3 电气控制系统组成
（1） 系统硬件组成
变频器采用电流矢量控制安川VS-616G5型式，PLC选用S7-226型，电机采用变频专用电动机。变频器设定为带PG失量控制模式，整机处于速度控制模式, 系统硬件组成如图2所示。
4 控制系统功能
该纸机传动系统采用由PLC作为系统的控制中心。由功能较强大的安川VS-616G5型矢量变频器为驱动单元，由欧姆龙编码器提供速度反馈信号，使纸机传动在闭环运行模式下，从而使控制系统稳速精度0.02%,由PLC通过Modbus协议、RS485网络与变频器实现速度链功能，速差控制，负荷分配功能，总车速升、降，各分部点的速度升、降及紧纸功能。性能较理想地满足纸机正常工作需求。
（1） 速度链结构 速度链结构采用主链与子链相结合的思路。纸机总的车速由二压来确定。速度链的传递关系由图2来体现，由PLC软件实现。每一级的速度由总车速点速度乘以相应的速比来确定。前一级车速调整，后面跟随调整，后级调整不影响前级。适应纸机操作引纸的顺序要求。
速度链结构如图2所示。
图2 系统硬件组成
（2） 负荷分配的实现 在纸机传动系统中，因为在有机械相联系的传动点由于所位置不同，毛布的包角大小不一样，承受的载荷在不同的工作状态下不一样，是一个变量。所以单纯的速度链无法满足造纸机工作的需要。实际系统还要求各传动点电机负载率相同，即δ=Pi/Pie相同（Pi为i电机所承担负载功率，Pie为电机额定功率）。在实际控制当中，由于电机功率是一间接量。实际控制电机定子电流或转矩代替电机功率。进行读取计算、调节。PLC通过总线得到电机电流或转矩，利用上述原理计算，并以PID调节算法调节变频器的输出使电机电流或转矩百分比一样，完成负荷分配的自动控制的目的。负荷不平衡度不大于3%。如果负荷不平衡度大于3%，PLC才进行调整，如果负荷分配不平衡度调整量设置太小，容易造成震荡。同时设置最大不平衡限幅值，防止机械发生损害。
图3 纸机速度链结构图
负荷分配分3部分:如图2虚线范围内部分。a）驱网辊与伏辊; b）吸移辊、真空压榨辊与一压辊与二压辊;c）施胶上辊与施胶下辊。为了保证系统在起动阶段和出现异常调节的状况时，直流过压问题。负荷相联系的分部进行变频器直流母线并联措施。将需负荷分配的两部分各分部伏辊与驱网辊的变频器，伏辊、驱网辊，吸移辊、真空压榨辊、一压辊、二压辊，施胶上辊与施胶下辊，使用10mm（耐压800V）导线按同极性将直流母线相连接，线长一些，并串一电阻，并保证有直流母线相连变频器的电源要同时通断。
（3）参数的优化 不同的纸机使用场所，须进行相应的参数设定,变频器参数的优化设置是充分发挥该变频器功能的保证。参数优化需要大量实际经验的积累和对造纸机机械设备、造纸工艺的了解及对变频理论与电机拖动理论的掌握。
（4）变频器的自学习 变频器对电机（不带负载）进行自学习过程。在自学习过程中，变频器将对电机的参数进行最优的识别，寻找最优的矢量控制测量，发挥变频器与电机的最优控制特性。
（5）调整卷纸机变频器的基频为60Hz，使该点的机械特性变软一些有利于从压光机到卷纸机的顺利引纸。
该纸机在内蒙一纸厂运行以经近2年，控制系统稳定，纸机运行可靠。
5 结束语
因为造纸机传动系统各个传动点既要保持一定的速度跟随一致性，又要有一定的速度差异，既速差。速差与工作车速、纸种、浆料特性等有关。同时具有机械相联系的传动点又要有负荷平衡既负荷分配。安川VS-616G5变频器具有矢量控制功能，具有很高的可靠性和和完善的功能实现，通过参数组态与PLC协调工作完全可以满足造纸机对传动要求大速比变化、高稳态精度等控制性能的需要。可以在中高速纸机上应用。
