Многодвигательный электропривод бумагоделательной машины

Многодвигательный электропривод бумагоделательной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности. Цель изобретения - повышение качества бумажного полотна. Блоки 6 задания режимов работы электродвигателей дополнительно снабжены элементами 10 управления включением локальной сигнализации и технологической аппаратуры , а цифровые регуляторы 5 и блоки 9 контроля и управления режимами работы электродвигателей секции выполнены с элементами 11 энергонезависимой памяти. Блоки 9 контроля и управления режимами работы по первому межсекционному каналу связи соединены последовательно друг с другом. По второму межсекционному каналу связи - встречно-последовательно, по третьему межсекционному каналу связи соединены с устройством 8 сбора и обработки информации. Внутри секций они соединены с исполгительными элементами 7, с блоком 6 задания режимов работы электродвигателей и с цифровым регулятором 5. Автоматическое управление каждой секцией и ее диагностика осуществляется командами блока 6, которые передаются в последовательной форме на блок 9 (кроме аварийного отключения секции). Управление элементами 10 идет также в последовательной форме до блоков 6, а затем с помощью коммутирующей аппаратуры (реле) включаются необходимые элементы 10 (например, предпусковая сигнализация). Информация с блока 9 в последовательной форме идет на блок 6 по вызову оператора, бил. О Ф 00 со оз 6Ъ

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

П0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4770153/12 (22) 15,11,89 (>6) 15.12.91. Бюл. t.!" 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский >> проектно-конс-рукторский институт по автоматизированному электропри воду в промышленности, сел ьс ком хозяйстве и на транспорте (72) П.П.Коротин, В.jl.Êîðíèåíêî и О.В.Ивлев (53) 676,2.,052 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

8 1444436, кл. D 21 F 7/02, 1987.

Каталог flA 99 Фирмы "Siemens", ФРГ, 1989, с. 1/6. (54) МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫ1" ЗЛЕКТРОПРИВОД

БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНРЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, Цель изобретения — повышение качества бумажного полотна. Блоки 6 задания режимов работы электродвигателей дополнительно снабжены элементами 10 управления включением локальной сигнализации и технологиЧеской аппаратуры, а цифровые регуляторы 5 и блоки

9 контроля и управления режимами

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может найти применение в современных высокоавтоматизированньlx скоростных бумагоделательных машинах в качестве регулируемого электропривола для обеспечения всех технологических скоростных режимов, а также для использования в качестве подсистемы в систе- „„SU„„ I AI

ling)5 D 21 F 7/02, Н 02 Р 5/46

2 работы электродвигателей секции выполнены с элементами 11 энергонезависимой памяти. Блоки 9 контроля и управления режимами работы по первому межсекционному каналу связи соединены последовательно друг с другом.

По второму межсекционному каналу связи — встречно-последовательно, по третьему межсекционному каналу связи соелинены с устройством 8 сбора и обработки информации. Внутри секций они соединены с испол> ительными элементами 7, с блоком 6 залания режимов работы электродвигателей и с цифровым регулятором 5. Автоматическое управление каждой секцией и ее диагностика осуществляется командам:i блока 6, которые передаются в последовательной Форме на блок 9 (кроме аварийного отключения секции). Управление элементами 10 идет также в последовательной форме до блоков 6, а затем с помощью коммутирующей аппаратуры (реле) включаются необходимые элементы 10 (например, предпусковая сигнализация). Информация с блока 9 в последовательной форме идет на блок 6 по вызову оператора. бил.! ме более высокого уровня управления всем технологическим процессом кон-кретной бумагоделательной MRøèíû.

Цель изобретения — повышение качества бумажного полотна за счет увеличения надежности работы бумагоделательной машины.

На фиг.! изображена структурная схема многодвигательного электро1698332 при вода бума годелател ьной маши ны (БДМ); на фиг.2-ч - блок-схема алгоритмов работы основных узлов, на фиг.5 и 6 - их структурные схемы, Многодвигательный электропривод бумагоделательной машины (БДМ) содержит электродвигатели 1 (фиг. 1), подк 1юченные к силовым преобразователям !

2 частоты и снабженные датчиками 3 ч стоты вращения, связанными через и еобразователи 4 частота - код с ц фровыми регуляторами 5, блоки 6 з дания режимов работы электродвигателей секции, исполнительные элементы 7, устройство 8 сбора и обработки информации о состоянии сВК ц и ДБМ и блоки 9 контроля и управления режимами работы электродвигателей секций, 20

Блоки 6 задания режимов работы электродвигателей секций снабжены элементами 10 управления включением локальной сигнализации и технологической аппаратуры, Цифровые регуля- 25 торы 5 и блоки 9 контроля и управления режимами работы секции снабжены дополнительными элементами 11 энергонезависимой памяти.

Блоки 9 контроля и управления по 30 первому межсекционному каналу соединены последовательно друг с другом, по второму межсекционному каналу связи - встречно-последовательно,. пр третьему межсекционному каналу связи - с устройством 8 сбора и обработки информации, по первому внутрИсекционному каналу связи соединены с исполнительными элементами 7, по второму внутрисекционному каналу 40 связи - с блоками 6 задания режимов работы, а по третьему внутрисекционному каналу связи - с цифровым регулятором 5.

В целом данный многодвигательный электропривод бумагоделательной машины представляет собой N секций, каждая из которых амеет свои микропроцессорные устройства: для регулирования частоты вращения электродви1-ателей (цифровые регуляторы 5), для задайия режимов работы электродвигателей секции (блоки 6)", для контроля и управления режимами работы электродвигателей секции (блоки 9), Цифровые регуляторы 5 и блоки 6 имеют только внутрисекционные каналы связи, а все межсекционные связи осу-, ществляются каналами связи через

1 блоки 9. Информация по всем каналам ,связи передается только в последовательном коде, Блоки 5, 8, 9 могут быть выполне ны на микропроцессорном комплекте серии 1810 (фиг, 5, 6), блок 6 — на базе. однокристальной микроЭВМ серии 1816.

Структура блока 8 идентична структурам блоков либо 5, либо 9, а структура блока 6 определяется структурой микроЭВМ серии 1816, Этими блоками и осуществляется оптимальное распределение задач по многодвигательному электроприведу БДМ как по функциональному признаку (регулирование, управление, диагностика, сигнализация и др,), так и по количественному признаку. К последнему относятся задачи, решающиеся автономно относительно орной секции или по группе секций электропривода БДМ, что обус-. ловливается конструкцией конкретной бумагоделательной машины. Примером автономной секции может служить секция "накат" или секция "каландр", Но большинство задач электропривода

БДМ характеризуются как задачи для группы секций. К ним относятся задачи flo определению соотношения скоростей между секциями, по реализации последовательной корректировки скоростей секции при воздействии на одну из секций (последовательное ведение), по определению какой-либо секции ведущей из определенной группы секций и назначении иэ ведущих секций какой-либо главной или головной секции, функционирование предполагает, что в каждом микропроцессорном устройстве каждой секции уже заложена программа, охватывающая все возможные варианты технологического режима произворства конкретного сорта бумаги на конкретной бумагоделательной машине, а в элементах 11 энергонезависимой памяти цифрового регулятора 5 и блока 9 установлены данные, интерпретируемые как задание на скорость секции и машины в целом. Таким образом, программы и данные укаэанных устройств индивидуальны, а сами устройства и их аппаратные средства универсальны и взаимозаменяемы, (.

Многодвигательный электропривод работает следующим образом.

1698332

При подаче напряжения на все блоки и узлы электропривода его микропроцессорные устройства (цифровые регуляторы 5 блоки 6 и 9) осущест5 вляют по своим внутренним программам диагностику готовности элементов электропривода к пуску (Фиг.2 и 4 соответственно), Итоговая информация о готовности секции к пуску сосредотачивается. на блоке 6, где срабатывают элементы 10 управления включением локальной сигнализации и необходимой технологической аппаратуры (например, 1 предпусковая сигнализа ция положение всевозможных задвижек, шиберов и т.p.), а от блока 9 — исполнительные элементы 7. По вызову оператора необходимая информация индицируется на блоке б. Предусмотпена также выдача этой информации на дисплей или печатающее устройство для протоколирования в диалоговом режиме, В случае групповой секции в работу включаются межсекционные каналы свя- 25 зи, Рассмотрим работу схемы на примере групповой секции, состоящей из секции 1" 1 и Г 2, Пусть при опре; делении ведущей секции назначена секция П;1, 30

При этом для запуска групповой секции с блока 6 секции Г 1 поступает команда на блок 9 этой секции, который проверяет состояние своей секции (блокировки, защиты и т.п,), 35 запрашивает по второму межсекционному каналу связи у секции 0 2 информацию о ее состоянии и при получении сравнивает полученную информацию от секции Р 2 с установленными программой данными, затем выдает на блок 6 секции Г l все необходимые команды, где срабатывают элементы 10 управления включением локальной сигнализации и необходимой технологической аппаратуры, далее блок 9 включает необходимые исполнительные элементы 7 своей секции и через второй межсекционный канал связй дает команду блоку 9 сек50 ции 6 2 включить соответствующие исполнительные элементы 7 секции 1 2, В итоге взаимодействия всех узлов и блоков электропривода на блоках 6 индицируется сигнал о готовности к пуску и по командам с этих

55 блоков, многодвигательный электропривод, где посекционно, а где по . группе секций включается.

Задание на скорость всей машины и каждой секции хранится в элементах 11 энергонезависимой памяти блоков 9, и цифровой регулятор 5 постоянно, по своему алгоритму, обращается к блоку 9 длл подтверждения анных о задании на требуемую скоость в каждый момент времени. Лан,ные о скорости блока 9 являются за-! данием на скорость ргя цифрового регулятора 5. Цифровой регулятор 5 имеет свои элементы 11 энергонезависимой памяти, в которых он копирует данные элементов 11 блока 9, На время оперативного изменения данных в элементах 11 блока 9 цифровой регулятор 5 использует для регулирования данные, записанные в своих элементах 11 энергонезависимой памяти.

Изменение скорости происходит по команде с блока 6, но это осуществляется путем подачи сигнала на блок 9 для изменения в элементах 11 данных о величине скорости, При этом эти команды различны для изменения общего уровня скорости всей машины и для изменения скорости данной секции с последующей автоматической корректировкой скоростей последующих секций ("последовательное ведение"), В случае изменения общего уровня скорости всей машины по команде от блока 6 секции> принятой главной или головной, например, секции

Р 1, данные о скорости по третьему межсекционному каналу сразу передаются в блоки 9 всех остальных секций. Непосредственно происходит перезапись данных в элементах 11 энергонезависимой памяти блоков 9 каждой секции, Измененные данные, являясь заданием для цифрового регулятора 5, будут воспринять1 через преобразователи частоты 2 электродвигателя секции, которые соответственно изменяат свою скорость.

По этому же каналу може быть передана информация об изменении скорости и от команд систем более высокого уровня. При этом эта информация тоже может быть как общей командой для всех секций, так и индивидуальной, т.е. адресуемой для отдельной конкретной секции, Изменение скорости отдельной секции с последующей автоматической корректировкой скоростей последующих

7 !6983 секций ("последовательное ведение") происходит по первому межсекционному каналу связи следующим образом, Рассмотрим взаимодействие блоков и уз5 лов электропривода на примере секции

?, В данном случае начальной секцией является секция Y 1, но в общем случае первоначальной секцией может Сыть любая . 1О

Так, получив команду с блока 6 нэ "последовательное ведение", блок

9 если идет передача информации по первому межсекционному каналу связи, ждет его завершения, а затем закрь1вэет транзитную передачу через свой блок, Если в этом случае идет передача инФормации от блока 9 секции

1, то блок 9 секции Г 2 суммирует эту информацию со значением информации "последовательного ведения" своего блока и сформированную таким образом результирующую информацию выдаст на последующий блок 9, Так продолжается до тех пор, пока посту- 25 пает команда на "последовательное ведение" от блока 6. Информация по последовательному ведению также инцицируется на блок 6 для визуального контроля, ЗО

Особенностью данного электропривфда является то, что благодаря оптИмальным межсекционным каналам связИ имеется возможность изменять конфйгурацию групповых секций (переназначать ведущие секции, изменять последовательность сборки схемы и т, и.) без изменения схемы внешних соединений, Большое значение имеет и то, что для каждого межсекционного канала связи требуется только две

"жилы" кабеля.

Отличительной особенностью циф. ровых регуляторов 5 и блоков 9 контроля и управления режимами работы электродвигателями секций в данном злектропривода БДИ является наличие элементов 11 энергонезависимой памяти с неограниченным количеством раз перезаписи информации и неограни50 ченным временем хранения этой информации и с повышенными характеристиками по качеству и надежности запис;и и хранения информации„ В данном предложении организована память на ферритовых сердечниках с прямоуголь55 ной петлей гистерезиса с полными токами считывания и записи, что принципиально изменяет алгоритм обрабо1—

32 ки информации в аварийных ситуациях, так как позволяет хранить эталонные величины B каждом блоке в отдельности, что уменьшает время поиска этой информации и время ее оорэботки.

Такая память надежно обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к информации, псобенностью структуры данного многодвигательного электропривода является доцентрализация аппаратных и программных средств системы рАагностики электропривода БДИ, что позволяет увеличить объем диагностической информации и увеличить надежность этой информации в аварийных ситуациях. Данная структура многодвигательного электропривода БДИ за счет разделения функции регулирования и управления и возможности наращивания секции до !00 единиц позволяет создавать привод сушильных цилиндров без использования редукторов и "паразитного" привода, что в несколько раз уменьшает затраты на изготовление и эксплуатацию механической части БДИ, При этом блоки 6, представляя собой микропроцессорные устройства, имеют возможность посылки в систему через блок 9 адресуемых команд и для любой другой секции, Это качество существенно повышает надежность многодвигательного электропривода БДИ в целом, так как при выходе из строя какого-нибудь блока 6 или егс линии работа электропривода не нар„ шается.

Всегда имеется возможность вместо неисправного блока использовать работающий блок 6 других секций, адресуя с последнего команды на блок

9 секции, где создалась аварийная ситуация, не нарушая работы машины °

Ремонтные работы по блоку 6 и его линии также можно вести, не нарушая работы машины, Возможность резервирования имеется и по второму и третьему межсекционным каналам связи, При нарушении одного из указанных каналов связи, информацию можно передавать по другому, не нарушая работы машины, с одновременным проведением ремонтных работ, Конструктивно блоки 6 представляют собой неполные пульты, которые, как правило улалены на значительные расстояния (po 1000 м) or остальной

16983

20 сел царя I f ггюцы N2

L генесия h

2л аппаратуры секций, кроме того, отдельные блоки-пульты могут устанавливаться вообще отдельно как главные на центральном диспетчерском пункте. Вся информация проходящая через эти блоки-пульты, идет в последовательном коде.

Все это позволяет на два порядка сократить. расход кабельной продукции на организацию межсекционных каналов связи без специальных требований к монтажу, В свою очередь уменьшение кабельных каналов повышает надежность работы электропривода в целом, к тому же предельная унифицированность аппаратуры и блоков секций, их взаимозаменяемость также повышает надежность, В случае обрыва бумажного полотна восстановление работоспособности электропривода и параметров работы 67IN можно осуществлять за кратчайшее время, 25

Формула и зобрвтени я

Иногодвигательный электроприаод бумагоделательной машины, содержащий электродвигатели секций, подключенные gp к преобразователям частоты и снаб° женные датчиками частоты вращения, цифровые регуляторы частоты, блоки задания режима работы электродвигателей, исполнительные элементы каждой секции электропривода, устройство сбора и обработки информации, связанное с каждой секцией бумагоделатель32 70 ной машины и межсекционный интерфейс связи, отличающийся тем, что, с целью повышения качества бумажного полотна за счет увеличения надежности работы многодвигательного электропривода бумагоделательндй машины, в него введены блоки контроля и управления режимами работы электродвигателей секций, межсекционный интерфейс связи выполнен в виде трех последовательных межсекционных каналов связи, блоки задания режимов работы электродвигателей рополнительно снабжены элементами управления включением локальной сигнализации и технологической аппаратуры, а цифровые регуляторы и блоки контроля и управления режимами работы электтродвигателей секций снабжены элементами энергонезависимой памяти, при этом блоки контроля и управления режимами работы каждой секции по первому межсекционному каналу связи соединены последовательно друг с другом, по второму межсекционному каналу связи — встречно-последовательно, по третьему межсекционному каналу связи соединены с устройством сбора и обработки информации, блоки задания режимов работы электродвигателя секции подключены к соответствующему блоку контроля, и управления режимами работы электродвигателя, который связан с цифровым регулятором частоты и исполнительны ми элементами секции бумагоделательной машины.

)69833>

avano

Нет команда от блока и есть 7

Ироботко алгоритма бетстдуощего команде омюиг " ациярегупяп срееи- Нт Иработкаалеаритма сои аеанием л ока щчяФой олВетстбуацееокомциаиПрео разо ание текущего значения тока ление нагоьоькит

Вбиготеля б цшррофю цюрму реиябыбооки,г онвныг истекло7

С ои б системе есть 7 систенеуяуыНет ь сигнал а ариирвята сляпано ка регулятор иск ное сасляыние и иагностино его оегяиляустаноКа начальных услобий регулятора оманда на гг лиробаниг скоро слои 7 аа

В од задания на последовательное бедение задания на скорость иросчет задания на слоpanned с четам кожрцьициента редукции рео розобание текущего значения- скорости браи ения дбигателя 6 цидЮобу о ЖОРму

Вычисление ада ющего з еист иярегулятора ско emu по определенноиуалаорбам ег ли обания/пи, пид и т.п.) анрие ицияя регилятат саналообым кьип о мресулч бия4юиг

Иет

Вычисление цлрабляющего оздеист илрееилятора лтоко па определенному алгоритм (ЮИ ПИДитп,/

ыдочаупрабляащего оз еист я на 6ае нои цицпро-оналогобмйпреодразобатель

Са ронить текущее состояние регулято ра иобробототь по соатВетстбукяцему алгоритму режим сбоя систеиы мюк вбить голдкроботе,жгуммора червоны

Фоиооая работа/диаенастияю коплениеинцюриацииа состоянии систеиыита) 1698332

1698332 йа чало

Установка &ока о и и диагностика его лок топ кро

Усгпанооить начальн

&па

hem омо от anepcrmap лака „У" о

„Р ета инрорма и ес/77

Выдать пакет инр ло соот&тстдуоц

an

AZF

„Р и прием

МР Ы/ йриеи пакета ин(р

„У "na саатбетстбу,пи пакет„ижрор ка„ " Юля ин

Индиццродппь приня ииц3ормацию по соо алеооиюму сборно & сох анить состоян

ng, em@ нуо маиии

m тьло соот тст зим абае омт

СФ

&оке уст

Прармиооать покет детстбуаи ии этоц даии &оку „У"

1б98332

Начало

Нет

hem есфасего блоли еажв 7

Да тма, 8g

hem се едомь е лаки готобь> рработе >

Да омондо am блока „8" есгпь 7

Негп Ронобая рабогпа(диагностика, накопление инцюркацйи о сосгпоянии артемы и л п.) И&77 конец

/УИИ умачуе с

Усгпанабить блок 6 ис,шдное сос таяние и диагностика его блок hem еотоб кработе >

Да сгпанобить начальную кондзигу рацию секции

Секция группдВая.

hem

em лакб бел ойс иии а о Фю о ре робРРка 80>побносгпи 5 она лонт и рооогпе мод. межтекГ иоййь>и канал 8lNu нонер би

Устанобить текущую конц игурацию секции(группобойсекции) Ю соотбет. си иняйчои командой аботк оннь>г канолоб у т а

Оргработ оть межсекционные наналь> сбои по соотбегпстЬующим алгоритмом емя цикла ро mo> блока

ucmewno7 да

DV

Ос

Сохранить текищию конгщигирацию секции (грф побаи секций) и афаботать по соот8ет. алгоитму режим сбоя системьг

Сбои б системе усп раненг дыдагпь сигнал об абории &ока опьгтки устанобигпь гогпо - gg осгпь кработе блока исиерпань> 7

1698332

1 ь ъ ъ ь ьь,ь ь ь ь ., ь ь ъь ьф ажА ь

ПЛ7Ю а

КР537РУЬ ь<а, %ь| 1

I фФ ъ М ььь (ЬЬЬ ь

1 ь) ь Ь ь ь ь ь4 Вь ь Я

%>ьъ

k Ц ссз а ф 1 ь» ф ф

Корректор N.Ñàìáîðñêàÿ

3а ка э 1 6.76 Тираж Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

11303з, 1осква, iK-35, Раушская наб., д. 4/5 г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель И, l(opera

Редактор 11, Недолуженко Техред Л,Сердюкова

Производственно-издате..ьский комбинат "Патент", ь,, l ь >

C%

М 4.»

Ц. ъ ьь ь

<а О

Ъ

Ю,, Я ь1г

1 ь ь ь з ьц, Q.o.

D ь о фс ь

1 ь ь

4 ь