高速造纸机控制系统的设计与开发

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。

辽宁工业大学电气控制与PLC技术课程设计（论文）题目：造纸机的直流电机速度控制系统设计院（系）专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要造纸是一个连续生产的过程，因此生产线的连续和有序控制成为了制约成品纸质量和产量的瓶颈。

直流调速适用于大中纸机和滑差电机适用于中小纸机天下的造纸领域，并已近取得良好的市场效果。

直流调速系统在纸机的发展史上占有重要的地位。

本文首先详细的介绍了直流调速系统的基本原理，分析了调速系统的基本组成以及基本调速方法；然后系统的论述了现代PLC控制技术，介绍了PLC控制系统的基本设计方法；并采用串电阻方法对系统的主电路进行了设计，并介绍了主电路的每一个组成部分。

包括低压断路器、熔断器、接触器、三相桥式整流电路以及直流电机和主电路的保护元件。

结合现代PLC控制技术对调速系统运行进行控制，对电动机、晶闸管等元件主要参数进行详细的计算；最后利用protel电路图绘制软件对相关电路图进行绘制并用STEP 7软件进行程序编写并进行仿真及调试，实现控制要求。

关键词：直流调速；串电阻调速；S7-200 PLC目录绪论钋鸢嗨 (3)第2章控制系统的设计钋鸢嗨 (5)2.1概述钋鸢嗨 (5)2.2调速方案设计钋鸢嗨 (5)2.3总体实现方案钋鸢嗨 (6)第3章系统硬件设计钋鸢嗨 (7)3.1PLC的选择钋鸢嗨 (7)3.1.1PLC的基本结构和工作原理钋鸢嗨 (7)3.1.2PLC的组成和分类钋鸢嗨 (8)3.1.3PLC硬件选择钋鸢嗨 (8)3.2主电路钋鸢嗨 (9)3.2.1低压断路器钋鸢嗨 (10)3.2.2熔断器钋鸢嗨 (10)3.2.3接触器钋鸢嗨 (11)3.2.4整流电路钋鸢嗨 (12)3.2.5电路元件参数计算钋鸢嗨 (12)3.2.6主电路图钋鸢嗨 (13)3.3PLC的外部接线钋鸢嗨 (13)3.4系统中PLC的I/O分配表设计钋鸢嗨 (14)第4章系统软件设计钋鸢嗨 (16)4.1流程图钋鸢嗨 (16)4.2软件的选用钋鸢嗨 (17)第5章系统测试与分析钋鸢嗨 (19)第6章课程设计总结钋鸢嗨 (21)参考文献钋鸢嗨 (22)第1章绪论造纸术是中国四大发明之一，有着悠久的历史。

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基于DCS 的造纸自动化控制系统的设计与实现美卓集团总部在芬兰，是全球领先的工程技术公司。

业务涵盖矿山、建筑、能源、金属回收、纸浆和造纸等行业。

一、工艺流程工程核心设备是芬兰Metso 提供的在线双面涂布超压高速纸机，没有传统工艺的混合浆池，利用混合器使浆料在管道中直接混合，大大缩短了更换纸种所需的时间，提高了纸机的生产效率。

1.浆料流送装置是造纸机的起始部分，习惯上称之为流浆箱或网前箱。

2.网部的主要作用是将悬浮液浆流进行大量脱水，并使之成形具有一定湿强度的湿纸页。

纸幅在网部的成形决定了纸张成品的重要性。

3.在压榨部采用直通式双道靴型压榨，大大提高了纸页的脱水率和紧度。

4.干燥部是上烘缸下真空辊的结构，加入了纸幅稳定器用以解决高速纸机的纸幅跳边现象。

前干燥部有一套在线清洗设备，保证了纸机的运行效率。

5.施胶部的目的主要是使纸和纸板具有抗拒液体（特别是水和水溶液）扩散和渗透的能力，以适宜于书写或防潮抗湿，施胶剂是松香胶料。

6.超压部分也叫超级压光机，是由3~10个辊筒垂直安装在机架上组成的。

提高纸页的平滑度、紧度和光泽度，并使纸页全幅厚薄均匀。

7.传感器的使用：在施胶部之前有一个扫描架，安装了定量、水分和厚度传感器。

施胶部之后是第二个扫描架，安装了定量与水分传感器。

卷曲机构安装了第三个扫描架，有定量、厚度、水分、颜色、光泽度传感器。

此外，该纸机还装备了Metso公司的Sensodec6S 纸机状态及运行性能检测系统、KajaaniRMi 流着率分析系统、QCS质量控制系统、WMS断纸检测系统和WIS纸幅侦测系统，它们都属于造纸控制系统的组成部分。

现在开始着重讲它的集散控制系统DCS。

二、DCS—美卓MetsoDNAMetsoDNA（Dynamic Network Architecture）是美卓自动化开发的一套DCS 系统，它基于一个树型或者环型拓扑结构的冗余以太网络，将操作管理装置和下面的分散过程控制装置整合到一个平台。