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变频调速控制系统在造纸机中的应用摘要:随着经济的发展,对工业生产的要求也越来越高。
交流变频控制技术的产生,必然会引起工业生产中一场新的变革。
交流变频调速控制系统以其可靠性高、调节特性好、稳定节能等优点,在众多速领域得到广泛应用和大力推广。
本文着重介绍了交流变频调速控制系统在造纸行业中的运用。
关键词:变频调速控制恒转矩恒功率电流环中图分类号:tp276 文献标识码:ａ文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0129-02在80年代初期为了顺应工业生产自动化的发展要求,一种新的技术发展起来,开辟了一个全新的电机时代,这种技术被称之为变频调速技术。
一改传统电动机的低效能调速方式,变频调速技术运用下的电动机及其拖动负载在无须任何改动即可按照生产工艺要求调整转速输出,大幅度降低了电动机功耗,从而达到系统高效运行的目的。
20世纪80年代末,该技术正式引入我国并得到了大力推广。
现已在造纸、化工、食品等多个行业的电机传动设备中得到实际应用。
1 变频调速控制系统的优异特性1.1 高效节能变频调速控制系统能够根据生产负载的变化情况有效地调节输出功率,有效降低系统的损耗,其节能效能是显著的。
1.2 提高系统控制精度,增强系统稳定性相对传统的调速方式,交流变频调速控制采用计算机控制技术和交流电动机矢量变换控制技术,采取正弦波脉宽调制方式,具备宽的调速范围、高稳态精度、动态响应快、工作效率高以及可以四象限运行等优异性能,其静、动态特性均可以与直流调速系统相媲美。
1.3 具备完善的保护功能及对电网的冲击小变频调速控制运行中,对过压、欠压、电机过热、过流等现象均能自动保护,增长设备安全运行时间,避免小故障引起的设备损坏。
电气传动中电机启动电流低,能够减少对电网的冲击,有效保护电网还能达到节点的效果。
2 传动系统电气自动化控制要求造纸业的传动系统电气控制主要是速度和转矩的控制,调速范围广,启动稳定平滑,控制精度高以及调速反应及时是现代传动控制发展的方向。
造纸机传动控制系统造纸机传动控制系统是现代科技发展的产物，是一种在纸张印刷和制造过程中广泛使用的设备。
传动控制系统主要包括电机、减速器、离合器、连杆、齿轮、链条等组件。
它们的协作能够实现从原材料到成品的各个环节。
本文将从三个方面来介绍造纸机传动控制系统，分别为系统组成、系统工作原理、系统维护。
一、系统组成造纸机传动控制系统主要由以下四部分组成：传动机构，控制系统，液压系统和电气系统。
1. 传动机构传动机构是实现造纸机运转的关键部分。
它主要由电动机、减速器、离合器、链条和齿轮等组件组成。
传动机构形成一个完整的闭环来驱动整个机器，实现纸张传输和制造。
2. 控制系统控制系统是一个重要的组成部分，用来控制传动机构的运行。
它主要由互联网通信模块、PLC控制器、文本显示屏和操作按键等组成。
在制造纸张的整个过程中，控制系统会不断检测生产的参数，以保持纸张的质量和数量。
3. 液压系统液压系统主要是利用流体压力来控制制造过程。
它主要由液压泵、液压阀、电磁阀和油管等组成。
液压系统不仅可以减少传动机构中的摩擦和磨损，也能够为设备提供更稳定的动力和速度。
4. 电气系统电气系统是整个系统的动力源之一。
它主要由变压器、半导体器件、开关和电缆等组成。
在运行过程中，电气系统可以保证传动机构的正常电流和电压。
二、系统工作原理造纸机传动控制系统通过将传动机构、控制系统、液压系统和电气系统有机地结合在一起，来完成制造纸张的加工过程。
传动机构是送纸筒、洗浆和造纸部分的核心部件。
电机可以通过减速器将高速的电动机转化为低速高转矩的转动力，以达到合适的传动效果。
离合器可以在需要时分离传动机构，从而避免过载损坏机器。
控制系统是整个系统的大脑，可以根据生产的需求及时调整机器的速度、材料质量等参数。
它可以通过传感器来采集生产数据，并将其传回控制室。
操作员可以通过按键或触摸屏实时监测各个环节的工作情况，并进行相应的调整和管理。
液压系统主要用于控制设备的能量传递和稳定性。
造纸机传动控制系统日期：2007年7月31日 11:14 来源： admin字号 [ 小中大 ]本文采用森兰sb80系列变频器和西门子s7-200 plc组成一套文化纸机传动控制系统。
通过可编程逻辑控制器〔plc〕和变频器之间的通信，控制传动点的启动、停止、增速、减速、紧纸等操作，由软件自动实现负荷分配、速度链等功能，充分满足造纸工艺及电控的需要。
1 纸机对电气传动控制系统的要求1．1 该机结构简图如图1示。
纸机为1760/250 m/min长网多缸文化纸机，生产40~65g/m2高级文化用纸，稳态精度≤0.01%。
图1 结构简图1.2为了能生产出质量标准较高的产品，纸机对电气传动系统提出如下的要求：〔1〕纸机工作速度要有较大的调节范围，为了使造纸机具有较强的产品、原料的适应性〔如打浆度、浆料配比与种类、定量、纸种等〕，纸机传动可在较大的范围内均匀的调节速度，调节范围为1:8；〔2〕车速要有较高的稳定裕度，总车速提升、下降要平稳。
为了稳定纸页的定量和和质量、减少纸幅断头，要求纸机稳速精度为±0.05～0.01%；〔3〕速差控制，速比可调、稳定。
纸幅在网部和压榨部时，其纵向伸长横向收缩，而在烘干部时，两向都收缩，因此纸机各分部的线速度稍有差异，即速差。
速差在一定范围内变化不引起纸页质量的突变。
此时的速差对成纸来说，主要影响纸页的克重。
误差应控制在0.1%以内保持纸张不被拉断。
纸机各分部的速比的最大波动值与浆料配比、定量、车速、生产工艺、纸页收缩率及分部之间的纸幅无承托引段的张力等因素有关。
因此，造纸机各相邻分部间应有适当的速差来形成良好的纸页。
纸机各分部的速度必须是可以调节的，为±10~15%。
利于工作时调整。
为了生产较高质量的纸幅和减少断头率，还要保持各分部间速比的稳定；〔4〕各分部点具有速度微升、微降功能，引纸操作时的紧纸、松纸功能。
具有刚性联结或软联结的传动分部，如网部、压榨部、施胶部，能进行负荷动态调节。
造纸机的电气传动系统设计摘要造纸术是我国古代四大发明之一，有着悠久的文明历史。
随着日常生活对纸张品质要求的不断提高，造纸机也正向着大型、高速、高效的方向迅速发展，这就对造纸机的电气传动系统提出了更加严格的要求。
面对日趋激烈的市场竞争，我国造纸业已经步入“质量效益主导型”的新阶段，其中造纸机的电气传动控制系统作为保障纸张质量的关键技术，已经引起了我国造纸企业的高度重视。
首先，本文对造纸机电气传动系统的国内外发展现状做了简要的介绍，并介绍了造纸机的机械结构以及造纸的工艺流程。
接着，详细的分析了速度链、负荷分配以及纸幅张力等影响电气传动控制系统的诸多因素，并给出了造纸机对电气传动控制系统的基本要求。
通过对电气传动控制系统工艺的进一步分析，计算了影响电气传动品质的相关参数。
同时给出了速度链、动态负荷、张力需求的计算公式以及电机电磁转矩的离散化方程。
最后，根据交流变频调速系统的应用，给出了造纸机在实际应用中变频器的相关参数及变频器的选型并对造纸机电气传动控制系统进行了合理的设计。
关键词：造纸机；电气传动控制；速度链；张力控制；交流变频调速;变频器THE DESIGN OF PAPER MACHINEELECTRICAL DRIVING SYSTEMABSTRACTPaper-making technique is one of ancient China's four great inventions,has a long history of civilization.With the increasing demand for paper quality,paper machine towards the development of large-scale,high-speed,efficient direction,which also put forward higher requirements for paper machine control system.With increasingly fierce market competition, Chinese paper industry has started to enter into a new development stage of “quality and efficiency-oriented”.And the paper machine electrical driving control as the paper quality protection technology,has been widely favored by the paper companies at home.First,the article made a presentation on the paper machine control system development in the world.At the same time,introduces the mechanical structure and the technological process of papermaking.Then analyzed the speed chain,load distribution and paper tension on the driving control system and many factors of the influence of the electrical drive control system, and give the basic requirements of the electric drive control system.In this thesis analyzed the theoretical transmission parameters of the driving system,calculated all the relevant factors affecting the transmission quality to achieve a good control effect.At the same time, the speed link,the dynamic load and the tension demand are calculated,and the electromagnetic torque of the motor is discretized.Finally,according to the application of AC variable frequency speed control system,the correlation parameters of the inverter and the converter selection of the inverter in practical application are given.And the paper makes a reasonable design for the electric drive control system of paper machine.Keywords:Paper machine;Electric drive control;Speed chain;Tension control;AC frequency converter;Frequency converter目录摘要............................................................................................................................................. ABSTRACT.. (I)1绪论 01.1 课题研究背景 01.2造纸机电气传动控制系统国内外的研究现状及已有成果 (1)1.3本文主要工作 (2)2造纸机机械结构及造纸工艺流程 (4)2.1造纸机机械结构 (4)2.1.1 造纸机网部 (5)2.1.2 造纸机压榨部 (5)2.1.3 造纸机压光部 (5)2.1.4 造纸机干燥部和卷取部 (5)2.2 造纸工艺流程 (5)2.3 本章小结 (6)3 造纸机电气传动控制策略分析 (7)3.1 造纸机电气传动概述 (7)3.1.1 造纸机电气传动控制系统的基本要求 (7)3.1.2造纸机传动功率计算 (7)3.1.3造纸机生产能力计算 (8)3.2 造纸机电气传动系统控制策略分析 (8)3.2.1速度链控制 (8)3.2.2负荷分配控制 (9)3.2.3纸幅张力控制 (10)3.3 造纸机电气传动控制工作原理图 (11)3.4 本章小结 (13)4 造纸机电气传动控制系统参数分析 (14)4.1 纸辊电机电磁转矩计算 (14)4.2 纸辊卷径计算分析 (15)4.3 速度链计算分析 (15)4.4 纸幅张力值的估算与分析 (16)4.4.1 基于纸辊参数的纸幅实际张力估算 (16)4.4.2 张力值的估算 (17)4.4.3 张力传感器张力值检测 (17)4.5 本章小结 (18)5 造纸机电气传动系统的设计 (20)5.1 造纸机电气传动系统设计参数及计算依据 (20)5.1.1 造纸机传动系统技术参数 (20)5.1.2 造纸机电气传动系统纸辊电机设备参数 (20)5.1.3 纸辊电机转速、功率的计算及选择 (21)5.2 造纸机电气传动系统的硬件配置 (22)5.2.1 交流变频调速基本原理 (22)5.2.2 ACS800 变频器性能 (23)5.2.3 ACS800 变频器主要参数设置 (24)5.2.4 变频器的容量选择 (26)5.3 造纸机电气传动系统控制方案设计 (27)5.3.1 电气传动控制系统的整体结构 (27)5.3.2 纸辊电机的控制策略 (28)5.4 造纸机电气传动系统软件选型 (30)5.4.1 控制系统概述 (30)5.4.2 S7-400H 冗余系统 (30)5.4.3 过程设备管理 (30)5.5 本章小结 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)1绪论课题研究背景随着全球造纸业及其相关行业的快速发展，人们不仅对纸张质量要求越来越严格，同时对纸张依赖性也变的越来越强。
造纸机电气传动控制系统的设计与实现造纸机电气传动控制系统的设计与实现摘要：随着现代纸张工业的发展，造纸生产线的自动化程度越来越高。
为了提高生产效率和质量，电气传动控制系统在造纸机中起着至关重要的作用。
本文主要介绍了造纸机电气传动控制系统的设计和实现，包括系统结构、硬件设计和软件开发等方面的内容。
一、引言纸张工业作为国民经济的支柱产业之一，在我国经济发展中占有重要地位。
随着纸张需求的不断增长，提高造纸生产线的自动化水平成为迫切的需求。
电气传动控制系统在提高生产效率和质量方面发挥着重要作用。
本文旨在设计和实现一种高效、稳定的电气传动控制系统，以满足造纸机的自动化需求。
二、系统结构设计电气传动控制系统主要由电机、传感器、控制器和执行器组成。
电机作为主要动力装置，通过传感器采集参数，并由控制器对电机进行控制，最后通过执行器实现纸张的运动。
1. 电机选择造纸机电气传动控制系统中常采用交流变频电机作为驱动源。
其具有调速范围广、转矩稳定等优点，适用于不同工况的需求。
2. 传感器应用在电气传动控制系统中，传感器主要用于采集各种参数，如纸张的长度、宽度、张力等。
根据传感器输出信号的特点，可以对纸张的运动状态进行实时监测和控制。
3. 控制器设计控制器是电气传动控制系统的核心部分，主要负责对电机进行控制和调节。
可以采用PLC（可编程逻辑控制器）作为控制器，通过编写程序实现对电机的启停、正反转等功能。
4. 执行器选择在电气传动控制系统中，执行器主要负责将控制信号转换为运动，并实现纸张的进给、送纸等功能。
可选用液压缸、气动缸等执行器，根据纸张的要求和系统的可靠性进行选择。
三、硬件设计1. 电气传动装置的安装根据造纸生产线的实际情况，将电气传动装置合理地安装在机器的关键位置，以便实现对纸张的精准控制。
2. 传感器布置传感器布置应与纸张运动轨迹相匹配。
通过合理布置，可以实现对纸张宽度、张力等参数的实时监测。
3. 控制器接线控制器与电机之间的接线应准确、牢固。
造纸机的电气传动系统设计随着现代社会的快速发展，纸张作为必不可少的物质之一，其需求量日益增大，需要大量的生产加工来满足需要。
在纸张生产过程中，造纸机是非常重要的生产设备，而其电气传动系统的设计则是决定其工作效率和稳定性的重要因素。
本文将介绍造纸机的电气传动系统设计。
一、造纸机的简介造纸机是指将纸浆喷洒在毛毯上，经过刮刀和避震梁的作用，调整纸浆厚度，并旋转将纸浆挤至排水网上进行脱水处理，最后经过烘干设备，完成纸张的生产。
造纸机涉及的过程较为复杂，需要多机联动协作完成。
因此，其电气传动系统设计非常重要。
二、电气传动系统的设计要点(一)总体方案设计造纸机的电气传动系统需要根据其生产要求和使用要求进行总体方案设计。
要考虑的主要因素有：产量、设备的运转速度、状态检测、用户交互界面、定义数据格式、控制模式等方面。
总体框架设计可以采用三层次结构，即上位机、下位机和I/O层。
下位机通过工控机与上位机进行通讯，I/O层则负责控制各个设备的开关和信号传输。
(二) 驱动控制方案设计驱动控制方案设计要考虑的主要因素为：驱动电机的功率、转速范围、CNC系统性质、设备的互动性要求等。
在造纸机的控制系统中，要实现对设备的控制和监测，可以采用伺服控制技术。
伺服控制系统能够实时检测设备的运转状态，可以通过控制电机转速，达到控制设备的效果。
此外，如果设备运转过程中遇到故障，也能通过伺服控制系统快速响应，并进行记录与诊断。
因此，采用伺服控制技术是造纸机的电气传动系统的更优选择。
(三)三维模型方案设计三维模型方案设计是针对造纸机的结构、驱动、控制等因素进行的模型设计。
通过三维模型，可以快速的模拟出机器运转状态、检测细节等。
在模型设计过程中需要注意的是，尽量减小电机的振动幅度，减少系统的噪音和震动，以使机器在运转过程中不会产生过大的动态变化。
(四)安保系统的设计安保系统的设计是为了保障造纸机的正常运转，确保在不应出现的状况下能够保障机器和人员的安全。
基于PLC的纸机传动控制系统可编程逻辑控制器（PLC）在工业自动化领域发挥着至关重要的作用，尤其在纸机传动控制系统中具有独特的优势。
本文将深入探讨PLC在纸机传动控制系统中的应用价值，并展望其未来发展趋势。
可编程逻辑控制器（PLC）是一种专门为工业环境设计的数字计算机，它通过执行存储程序来实现对工业设备的控制。
自20世纪60年代以来，PLC技术得到了迅速发展，并广泛应用于各种工业自动化场合。
PLC的主要特点包括高可靠性、灵活性和易于编程等。
纸机传动控制系统是一种典型的运动控制系统，它通过对纸张传输速度和张力进行精确控制，以确保纸张加工过程的稳定性和产品质量。
PLC在纸机传动控制系统中发挥着核心作用，通过接收输入信号、执行程序和发送输出信号来控制各个传动部件的动作。
PLC控制系统设计主要包括输入输出接口、程序设计和调试等方面。
在输入接口方面，PLC需要接收来自传感器、按钮等设备的信号，并将其转化为内部可处理的逻辑信号。
在程序设计方面，需要根据纸机传动控制系统的具体需求，编写相应的控制程序。
在调试方面，需要对PLC控制系统进行现场调试，以确保其可靠性和稳定性。
PLC技术不仅在纸机传动控制系统中得到广泛应用，还在其他领域展现出强大的实力。
例如，在化工、电力、交通等领域，PLC被用于实现生产过程的自动化、对设备进行实时监控以及实现智能交通管理。
这些应用案例充分展示了PLC技术的广泛应用性。
PLC在纸机传动控制系统中具有重要应用价值，能够提高生产效率、降低能耗、提高产品质量，并为纸机生产厂商带来显著的经济效益。
随着科技的不断发展，PLC技术将进一步完善和提升，为纸机传动控制系统以及其他领域的工业自动化发展提供更强大支持。
未来发展趋势，PLC在纸机传动控制系统将会朝着更高效、更精确、更可靠的方向发展。
具体表现为以下几个方面：高效性：通过优化硬件和软件设计，提高PLC的处理速度和响应时间，从而实现对纸机传动系统的更快、更精确的控制。
纸机传动控制系统的设计与应用李明辉孟宪坤（陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021）摘要：根据纸机的工艺结构及要求，提出了采用光纤主/从宏连接的方法，并根据偏差信号的大小选择先进的PID控制算法来调节实现对负荷分配的控制；利用二叉树数据结构算法实现速度链结构的控制，设计了基于Profibus的纸机传动控制系统。
实际运行结果表明，其控制稳定性好，可靠性高，较好地满足了对纸机控制精度和稳定性的要求。
关键字：纸机；传动控制；现场总线；变频器；PLC中图分类号：TP273文献标识码：BDesign and A pplication of T ransmission C ontrol S ystem for P aperM achineLi minghui Meng xiankun（College of Mechanical&Electrical Engineering,Shannxi University of Scince&Techology，Xi’an 710021,China）Abstract：According to the technology structure and requirements of paper machine,Proposed approach using optical fiber master/slave macro connection，and according to the size of the error signal to choice the advanced PID control algorithm to adjust to achieve the load distribution control;used binary tree data structure algorithm to achieve speed control of chain structure,designed the drive control system of paper machine based on Profibus.The operation shows that the system is stable and reliable,it can meet the precision and stability requirement of Paper Machine。
Key words：Paper machine；Transmission Control;PROFIBUS;Inverter;PLC0前言现代高速纸机的运行负载基本上是一个恒转矩负载，要求在运行期间速度恒定，负荷均衡,在传动控制系统中，多台电机的同步控制是传动控制系统设计的关键，它直接影响系统的可靠性和控制精度，影响产品的质量和产量。
纸机传动系统控制的难点主要在于：①控制系统必需具有较高的稳态精度及动态性能：②控制系统内部需要交换大量的数据，如何实现数据的高速传输；③在高速运行时，负荷分配控制和速度链控制如何实现才能有效的克服控制对象的非线性和耦合性[1]。
据此，笔者根据自身相关经验并结合西安某纸厂纸机的工艺结构及要求设计了基于Profibus-DP总线的纸机传动控制系统，以上位机、plc和多传动驱动器构成三级控制系统实现顺序逻辑的控制及数据的高速传输，并采用光纤主/从宏的连接实现对负荷分配的控制，采用二叉树数据结构算法实现速度链结构的控制，确保了纸机高速稳定可靠的运行。
1纸机的工艺机构及要求纸机是一个系统复杂的联动机械机组，其主体由有网部，压榨部，干燥部，压光机，卷纸机等部分组成，如图1所示,其工艺流程可以简要概括为：由纸机流浆箱流出的纸浆在网部脱去约80％的水分，同时纤维相互交织形成湿纸被压榨、脱水，再在烘干部烘干到含水分5-8％，然后经压光部压光，最后由卷纸机卷成成品纸[2]。
期间，由于纸张的伸缩，各分部之应有一定的速度差，通常称为速度差控制。
为了进行速度差控制，必须调整纸机各个分部辊子的线速度，即驱动电机的转速，使各个分部之间的相对速度严格地保持恒定。
保持速度差恒定所必须达到的精度为：纸机为士O.1％左右，高速大型纸机为士0.01-0.05％。
图1纸机工艺流程图纸机对传动系统的要求为：①车速要有较高的稳定裕度，总车速提升、下降要平稳；②数字化串并联速度链调节，使各分部速度按比例协调控制并同步升、降速，速比可调、稳定；③各分部点具有速度微升、微降功能，引纸操作时的紧纸、松纸功能；④主副分部间应能实现联动工作、负荷自动平衡调节。
⑤纸机为恒转矩负载，要选择具有恒转矩控制性能的变频器，并具有较高的分辨率，良好的通讯能力，并采用PLC 作为控制单元，实现对整个控制系统的可靠、协调的控制，以满足纸机控制系统正常工作的需要。
2纸机传动控制系统结构采用基于PROFIBUS现场总线的三级控制方案，选择西门子S7-300PLC和ABB-ACS800全数字多功能矢量控制变频器，利用PROFIBUS-DP现场总线协议通信格式实现PLC与变频器的通信功能，组成该机的控制系统，如图2所示。
图2纸机传动控制系统方框图第一级：变频器控制级。
变频器采用ABB公司ACS800系列直接转矩控制变频器。
ACS800系列变频器的特点：将直接转矩控制技术（DTC技术）和模糊控制理论合二为一，构成高性能、低成本的变频器调速产品，并且性能大大优于矢量控制变频器。
第二级：PLC控制系统。
传动部控制中心选用S7-300PLC，CPU选用CPU315-2DP，CPU315-2DP有强大的通讯功能，可与操作屏、变频器组成PROFIBUS-DP控制网络；采用现场总线实现高速通讯，完成整个纸机传动过程中的速度链、负荷分配，使S7-300PLC与上位机、操作屏高速通讯，完成操作控制及过程数据显示。
第三级：上位计算机优化控制系统。
造纸车间计算机优化控制系统能够将整个纸机车间各控制部分联系起来，由车间管理级计算机统一管理控制。
QCS系统、DCS系统制浆系统、流送系统、热泵控制系统、和传动控制系统上位机通过工业以太网将各自部分的工作状况送往车间管理级计算机，车间管理级计算机经过分析得出各部分的最佳工作参数，使各部分处于最佳的工作状态。
3控制系统主要硬件选型硬件选择依据系统的控制精度、通讯速度、响应时间、高性价比、高可靠性的原则,以满足系统可靠工作为前提，进行硬件设备地选择。
3.1中央控制单元PLC的选择可编程控制器PLC作为系统的核心控制单元，其好坏往往对整个系统的性能起着至关重要的作用。
为系统选择PLC时，要考虑以下三个方面：1．系统的性能要求，包括控制精度，运行速度，响应时间等因素。
2．系统的通讯要求，包括通讯协议接口要求、通讯处理速度要求等。
3．性能价格比。
在满足性能和通讯要求的条件下，选择有较高性价比的产品，为系统的稳定性、可靠性提供强有力的技术和质量保证。
综合以上因素，选择西门子S7-300PLC系列作为系统的中央控制单元。
它采用节省空间的模块化结构设计，可适配现有的各种机械控制任务，不必考虑槽位规则，只需要标准的DIN导轨，就可将模块旋转到位，安装在导轨上并由螺钉紧固，如图3所示。
各功能模块再根据系统要求进行配置选型。
模板上有总线插槽，各功能模块通过总线通信方式实现数据交换。
3.2变频器的选型依据和容量计算驱动单元逆变器的选择有两种产品可供选择，一是SIEMENS公司的6SE70系列，二是ABB公司的ACS800系列。
它们都是模块化结构的组合，其中整流单元模块、电机控制板、接口板、通信板、反馈卡板、逆变器模块以及保护用的熔断器、滤波器等。
其中6SE70系列逆变器是现代矢量控制(VC)的代表，ACS800系列逆变器是现代直接转矩控制(DTC)的典型代表。
在闭环的控制方式下，其稳态性能和动态性能都可以满足该传动控制系统的要求。
只是个别的技术指标中，二者有一定的差异。
考虑用户对控制理论的认识和理解，以及品牌效应和对品牌的认同感，逆变器选用ABB-ACS800系列,它将DTC技术和模糊控制理论合二为一，能达到对电机磁链和转矩的直接、闭环的控制目的，使控制系统的转矩响应迅速，限制在一拍内，无超调，具有较高的静动态性能，构成高性能、低成本的变频器调速产品，并且性能大大优于矢量控制变频器[3][4]。
各传动点变频器的容量应该从以下三个方面进行考虑：1．根据负载容量：P CM≥KP N/ηcosφ(1) 2．根据电机功率：P CM≥10K U N I N(2)3．根据负载电流：I CM≥KI N(3)式中P CM为变频器容量，单位KW；P N为电机轴上输出的额定功率，单位KW；η为电机效率，一般取0.75；cosφ为电机的功率因数，一般取O.75；U N为电机的额定电流，单位V；I N为电机额定电流，单位A；K为波形系数，一般为1.05-1.1。
由于变频器供给电机的是脉动电流，电机在额定运行状态下，用变频器供电与用工频电网供电相比电流要大，所以选择变频器或功率要比电机功率大一个等级。
3.3人机交互单元操作屏的选择图3S7-300PLC模块示意图操作屏的选择依据是操作方便、可视尺寸大，储存画面的容量大。
根据使用习惯和使用效果，选用SIEMENS的10.1寸的OP277操作屏，稳定可靠[5]。
SIEMENS的OP277操作屏带有PROFIBUS-DP接口，可以直接接入DP网络中，操作屏界面设计软件PROTOOL也是SIEMENS公司开发，很方便与STEP7软件组态。
3.4上位机的选择上位机选择原则是采用名牌，稳定的工控机，能适应较恶劣的工作环境。
因此上位机采用DELL工业控制计算机，供电采用不间断电源UPS供电。
工控机与PLC之间应用MPI协议电缆通讯。
上位机实现对下一控制级的监视、操作。
为管理者提供纸机运行状态信息。
上位机采用SIEMENS的WINCC软件设计，实现上位机对整机系统的实时监控。
3.5PROFIBUS现场总线根据国内造纸行业控制系统使用总线协议的习惯、PROFIBUS总线的技术优势（协议统一、配置灵活、支硬件支撑），以及控制设备对总线协议的支持状况，选用德国西门子公司倡导的PROFIBUS总线协议[6]。
PROFIBUS-DP是针对变频器等电气传动控制系统动态响应快的特点而由SIMENS等13家公司组成的ISP 组织推出的现场总线。
这种形式的现场总线具有高的数据传输率，快的动态响应时间和极强的抗干扰性。
PROFIBUS-DP访问方法采用欧洲标准EN5017中规定的，带有主/从关系的令牌传送原理，只有主站能接受令牌，从站不能接受令牌，通过指定连接从站(变频器)的CBP板进行直接编址[7]。
