造纸机控制系统系列：Eurotherm 3500_（8）.Eurotherm3500速度控制应用.docx

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Eurotherm3500速度控制应用

速度控制的重要性

在纸浆和造纸工业中，速度控制是确保生产过程稳定和高效的关键因素之一。速度控制涉及到多个环节，包括纸机的各个部分（如网部、压榨部、干燥部等）的速度协调，以及整个生产线的速度一致性。Eurotherm3500系列控制系统在速度控制方面提供了强大的功能和灵活性，能够满足不同生产环境和工艺需求。

速度控制的基本概念

速度控制是指通过调节电机的转速来控制纸机各个部分的运行速度，以确保纸张的质量和生产效率。在Eurotherm3500系统中，速度控制主要通过PID（比例-积分-微分）控制算法实现。PID控制算法能够根据设定值和实际值的偏差，动态调整控制输出，从而实现精确的速度控制。

PID控制算法

PID控制算法是一种闭环控制算法，通过比例、积分和微分三个部分来计算控制输出。其数学表达式为：

u

其中：

ut

Kp

Ki

Kd

et

比例控制

比例控制是最基本的控制方式，通过比例增益Kp来直接调整控制输出。比例控制的响应速度快，但可能无法完全消除稳态误差。在Eurotherm

进入系统配置界面。

选择“控制参数”选项。

设置比例增益Kp

积分控制

积分控制通过积分增益Ki来累积误差，从而消除稳态误差。积分控制能够确保系统在长时间运行中保持稳定，但可能会导致系统响应变慢。在Eurotherm

进入系统配置界面。

选择“控制参数”选项。

设置积分增益Ki

微分控制

微分控制通过微分增益Kd来预测误差的变化趋势，从而提前调整控制输出。微分控制能够提高系统的响应速度和稳定性，但对噪声敏感，可能导致不稳定。在Eurotherm

进入系统配置界面。

选择“控制参数”选项。

设置微分增益Kd

速度控制的实现步骤

系统配置：首先，需要对Eurotherm3500系统进行基本配置，包括选择合适的控制模块、设定控制参数等。

设定目标速度：根据生产需求，设定纸机各部分的目标速度。

采集实际速度：通过传感器采集纸机各部分的实际速度。

计算误差：计算目标速度与实际速度之间的误差。

调整控制输出：根据PID控制算法，调整电机的控制输出。

监测与调整：实时监测系统运行状态，根据需要调整PID参数，以优化控制效果。

速度控制的编程示例

以下是一个使用Eurotherm3500系统进行速度控制的编程示例。假设我们使用的是PLC（可编程逻辑控制器）来实现速度控制，编程语言为梯形图（LadderLogic）。

1.系统配置

在系统配置界面中，选择合适的控制模块并设定控制参数。例如，选择“速度控制模块”并设置PID参数：

//系统配置

//选择速度控制模块

SET_CONTROL_MODULESpeedControlModule;

//设置比例增益

SET_PROPORTIONAL_GAIN10.0;

//设置积分增益

SET_INTEGRAL_GAIN1.0;

//设置微分增益

SET_DERIVATIVE_GAIN0.1;

2.设定目标速度

设定纸机各部分的目标速度。例如，设定网部的目标速度为500m/min：

//设定网部目标速度

SET_TARGET_SPEED_NET500.0;

3.采集实际速度

通过传感器采集网部的实际速度。假设传感器的输出为一个模拟信号，需要将其转换为速度值：

//采集网部实际速度

ACTUAL_SPEED_NET=READ_SENSOR_ANALOGNetSpeedSensor;

4.计算误差

计算目标速度与实际速度之间的误差：

//计算网部速度误差

ERROR_SPEED_NET=SET_TARGET_SPEED_NET-ACTUAL_SPEED_NET;

5.调整控制输出

根据PID控制算法，调整电机的控制输出：

//调整网部电机控制输出

CONTROL_OUTPUT_NET=PID_CONTROL(ERROR_SPEED_NET,K_p,K_i,K_d);

6.监测与调整

实时监测系统运行状态，根据需要调整PID参数：

//监测系统状态

IFACTUAL_SPEED_NET490.0THEN

//增加比例增益

SET_PROPORTIONAL_GAIN12.0;

ELSEIFACTUAL_SPEED_NET510.0THEN

//减小比例增益

SET_PROPORTIONAL_GAIN8.0;

END_IF;

速度控制的实际应用

在实际应用中，速度控制不仅需要考虑单个部分的控制，还需要考虑整个生产线的速度一致性。例如，网