纸机设备变频调速节能改造

      造纸企业是高能耗企业每吨纸所耗电能在500度以上，电能消耗十分严重，从设备和类型看50%以上为风机，泵类负载，而这些设备目前基本上是采用阀门或挡板来调节风量或液体流量的，大量的能量消耗在阀门或档板上，采用变频器进行调节，可以大量减少损耗，节约电能经济利益十分明显，值得企业大力推广。 
                       
      目前大多数制浆、造纸工业的装机容量大，但设备陈旧，尤其是调速方式较为落后，低转速设备较多，需要调速的设备有碎浆机，推进器、纤维分离机、筛浆机、锅炉风机/泵、涂布循环风机和造纸总轴传动等。造纸是一个连续生产的过程，因此生产线的连续和造纸成本高，成为了制约成品纸质量和产量的瓶颈。直流调速系统在纸机的发展史上占有重要的地位，但由于直流电机存在维护难、抗环境能力差等缺点，逐步将会大量减少。
      ◆ 整流子磨损严重, 烧毁整流子的故障, 导致停机时间长；
      ◆ 直流电机维修困难多, 要求高, 修理费用也高；
      ◆ 测速发电机易磨损，造成传动系统精度低；
      ◆直流调速控制系统复杂, 调试困难, 一般技工很难调出好的机器。
       交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电以及在国民经济领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的交流调速方式。它不但具有直流电机优良的调速性能，同时具有交流电机简单、可靠，因而逐渐被广泛应用。它具有自诊断、自保护能力，使用维护简单，运行可靠，扩展性能强，若应用微机程序控制不但可以获得良好的调速性能，而且还可采用计算机现场总线结构，可以实现自动化过程控制，计算机群控等。
      为了提高产量和质量，降低物耗和能耗，确保安全可靠生产，提高设备的自动化水平，根据工艺要求，对设备应进行技术性的改造，选万盛达型先进的交流变频调速装置，其主要的优点有如下几点：
      ◆ 变频器体积小重量轻，不必加设控制盘，安装容易，调试简单，操作方便，      噪音小无振动。
      ◆ 调速精度高，当负荷和网络电压变化时（340～420V）其电机转速无变化，适应性很强
      ◆ 具有齐全的保护机能，而且集成度高，所以可靠性高，变频器具有自诊断功能，检修方便，大大减少停机的时间，自然而然地提高了生产的产量。
      ◆ 具有良好的节电效果，风机，泵类负载可节电30%左右，联动可节电8～25%左右，投资回收周期短。
      ◆ 实现无级调速，起动电流小，对机械和电网无冲击，非常适用于软启动的设备，如复卷机，压光机等。
      纸业变频调速技术控制方案选择
      就地控制：一对一分散控制、现场操作盘、技术简单、调速性能好、故障率低、工程可逐步实施投资少，不能达到现代化工厂监控水平要求，对操作人员水平要求不高。很适用于国内中小企业技术改造项目。
      中央监控：一对一总线集中监控站、现场操作盘、流程监控、操作员站OS、工程师站ES，具有现代化工厂监控先进水平配置。技术复杂、调速性能好、故障率高、工程实施须一步到位、投资大、对操作人员水平要求高。适用于国内大中型企业新建或技术改造项目。
      就地控制系统组成 
      造纸行业分为上游产业:纸浆厂,中游产业:文化用纸,工业用纸,下游产业:印刷与包装纸箱等工厂.上游产业使用风机水泵较多,另有纸浆泵与离心脱水机等数量较多,节电潜力较高,平均节电率可达20%左右;中游产业主要为造纸机,如为工业用纸则须采用高精度闭 环控制系统比例联动,工业用包装用纸则采用一般开环无速度传感器矢量控制技术交流连动驱动系统;下游产业如为文化用纸印刷则采用高精度闭 环控制系统比例连动,工业包装纸箱则采用一般开环无速度传感器矢量控制技术交流连动驱动系统.。
      ◆ 三相异步交流电机
      联动三相异步交流电机加装编码器可对其进行速度检测，闭环控制，可满足转速高精度要求，运行可靠，维修方便，故障率低，效率高。
      ◆ 选用万盛达型交流变频调速装置
      变频调速装置不仅具有矢量控制高功能变频器的优点，而且自带PID调节装置和可编程接口控制器，使构成控制系统简捷方便，可靠性高，适用范围大，用户界面好，使得组成系统成本低。内含矢量控制高功能变频器，具有传动精度高，动态性能好，响应速度快的，闭环控制系统精度可达3‰，能满足抄造薄页纸的要求。     
      为了防止变频器输出的电磁辐射，避免谐波干扰影响控制精度。装置内设有输入、输出AC电抗器和功率因数校正DC电抗器。
      速度给定采用数字脉冲给定。在变频调速系统中一般均采用模拟电压给定，由于模拟信号较容易受到外界的电气干扰，直接影响纸机的传动精度和稳定性，为了提高系统的稳定性，增强抗干扰能力，为此，采用PLC进行编程，将变频系统中的给定装置选定为脉冲计数给定，即数字给定。采用脉冲计数给定后，纸机的传动控制几乎不受外界干扰，从而使纸机传动的稳定性和抗干扰能力得以提高。
      ◆ 在变频调速控制系统中设置了速度锁定指令开关
      在纸机的抄造过程中，不可避免地会出现一些操作，这给直接影响到抄造纸页的质量，按工艺调整好的车速，如果误操作，使车速改变，使得纸张的定量也随之改变。因此，为了避免误操作，在系统中设置了速度锁定指令开关，保证给定信号的可靠性，提高了纸机的传动精度和稳定性。
      ◆ 速度级联控制
      多传动控制通常采用分步传动。即选取一个主速度控制点，其余传动点采用相对速度增量控制。根据工艺要求，我们选取干部烘缸为主速度控制点，湿部（网部）伏辊为从动点，通过现场操作台增量按钮的操作，可以随意设定各传动点的相对增量值，保证所有传动的同步性，并实时显示该传动的实际车速。
      ◆ 安全设计
      为了使本系统具有快速响应，又具有快速制动功能（以防万一，如设备、人身发生异外须紧急停车等），为此在变频器中加装制动单元组件，避免再生电流损坏变频器。
      ◆ 现场操作盘
      为了便于操作人员控制工艺参数，将所有纸机传动的控制按钮和显示仪表都安置在操作台上，有利于工人观察纸机的运行情况， 有利于控制生产工艺。其上安装有现场操作盘、安全开关和急停等，OP可分别对多个传动点进行操作和控制，数字式操作，操作显示和故障诊断，操作功能有运行、停止、速度设定、张力设定、负荷分配设定、并有故障显示。
      ◆ 系统精度控制方式
      速度控制：静态，额定转速情况下24h偏差自校正控制
      24h张力偏差自校正控制