Φ1000双盘蓬浆机液压系统设计

　　1 引言

　　随着社会经济的迅速发展，尤其是国家对环保的要求日益提高，造纸行业竞争H趋激烈，原有的小型造纸设备很难适应激烈的市场竞争，应运而生的大型造纸精浆机的需求显得尤为突出。然而，目前我国的大规格磨浆机主要依赖进口。因此国家经贸委、国家轻工总局已将大型造纸精浆机的国产化以及替代进口作为重点项目来实施。针对这种情况，我们进行了“新型造纸精浆机恒功率控制技术及装置研究”项目的技术开发和研制工作，并设计了PLC控制的机电液一体化控制系统。该系统适用于多种型号的大规格精浆机以及由380 V工频电压到1万伏高压电机主轴的驱动控制。其中，对大型精浆机控制系统的设计和实现液压比例微进给驱动是该项目的技术关键。本文介绍了Φ1000双盘磨浆机比例液压系统的设计特点及应用情况。

　　2 整机控制系统简介

　　2．1 控制系统总体结构

　　系统总体结构如图1所示。

　　图1 控制系统总体结构图

　　控制装置采用了PLC控制液压比例微进给，通过功率变送器对高压电机的信号进行采集，构成稳定可靠的闭环系统。控制对象以主电机的功率输出为主要监控信号，并设计了相应的反馈检测控制回路。同时设计了适合人机交互工作的触摸屏界面，它将当前过程状态值以及连接的PLC工作状态可视化，并通过组态变量建立触摸屏与PLC的实时通信，实现了通过触摸屏的设定值控制PLC的工作状态及其目标指令。

　　同时PLC接收现场各状态检测信号，按预先编写的程序实现计算和控制输出功能。这样就实现了该系统对电气开关柜及液压系统的控制，最终达到控制磨浆机工作的目的。该控制系统既可以构成独立的控制箱，也可并人数字控制系统(DCS)，实现远程自动控制。

　　2．2 控制系统组成与工作原理

　　控制系统的组成与原理如图2所示。根据控制工艺要求，综合输入输出点数，我们选择了德国西门子公司的S7．200系列的PLC。本机具有14点输入和10点输出，最大I／O扩展模块个数为7，用户程序存储器和数据存储器均为2 K，体积较小，功能强大，系统升级方便。它包括输入、输出、程序存储器和处理器4部分，具有指令执行速度快、可靠性高、中断灵活、内置计数器以及对输入／输出的直接查询和赋值等功能。触摸屏采用了西门子TP27．10型，它是基于PLC的软硬一体的人机界面，能以图形界面形式实现操作状态、当前过程值以及连接的PLC故障值的可视化，并且可以通过用户友好的人机界面来操作被监控设备或系统。具有安装方便，软件开发便捷、可靠性高等显著优点。通过触摸屏实现了对精浆机工艺动作的操作控制，触摸屏与PLC联合使用对提高产品质量、稳定工艺状况起到了重要作用。