限之内。在数字输入状况下，输入信号电平要严格地控制在极限之内，换算是固定。同样，速度设定值之类模仿输入也是处在已知极限之内，换算也是固定。但是，有某些信号可以在较广范畴内变化，这些信号是：电枢电流模仿测速发电机速度反馈励磁电路电枢电压这些参数是用外部校准电阻换算；校准电阻是依照控制器计
34、算出来。数字或模仿输出信号，都由外电路进行缓冲存贮，并换算为常规电平，与数字和模仿输入信号电平相兼容。（5）电源控制器电源，是由单相辅助电源通过控制变压器提供。通过桥式整流器和电容滤波输出40V未调节直流电压。经稳压产生直流24V电压用于晶闸管组件触发、数字输入输出和其他功能。逻辑电路采用5V稳压电源。15V稳压电源，用于其他模仿电路。所有电源均有短路保护，并且40V和5V电源，都用迅速短路装置防止过压。（6）编码在电源板上有一种编码电路，为主解决机产生晶闸管组件同步触发信号。这一编码电路，使用光电隔离器与电源相隔离；在控制器使用质量不好电源工作时，有较好效果。这一电路还完毕缺相检测和相序自动
35、跟踪功能。 如输入3相电源发生故障，或丢失一相，编码电路及时向微解决机发出报警。对缺相必要认真解决，由于连接在控制器3相输入端外部设备，完全有也许再产生丢失那一相。在这种状况下，缺相检测器就不会显示报警状态。6.2.3 590程序控制1、电枢电流控制（1）工作原理电流或从速度环，或直接从现场接受电流给定，并形成误差信号，它是给定与平均反馈值之间差值。误差信号被馈送到比例积分调节器，它产生电流环输出，即触发信号。在590传动装置中，以两种不同形式生成误差信号。平均误差被馈送到PI算法积分某些；而瞬时误差计算为规定与瞬时反馈值之间差值。这一误差被馈送到PI算法比例某些，产生较高瞬时效能，由于与平均
36、值不同，不具有任何时间滞后。而平均值具有电源周期1/6固有滞后。但平均值是转矩真实量度，而转矩是电流控制目，并且在达到零稳态误差中，不受很小时间滞后影响。触发角信号转换为比电源过零点滞后一段时间（通过锁相环获得），并且生成触发指令，在稳态下，每1/6电源周期向晶闸管组发送一次。下面将简介电流控制器某些特点：自适应电流控制晶闸管6脉冲直流器增益，在电枢电流不持续处急剧下降。因此电流控制器内规定提高增益，以进行补偿。在590传动装置中，这是用自适应算法解决，使电流在不持续工作区域内，以一步之差跟踪电流给定。 反电动势估算电动机在静止时零电流触发角是120度。在电动机以不同速度旋转时，零电流触发角沿
37、余弦轨迹移动。如果要使电流环带宽，在电流从主桥向从桥（反向亦然）反向过程中，保持在尽量高水平，就必要尽量紧密地跟踪这一轨迹。要获得精准触发角初始值，必要懂得工作反电动势。在590传动装置中是通过硬件峰值电流检测器和恰当软件算法组合起来。桥转换延迟桥转换“死区时间”，即零电流时间间隔，是可编程。“死区时间”可以设定为1/6主电源周期倍数，其数值为1到6，即最大值为20毫秒。（2）电流调谐电枢电流调谐可用自动调谐，但自动调谐有两个限制。一是实现自动调谐，规定励磁线圈被关断，因此，自动调谐永磁电动机或具备较高剩磁她激电机时，轴规定夹紧。二是也许导致电流过流跳闸。因此如果自动调谐不成功，可以手动调谐。
38、电流调谐要点是：如I增益过高，响应就会阻尼不够（过冲太大，并且长时间震荡才干稳定）。如I增益太底，响应就会过阻尼（长时间指数上升）。在I增益设定在最佳值时，如P增益太底，响应会欠阻尼。同样，如P增益太高，响应也会恢复到欠阻尼，趋向完全不稳定。2、速度控制（1）工作原理速度环从外部回路（即位置环）接受给定，或直接从设备接受给定并形成误差信号，这是给定与反馈差值。误差信号被馈送到比例、积分补偿器，后者产生速度环输出，即电流给定信号。与电流环同步速度环比例积分算法比例某些，在电流环每次运营前便及时执行，因而保证有最小时间滞后，并有最大带宽。模仿测速仪和编码器组合反馈在比例积分算法比例某些使用模仿测速
39、仪反馈，在积分某些使用编码器反馈（用电流环类似原理）因而，590传动装置，把最大瞬变响应以数字反馈高稳态精度结合起来。（2）速度环调节速度环调节是手动完毕，即为负载选取精准时间常数，然后调节增益，达到所需阻尼。也就是说上升时间快，而过冲最小甚至没有。设定速度环增益指标，与上述电流环增益相似，只是时间常数为积分增益倒数。3、励磁控制（1）电流控制励磁电流回路可直接接受来自设备或外部削弱磁场回路规定，并形成误差信号。这是给定与反馈差值。误差信号被馈送到比例、积分补偿器，后者产生励磁回路输出，即励磁触发角信号。触发角信号被转换成距电源过零点时间延迟（通过用于电枢同一种锁相环获得），并生成触发指令，在
40、稳态每1/2个电源周期向励磁桥发送一种指令。（2）电压控制这为名牌上不指定励磁电流定额电动机，提供一种开环电压控制。（3）磁场弱磁控制弱磁回路接受最大电压作为给定，减去电枢反馈电压，便得出对励磁电流回路励磁规定。最小励磁电流参数限制削弱磁场范畴内最小电平。 4、人机接口欧陆590全数字直流调速器人机接口由面板上一种液晶显示屏与四个功能键构成，通过人机接口可以读取和设定电气传动系统所有参数。（1）显示屏显示窗口有两行字母或数字：上边一行显示菜单或功能；下边一行显示上边一行所选功能数据或状态。（2）功能键翻下上部保护板，便可见到四个功能键：“M”为菜单选取键（或称为确认键），按该键将确认下边一行显
41、示菜单或功能。“E”为返回键，按该键可以返回到前面菜单。“上箭头键”，按该键可以向上寻找所需要菜单选项，当下边一行显示为参数值或可变化功能时，可使参数值增长或变化功能。“下箭头键”，按该键可向下寻找所需要菜单选项，当下边一行显示为参数值或可变化功能时，可使参数值减小或变化功能。5、串行通讯由于590备有管理通信接口，因此590传动装置管理和监控才得到简化。这一任选件提供一种串行数据口，可安装在各个传动装置上。这样，RS422/RS485线路可汇总起来，用一台智能设备监控和更新传动装置网络参数。590增援ASCII和二进制两种通信。用这一线路可实现这样一种管理控制系统，其中每一台传动装置，都处在
42、本机持续控制之下，中央计算机仅执行定期设定值更新、控制顺序和数据采集。这一类型控制系统具备如下长处：由汇总数字系统取代中央可编程控器多线模仿传播；数字系统通过双扭线路进行串行数据传播，可减少电缆布线成本。数字传播比模仿传播抗干扰，并且传播数据精度不受从事介质影响。在数据线路两端使用智能设备，可检查通讯错误。事实上消除了电噪音对数据完善性影响。因此，使用这种办法能以相称高精度向传动装置发送设定值。所用通讯原则，容许把多达个传动装置连接到一条线路上，由计算机串行口驱动，增长口就可以容纳附加传动装置。大多数计算机都备有RS232串行口，容易使之转换成适应RS422原则通讯口。（）计算机从590读取信
43、息顺序查询开始时计算机是主态，590为从机方式，开始发送信息被称为“建立联系”信息，由如下格式表达：（EOT）（GID）（GID）（UID）（UID）（C1）（C2）（ENQ）这些符号定义如下：（EOT）这是控制字符，使网络内所有从机设备复位，并使它们检查后来发送4个字符，与否与它们组件号地址相似符。（GID）设备组号，为了安全起见复发一遍。（UID）设备地址号，为了安全起见复发一遍。（C1）（C2）这几种字符用助记符指定参数。（ENQ）这一字符表达查询信息结束。发送这一信息，便启动590响应程序发送这一信息之后，计算机便进入从态，并期待接受590答复。此时590呈主态，只要它成功接受到所有信
44、息，便用如下格式响应：（STX）（C1）（C2）（D1）（D2）（D3）（DN）（ETX）（BCC）这一响应构成信息定义如下：（STX）文本开始（C1）（C2）用助记符指定参数（D1）到（DN）所需参数值（长度由信息决定）。如数据值是一整数（小数某些是0），它就不发送小数点。小数某些尾零也不发送。（ETX）文本结束（BCC）这是检查位，是（STX）之后（不涉及STX）到（ETX）（涉及ETX）之间发送所有字符检查和。计算机在接受这一应答为有效之前，必要检查（BCC）。软件还必要可以依照数据传播协约从数据中取出数字。进一步询问和终结于是计算机又采用主态，也许有如下三种选取：重复参数办法（NAK）
45、持续滚动简便办法（ACK）终结通信（EOT）无响应在某种状况下，计算机也许接受不到590响应。在这种状况下，计算机编程应为“超时”，在再一次尝试之前，短时间（至少160毫秒）等待响应（2）计算机向590发送信息顺序建立连接发送如下信息，与指定590建立连接：（EOT）（GID）（GID）（UID）（UID）紧跟着就是数据传播：（STX）（C1）（C2）（D1）（D2）（D3）（DN）（ETX）（BCC）应答发送所有信息后，590发送（ACK）、（NAK）或不给答复进行响应。终结如计算机要停止选取一特定590控制器，而要与另一台建立连接时，使用终结程序。6、590功能模块与参数设立（1）功能模块
46、590装置中有许多功能模块，有输入、输出模块、电流控制模块、速度控制模块、磁场控制模块等，尚有许多容许重新配制模块，有：上升/下降、直径运算、斜坡、PID调节器、锥度计算、转矩计算器、给定值共计1、给定值共计2等，有些输入输出模块也容许重新配备，尚有某些内部连线，也容许重新配备。这样，人们就可以按照自己控制目来进行组态实现了。590装置每个参数均有唯一一种标记号与之配用，该标记用于重新配备系统时来标置相应参数。在重新组态系统时，必要一方面启动配备使能标志，这一标志使所在输入与框图断开， 防止变化标记号时写入不对的数据而导致危险。在配备结束后，配备使能标志必要返回禁止状态，只有返回到禁止状态，装
47、置才干运营，否则装置将发出报警。590组态办法分为三类： 输入、输出重新配备，容许重新配备参数有：模仿输入1、2、3、4、5；模仿输出1、2；数字输入1、2、3；数字输出1、2、3。 软件模块重新配备，容许配备模块有：上升/下降模块、直径运算模块、PID调节器模块、锥度计算模块等。 内部连线配备，共有10根内部连线：LINK1LINK10。（2）设定参数装置出厂时厂家已依照普通使用状况为参数赋予了参数值，即所谓“缺省值”。当顾客为了实现特定用途时，必要通过人机接口（MMI）对相应参数进行修改。修改后参数还必要进行参数存储操作，将修改后参数存储到“EEPROM”存储器中，以免失电丢失。参数设定操作环节从略。6.2.4 590在复卷机电控系统中应用从以上对590简介可知，590可以便实现正反转运营，并且在制动时可以便把能量反馈回电网；有数字量及模仿量输入输出接口，尚有丰富内部组态模块及内部连线，顾客可依照需要进行灵活组态以实现特定功能。590数字量输入输出端口可用于复卷机主传动点连锁及互锁动作；模仿量输入输出端口可用于速度、张力、卷径予置、传动单元间负荷分派、速度跟踪等；内部功能模块中具有速度、电流模块，可实现常规双闭环控制，