机制纸复卷机排废功能的两种优化方法

Two methods for exhaust function optimization of paper rewinders⊙ MA Hai-tao (Mudanjiang Hengfeng Paper Co., Ltd., Mudanjiang 157013, Heilongjiang, China)

机制纸复卷机排废功能的两种优化方法

⊙ 马海涛（牡丹江恒丰纸业股份有限公司，黑龙江牡丹江 157013）关键词：复卷机；损纸；排废风机；变频调速；调节阀

Key words: rewinder; broke reject; exhaust fan; speed regulation by frequency conversion; regulating valve

在机制纸的生产线中，复卷机可以将机制纸机下来的纸卷，根据产品的要求进行分切，同时会产生废纸边。复卷机排废功能就是将废纸条吸走，通过排废管道将废纸条吸到干损纸碎浆机中回收利用。

机制纸生产过程中，复卷机排废电机大多数是工频控制，通过复卷机操作台上的启动按钮，来控制排废风机的运行，通过热继电器对排废风机进行过载保护。长期50Hz频率运行，排废风机会有大量的能量浪费。通过优化机制纸复卷机排废控制方式，可以节能，提高成品合格率。

下面为大家推荐两种优化复卷机排废功能的控制方式：将排废风机由工频控制改为变频调速控制；将排废风机管道上增加调节阀来控制风量。

1 排废风机由工频控制改为变频调速控制

方法一：在HW Config中组态一台变频器（先导入

马海涛 先生

自动化分厂电气工程师；主要从事设

备安装、维护、控制程序设计工作。

变频器的GSD文件），以S7-400系列PLC、6SE70变频器为例

PLC是S7-400系列（CPU 414-2 DP/6ES7 414-2XG03-0AB0），在硬件组态中添加Drive Module,将PROFIBUS通讯地址定义为6，如图1。

在Block中加入功能FC78（EXHAUST），里面

中图分类号：TS734+.7 文献标志码：B 文章编号：1007-9211(2019)16-0048-03

48

第40卷第16期 2019年8月

包括排废风机的状态字和控制字等相关控制程序。将DB78定义为EXHAUST的背景数据块，调用背景数据块DB78的数据来进行数据交换。通过与复卷机实际运行车速联锁，再经过调用功能FC215，将输出的速度作为排废风机的速度给定，实现变频器的速度给定同车速联锁，低速的时候排废分风机转速低，随着复卷机实际车速的升高，排废风机转速越来越快，从而实现节能的目的。如图2、图3。

其中DB50.DBD48是复卷机运行的实际车速，DB3.DBD166是复卷机运行的最高车速，DB50.DBD448是复卷机风机运行的最小转速，DB50.DBD452是复卷机风机运行的最大转速，DB50.DBD456是吸纸风机的速度给定，经过调用FC124，再经过转换将DB78.DBW48作为速度给定发给排废风机变频器。

用DriveMonitor软件调试6SE70变频器，S7-400PLC与6SE70变频器之间采用的是PPO 2的通讯方式（PIV+PZD-6/6），主站PLC与从站变频器之间进行数据交换，主站PLC发给从站变频器的第一个控制字PZD存储在变频器里的K3001字里，（K3001有16位，从高到底为3115到3100），将从站变频器的参数P5的第一个参数设置为3100，所以K3001的第一位3100就控制变频器的启动与停止。

主站PLC发给从站变频器的第二个控制字PZD存储在变频器的K3002字里，变频器的参数P443存放速度给定值，把参数P443设置等于K3002，那么整个字K3002就是主站PLC给从站变频器的速度给定控制字。PLC发送过来的第二个字的大小为0到16384（十进制—，对应变频器输出的0到100%），当为16384时，变频器输出频率为50Hz。

从站变频器的输出给主站PLC的第一个状态字PZD是P734.1，需要在变频器里把P734.1设为K32。第二个PZD字是P734.2，需要在变频器里把P734.2设为KK148（运行反馈速度）。第三个状态字PZD是P734.3，需要在变频器里把P734.3设为K24（电机实际转矩）。第四个状态字PZD是P734.4，需要在变频器里把P734.4设为K247（电机温度）。第五个状态字PZD是P734.5，需要在变频器里把P734.5设为K22（电机电

PRODUCTION

生产实践流）。

方法二：组态一块AO模块

如果设备本身有剩余AO通道，可以直接利用，如果没有，可根据实际需要在硬件组态中组态一块AO4*12Bit模块，将模块相应端子定义为4～20mA或者0～10V，如图4。

图1 硬件组态

图2 FC125功能

图3 PLC程序

China Pulp & Paper IndustryAug., 2019 Vol.40, No.19

生产实践PRODUCTION

图4 AO通道设置

图5 排废风机功能参数设置

在Block中加入相应的风机控制程序块，具体程序设置，同方法一类似。

先将变频器的速度给定设置为端子给定，再将变频器速度给定对应的参数设置为4～20mA或者0～10V。

2 将排废风机管道上增加调节阀来控制风量

在人机界面上添加Exhaust功能操作界面，里面包括：06选择自动/手动模式控制排废；07打开/关闭排

50

第40卷第16期 2019年8月

图6 调节阀相关图纸

废功能；08输入最大的排废速度；09输入最小的排废速度；10输入最大的抽吸速度率11；输入最小的抽吸速度率；12显示当前选择的排废输出曲线。如图5。

在Block中加入EXHAUST的功能，里面包括排废风机的启停条件，运行状态，调节阀的模拟量给定的运算等功能，如图6。其中：A4.0、A4.1分别是气动调节阀的开关；PEW514是气动调节阀的给定；PAW514是气动调节阀的反馈。

本系统选用的气动调节阀动力源是压缩空气。通过具体的程序把给定PEW514加到电气阀门定位器，实现比例式调节。PAW514是阀位状况反馈，通过电信号传给上位系统。通过调节阀门的开度，从而改变管道的进气量，调整了管道的真空。利用这样的控制原理，来完成管道压力的调节，改变管道的风量大小，从而实现节能的目的。

注意事项：变频器和调节阀严格按照设备说明书进行安装；设备安装完毕后，认真检查接线；下载程序前，先将程序做好备份。

[收稿日期:2019-04-27(修改稿)]