泽宇集团投标文件1Word下载.docx
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设计车速：
80m/min
工作车速：
80m/min
抄纸品种：
纸板
纸机传动点：
右手机，15个传动点，总功率759KW
1.2设计原则
根据造纸行业的生产特点以及3400/80纸机生产线电气传动的特殊要求。
我们设计力求贯彻技术先进、安全可靠、维护方便的理念。
安全可靠性
系统安全可靠运行是每一个工业控制系统最基本的要求。
硬件系统设计
●本系统执行系统采用ABB800,ABB550变频器。
●PLC是整个控制系统的核心，为了保证系统安全可靠的运行，采用了西门子S7300系列PLC
●操作员终端采用西门子人机界面
●为保证设备正常运行的工具，我们选用国产知名品牌低压电器或进口元器件，以保证系统的品质
软件系统设计
●软件采用结构化、模块化设计
●增强系统的分级容错设计防止系统进入被动性失控状态
●加强故障检测报警及紧急处理功能
先进性
先进性是生产安全运行的保障，PLC作为该控制系统的核心，整个通讯系统作为该系统的信息传递中枢。
它们的先进性很大程度上代表着整个控制系统的先进性。
所以对PLC及其通讯网络的选型及设计时，要综合考虑其先进性和成熟性，在较长的时间内不会因为其更新换代而影响控制系统的维护升级。
并成分考虑到其运行速度、信息容量、控制功能、网络功能等等，同时还综合考虑与其它系统的接口能力。
作为工业控制系统的先进性主要反映在一下几个方面：
●响应速度快，控制功能强大，运行可靠。
●编程及组态方便。
对控制方式、功能、设置的更改灵活。
●具有强大的网络功能，方便可靠的接口，开放的网络协议。
●具有较强的系统扩展和升级功能。
易操作性
人机界面设计充分考虑其方便、美观、实用，用户接口及界面设计充分考虑到人体结构特征及视觉特征进行优化设计，界面尽可能美观大方，操作简便实用。
系统总体设计要充分考虑不同的操作人员都能够熟练的掌握各项操作，理解操作的含义以及操作后的动作和状态变化。
在操作站界面上，我们将根据操作人员工作职责的不同，设置不同的操作权限，避免越权操作。
易维护性
在机柜设计、内部元器件端子排的布局上，充分考虑维护人员检修的方便性。
1.3传动控制系统主要特征
传动形式：
变频器电机调速
控制方式：
二级控制
现场级：
为ACS800,ACS550变频器控制装置，交流供电供电。
控制级：
为西门子S7300系列PLC、操作台配有西门子人机界面，人机界面通过一PROFIBUS总线接口接入西门子S7300系列PLC系统，可进行现场操作。
由PLC系统完成纸机传动点之间速度链控制及逻辑控制。
静态传动精度：
速度开环时为最高车速的±
0.1%
无张力传感器张丽控制精度：
±
1%最大
速度控制的动态精度典型值：
开环0.3...0.4%。
（100%转矩阶跃时），闭环0.1...0.2%。
（100%转矩阶跃时）
1.4主传动硬件配置表：
主传动
传动点
功率（KW）
变频器类型
数量
供货商
回头棍
75
ACS800-04-0075-3+P901
1
ABB
预压上棍
45
ACS800-04-0060-3+P901
预压下棍
55
真空预压下棍
132
ACS800-04-0165-3+P901
一大棍经上棍
一大棍经下棍
二大棍经上棍
二大棍经下棍
一烘
ACS550-01-087A
二烘
二烘侧压
7.5
ACS550-01-015A
三烘
三烘侧压
压光
卷取
37
合计
759
产品名称
型号及规格
变频器通讯模块
RPBA-01
15
DDCS通讯模块
RDCO-03
8
光纤
NLWC-15
PLC及模块
S7300-313-2DP
西门子
开关电源
6ES7307-1EA00-0AA0
3
人机界面
6AV66470AE11-3AX0
控制柜
2200*800*600（1000）
5
按需自制
主操作台
900*600*XXX
自制
低压电器
国产优质
辅机低压电器
张紧器移动刮刀
30
断路器
1000A
1.5安全保护
为了保证设备和人身安全，本纸机控制系统具有如下所描述的功能：
启动停机联锁、工艺联锁、故障联锁、相序监测、缺相保护、欠压保护、瞬间过流保护、长时过流保护、超速报警、超频报警、接地故障报警、通讯故障报警。
2.系统控制原理
2.1二级控制原理及构成
第一级是ABBACS800-04,ACS550-01变频器控制装置，执行对交流电动机的速度、电流、转矩等参数的控制和检测。
第二级是由西门子S7300系列PLC组成控制系统，通过PORFIBUS构成总线系统，主要完成纸机的速度命令数字设定、速度链形成、主令信号的接受和输出，包括变频器和其他具有诊断功能的模块状态的采集、计算、输出、诊断。
并负责把这些参数传送到第二级PLC进行处理。
2.2负荷分配原理
由于预压、正压榨和侧压均有多点传动相互连接的情况，所以它们之间要求速度同步的同时要求负荷均衡，否则会影响正常抄纸，甚至撕坏毛布或损坏设备，所以这几个部分的各自传动点之间应具有负荷分配功能。
2.2.1负荷分配原理：
在纸机的以上几种传动系统中，只是电动机速度同步并不能满足实际系统的工作要求，传动系统还要求各传动点电机负载率相同，即
相同（
为i电机所承担负载功率，
为电机额定功率）。
现在一三点负荷分配为例，P1e、P2e、P3e为三台电机额定功率，Pe为总额定功率，Pe=P1e+P2e+P3e。
P为实际总负载功率，P1、P2、P3为电机实际负载功率。
则P=P1+P2+P3。
系统工作要求P1=P*P1e/Pe，P2=P*P2e/Pe，P3=P*P3e/Pe。
负荷分配的目的就是使P1、P2、P3满足上述要求。
在实际控制当中，电机功率是一间接量。
实际控制近似以电机定子电流代替电机功率。
2.2.2差速控制和保护
为有效防止机械故障或操作失误带来更大的损失，本系统设置多处差速保护。
●网部负荷分配点的差速保护
由于网部不能张紧，可能造成网内负荷分配从点的飞车，为了避免危险情况的发生，本软件设置网部差速保护，当变频器故障时或网部速差超过设定值时，系统报警保护。
●压榨的速差保护
预压榨的上、下压棍直接传输转矩和速度信号，当一个棍故障或压合压力不恰当时，进行转矩和速差保护。
卷纸机的控制
卷纸时必须保证卷纸张力恒定，通过控制卷取电机的输出，使输出转矩根据张力变化，从而保证卷取张力的恒定，以利于更好的进行卷取。
2.3控制系统的主要功能
本控制系统采用纸机传动控制系统新技术。
系统以西门子S7300系列PLC为控制中心，以ABB公司的ACS800，ACS550变频器为传动单元，所有传动单元均通过PROFIBUS总线接入控制系统，现场操作台配置西门子人机界面通过PROFIBUS接入控制系统，构成一个可靠、坚固、以维护的高性能控制系统，从而实现该纸机的分部传动，主要完成一下功能：
（1）现场控制信号的采集：
车速、转速、速差、电压、电流等运行状态和参数的显示和报警。
现场操作员指令实施：
启动、停止、运行、爬行、总升、总降、微升、微降、张紧、紧急停车等。
（2）速度链的控制及计算，PLC根据造纸机工艺要求完成速度链的形成和处理。
调节前一级速度时后一级紧随前一级的速度变化。
调节后一级的速度时前一级速度不变。
（3）速度控制的执行。
PLC接受操作台控制指令，通过操作台操作，PLC可以根据纸张生产品种调节车速、分部变比以适应生产需求，控制各分部变频器的运行速度。
（4）系统诊断功能。
由于整个控制系统以PROFIBUS为核心，PLC还担负着整个系统的诊断工作，对整个传动系统中的变频器、编码器、通讯链路等进行运行状况诊断，诊断结果显示在上位机和PC的诊断缓冲区内。
PLC通过扫描当方式检测现场操作台各分部传动点的按钮、开关等信号，完成现场控制信号的采集，并根据现场操作信号要求，执行相应加速、减速、松紧/松纸等操作控制。
同时依据工艺速度控制要求，按照各分部设定的变比计算出所有分部传动点的速度值，完成速度链控制运算。
PLC将速度值传送到各变频器执行，完成了对变频器的速度控制。
（5）根据生产不同品种的纸张要求能够记录各种状态下纸机传动系统运行状况，即车速和各分部速度变比，实现存储速度功能。
2.4操作控制、监视功能
本方案采用的主传动变频器控制功能：
（1）启动/停止：
用于控制本分部电机的启停控制。
（2）爬行/运行：
用于低俗调试、检修与正常抄纸间的切换。
（3）紧急停车：
紧急停车功能。
当纸机运行过程中出现意外事故，威胁到设备安全及人身安全时方可使用。
（4）速度微增：
用于本传动点的速度微调，微增范围15%。
微增范围通过PC机调整。
（5）速度微减：
用于传动点的速度微调，微减范围15%。
微减范围通过PC或上位机调整。
（6）紧纸：
用于传动点的紧纸调节。
本系统负荷分配各传动点之间采用最先进的光纤通讯技术，既有无与伦比的抗干扰性能又能提供高达5Mbps的通讯速度，保证了负荷分配的精确性和实时性，各个负荷分配部位均能实现全自动控制。
检测功能有：
本系统配置上位机和人机界面，对整个纸机的传动工况实现全方位监控：
7）变频器运行、故障状态显示。
8）电机的电流、电压、转矩、速度等显示。
9）各分部车速、速差显示。
10）历史数据的显示。
11）实时分部曲线的显示。
12）纸机运行示意图的显示。
2.5系统安全与联锁保护
联锁控马达保护功能，马达保护功能，网部和压榨部的安全联锁控制，液压系统逻辑顺序控制。
2.6系统组成
传动柜.电源成套柜及PLC柜
冷扎钢板改进型GGD上进线方式IP20保护等级
尺寸为600（1000）×
2200×
800（W×
H×
D）。
柜体宽度视变频器数量和位置而定。
控制柜的排列根据现场实际情况决定。
冷扎钢板IP20保护等级。
操作台大小及位置根据现场实际情况决定。
3.项目管理
项目管理
项目管理采用项目经理负责制。
项目经理全面负责技术联络、设计、系统验收、交货、现场调试好人质量保证。
项目进度
签订合同时双方议定。
测试
系统硬件和软件在发货前进行工厂测试，形成系统测试报告，并据此编定系统说明书。
技术文件
（1）初步图纸
传动柜外形图。
操作员控制设备外形图。
电缆表。
传动柜的安装指导图。
传动硬件图纸。
所有文件均用中文。
（2）安装指导
供方工程师将负责安装检查和系统的上电工作。
4.技术培训和服务
免费负责需方电气工程技术人员培训1-3人。
培训地点将根据需要安排在供方或需方厂内。
供方在出厂调试前二周以书面形式通知需方，到供方进行1-3人为期5天的产品培训，差旅及食宿费用需方处理，供方提供交通方便。
调试及服务
供方将派经验丰富的现场工程师提供现场技术服务，用户方负责现场人员及设备的安全监护，时间从与用户商定的日期开始。
现场工程师在现场提供技术指导以确保设备得到正确的安装和调试。
服务内容包括：
检查所提供的设备是否得到正确安装，符合设备所要求的现场环境条件和其他条件。
直到用户相关人员检查和拧紧松动的螺母螺栓及接线端子等等。
为用户现场的柜间接线、外部接线等提供技术咨询。
指导检查未通电前设备与设备之间、设备与现场之间的接线情况。
指导检查系统通电后输入和输出点是否正常，通电情况下各分部传动空载调试。
在空载情况下，调整系统使纸机运行于正常车速。
服务人员1-2人（工作时间以用户作息时间为准，用户为现场人员提供食宿方便）。
若由需放原因无法在规定时间进行安装调试，且需方要求供方继续提供服务时，供方应继续提供服务，但因此造成的误工损失与供方无关。
以供需双方的商务合同为准。
5.售后服务
供方提供48小时全方位现场服务，任何时间需要技术服务，供方均能保证在48小时内赶到现场解决问题。
供方所提供的产品，质量保证期为一年。
在保修期外，如产品发生问题收取工本费。
6.本方案的有关具体说明
本方案所涉及的电气控制系统以ABB提供的工艺及设备布置为基础。
所提供的电气控制设备遵循IEC有关标准。
对本方案的任何修改或增加电气设备都须经过双方讨论协商。
实际提供的设备可能在细节上与本方案有区别。
如有变更应双方协商解决。
注意事项
●变频柜需单独安装在独立的变频房，避免和其他大型动力控制柜安装在同一房间，供电容量要大于变频器的装机容量。
●变频房的室温保持在5-28℃以内。
●变频柜要用单独线路供电。
●马达动力线按ABB规定使用屏蔽电缆。
●变频房需设计独立接地桩。
●所有控制线需使用屏蔽线。
●严禁从变频柜内取电供电焊机或其他类似设备。
●动力电缆沟和控制电缆沟分开，间距不小于15cm。
●严格做好防雷措施。
系统运行条件
传动控制单元对环境及电网的要求如下：
环境条件
安装位置：
室内
海拔高度：
超过1000M需要降容使用
相对湿度：
5%-95%不允许冷凝
环境温度：
-5℃——+35℃
污染等级：
不允许诱导电粉尘存在
供电系统电源
进线输入电压：
380V三相四线制
电压误差：
单相220V±
10%，三相380V±
5%
电网频率：
50Hz±
3%
三相不平衡：
最大2%
屏蔽接地电阻：
≦4Ω
产品标准
在系统设计中所应用的进口传动控制单元等均符合IEC标准或IEEE标准。
所有电气柜箱及其接地方式均符合现行国家标准。
所用软件符合国际可编程控制组态语言标准。
GB998低压电器基本试验方式
GB4026电气设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统的通则
JB2758机电产品包装通用技术条件
GB50254电气装置安装工程低压电器施工及验收规范
IEEE802.4协议规定
IEC1131-3国际可编程控制组态语言标准
Q/WDT001-2002泽宇集团标准
7.技术保证
本技术方案经ABB电气传动系统有线公司审核通过，并在供需双方签订合同后。
本方案及合同正副本送交ABB公司审核。
本方案实施过程中ABB将全程进行质量监控及技术指导，以确保技术方案的顺利实施。
以上方案为用户选型参考，具体有合同技术协议为准。
武汉理工大学自动化学院
自动化ZY1202第一组
2015年11月
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