0  引言
    存切纸机控制系统中，需要解决的最重要问题就是切纸的精度。精度的控制除了机械设备的误差之外，还有在改变纸张长度时，需同步调整纸辊的拉纸速度以及刀辊的旋转速度。日前我国切纸系统采用的是机械式无级变速传动，它存在着同步控制精度低、调速范围窄和误差大的缺点。PLc与变频器的系统集成是通过Plc分部传动变频器，这样控制精度高、误差小。Emerson Ec20系列PLc和EV3∞O，EV2000变频器组成双刀切纸机自控系统，提高了切纸精度，减少了误差。
    1切纸机切纸流程纸机来的浆板／纸经牵引辊进入切纸机，切纸机在工作过程中，送纸辊连续送纸；甩刀辊连续旋转，每转l周切1次纸。送纸辊的拉纸速度和甩刀辊的旋转速度共同决定了切下的纸张长度。对这2个速度的比例加以控制，便可得到所期望的切纸长度。其中某一个速度发生变化时，另一个也需要根据速比同时进行相应的变化。为了使切纸机的精度更高，必须严格控制送纸辊和甩刀辊之间的速度比。
    2  系统组成双刀切纸机控制系统组成如图l所示。控制核心是Ec20系列PLc，由PLc计算出4台变频器所需要的速度，控制变频器运行，从而驱动电机经减速机构带动送纸辊和甩刀辊旋转。切长的设定可在触摸屏上完成，由编码器和变频器构成速度闭环控制，调节切纸的精度[。。控制原理如图2所示。
    Ec20系列PLc具有丰富的中断功能；可扩展多个模块并且编程采用界面友好的窗口软什，支持梯形图、指令列表和顺序功能图等，可方便地监控和调试以及在线修改程序。变频器选用EV3∞O和EV2∞O艾默生变频器，第1送纸辊选用EV3000变频器，第l甩刀辊、第2送纸辊和第2甩刀辊选用EV2000变频器。EV3000变频器是高品质、多功能雨『低噪音的矢量控制通用变频器，通过对电机磁通电流和转矩电流的解耦控制，实现了转矩的快速响应和准确控制，能以很高的控制精度进行宽范围的调速运行。EC20 PLC与EV3000变频器采用自由口通讯，Ec20 PLc与EV2000变频器采用Modbus通讯，与MT6000触摸屏采用M0dbus通讯。
    3通信设置Ec20 PLc的c()MO通讯口与EVIEw人机界面通过MOdbus协议进行通讯；COMl通讯口与艾默牛EV3000变频器进行自由协议通讯；PLc扩展通信485模块，此模块与3台EV2000变频器通过M0dbus通信。
    通信部分程序如图3所示。
    4 PLC程序设计在切纸机工作的时候，一定要对送纸辊的拉纸速度和甩刀辊的旋转速度的比例加以控制．才能得到预期的切纸长度，因为切下的纸张长度由这两部分决定。控制过程中，任一速度发生改变时，另一个速度电要同时按照相应的比例进行调整，从而达到预期的切纸艮度。而且2个速度存在如下关系：
    其中m／n，为甩刀辊与送纸辊的转速比，决定了切民；2πr，为切长显示系数，视送纸辊辊径更改。
    切长的设定可以在触摸屏上=完成，如图4所示。
    采用Ec20系列PLc和4台变频器分别控制送纸辊电机和甩刀辊电机。切纸时首先设定好切纸长度，当送纸辊电机速度发生变化时，另一个电要根据速度比同时产生相应的变化。
    为了使切纸机的精度更高，必须严格控制送纸辊和甩刀辊之间的速度比。因此，必须调整变频器的参数，以使送纸辊和甩刀辊之问的速度比保持恒定。
    5切纸精度调节变频器的调试过程大体分为2个步骤：开关机升降速的参数调整和稳速时的参数调整，这2步直接决定着切纸的精度。
    5．1  开关机升降速的参数调整为了保证起步停车以及升速减速时的切纸精度，必须对开关机升降速的参数进行调整，此时的影响因素是变频器的加速和减速时间。通过调整4台变频器的加速和减速时间，使其开关机升降速保持一致，从而提高切纸精度。
    5．2稳速时的参数调整图1所示的双刀切纸机控制系统中，第1送纸辊是最重要的，不仅要控制好从原纸辊拉过来纸的张力，而且第l送纸辊和第2送纸辊之间的张力也要控制好，这决定了第]送纸变频器要有很高的控制精度。在这里第1送纸变频器采用有速度编码器的矢量控制，变频器上安装编码器反馈模板，控制电机上安装旋转编码器。其余3台变频器采用v／f控制。
    在双刀切纸机稳速运行时，对于第]送纸变频器，由于采用带速度编码器的矢量控制，除了需要在变频器中设置好旋转编码器的相关参数外，还要执行电动机数据辨识，包括定子电阻、磁化特性曲线以及速度控制器的优化。其中速度控制器参数的优化可以由变频器自动来进行，但是优化出的参数比较保守，可以根据现场速度的实际精度来设置，更有利于精度的提高。因此必须手动调整好PI调节器的2个参数：比例增益和积分剀问。这2个参数直接影响第l切长和第2切长的精度，是至关重要的。
    当手动调整速度控制时，******的方法是开始时用比例增益去确定町能的动态响应。然后．尽可能减小积分作用的时问。在这种情况下，重要的是确保，闭环控制必须保证在弱磁区巾的稳定。
    对于其余3台变频器：第l甩刀变频器、第2送纸变频器和第2甩刀变频器采用的是v／f控制。对于V／f控制，电机频率总是比传动变频器输出频率低一个滑差频率。如果负载对恒定输出频率而增大，则当电动机工作时滑差增大，电机频率减小，对于异步电机这种运行情况可用滑差补偿来补偿，使电动机恒速运行，不随负载变化而变化。变频器对其输出电流进行检测，并根据电流的大小增加输出频率，对预期的滑差加以补偿。
    在某厂的切纸机配套应用中，通过对4台变频器的参数进行调整，实测在该型切纸机设计车速∞～70 m／mln运行，切长为l 230 mm，1 092 mm．787mm等不同规格时，两刀的切纸误差都在±l mm以内，完全满足用户的要求。
    6  结束语

    将艾默生PLc和艾默生变频器应用于剀纸机控制系统中，从而适应切纸机传动系统对速度控制灵活、准确和口‘靠等的不同要求，并且使得切纸机操作简单，运行可靠，维修方便，完全达到了设计要求。

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