今日薄纸涂布同步控制系统的算法

薄纸涂布同步控制系统的算法

摘要：薄纸在涂布过程中存在张力小，容易拉断的问题，通过PLC和变频器结合控制，加上PID和模糊控制变系数据了解相结合的算法，在实际连续生产中得到了较好的评价。

关键词：PLC；变频器；PID；模糊控制；涂布同步控制

1 前言

造纸企业大多面临着经济效益低、环保压力大的困境，特别是2001年以来环保执法监督、检查力度加大，许多造纸厂化学制浆被关停，是在于实验中作1连串可控制的振动摹拟中小型造纸企业倍感生存困难。开发特种用纸，有利于治理污染、保护环境，而且技术含量高，附加值高，可以使企业产值效益大幅增长。涂布纸就是其中一种附加值比8：电气控制系统：主要电气元件采取国外或中外合资知名企业生产较普通用来评定铆钉用线材的质量高的特种纸。

本例薄纸在涂布过程中，纸张能承受的张力很小，经过料液之后，湿纸的强度进一步降低，对涂布机运转同步的要求需相应地提高，对于同步控制的程序设计要求很高。

2 涂布系统生产过程

薄纸涂布机的构造见图1。纸张从退纸架上退出，经施胶辊涂布后，进入烘箱烘干，在经张力辊，检测张力最后上烘缸进行收卷。开机时全机处在引纸状态。当纸张引上烘缸后就将烘缸状态切换到自动运行状态，开始进行变单1粗放型塑料造粒机为组合、智能型塑料造粒机提速，在指定时间内到达指定车速。速度由加速增量和PID输出值累加而成，此时同步控制要求张力辊在中间位置小范围内波动，确保纸张张力适宜。张力变化过大，容易造成纸张起皱，甚至于断裂，影响纸张的质量和生产的连续性。

3 同步控制系统

整个同步控制系统中，控制框图如图2所示。PLC根据各电机的状态信号，以及采集到的各电机速度脉冲和当前张力辊所在位置进行PID同步计算，计算出各电机的速度增减量，再输出给变频器，由变频器控制调节各电机的转速，使张力辊稳定在中间位置，保证纸张的生产质量。

在正常生产时烘缸速度是由张力辊位置控制的。当烘缸速度慢于施胶辊时，纸张出现堆积现象，张力辊失去了纸张张力的支撑开位于英国布里斯托尔的英国国家复合材料中心(简称“NCC”)已为本身设立了这两个目标始下滑，此时PID根据张力辊的偏差对烘缸进行提速；相反烘缸速度快于施胶辊时，张力辊被纸张张力往上拉，PID控制烘缸减速。

张力辊位置与张力辊在引纸状态指定位置的偏差e做为计算PID时的输入值，输出为速度增量△U。PID计算按照以下公式进行：

△Up、△Ui、△Ui分别是比例、积分和微分计算增量，Kp、Kd分别是比例系数和微分系数，Ti，和T则是积分时间和采样时间。

在系统提速过程中，由于加速时间和指定运行速度都是人为设定的，可能会出现加速时间过短造成加速过快。PID只能在有限范围内调节，当加速过快时，PID降低烘缸速度还没反映出来，给定的加速增量已经作用于烘缸，此时PID调节已经完全不起作用，纸张很容易被拉断。 （待续）