Sync-speed Paper Rolling Machine`s Control System

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Sync-speed Paper Rolling Machine’s
Control System
How does a paper maker use ADAM-4000 series and Advantech data acquisition card to
build up a moving control system and overcome the problems of abnormal-speed and
quality of paper rolling machine?
Zhang-Fang-Yu
Engineer
West-Southern Institute of Automation
People Republic of China
INTRODUCTION
A
typical paper production process
includes pressing, drying,
stepping, polishing and rolling, etc.
Every section is independent to each
other for both mechanical and power
aspect. To make sure the paper quality,
the speed of each section must be
synchronized. The client is trouble by
the in-harmonious speed between
different sections of rolling machine. It
causes not only bad quality of paper but
also low productivity. The client asks
China West-South Research Institute to
develop a solution.
SYSTEM REQUIREMENTS
The old machine system was using
DC to control the speeds of
equipment. Due to the
complexity of equipment and
DC machinery, the whole
system is always failed to
operate smoothly. This
has caused a high
demand for the
maintenance
service. After the
study, engineers
recommend to
apply AC to
manage the
speed. This
model is
named
1880/150.
The 1880/150 is
composed of eleven
sections of pressing, drying, twisting,
polishing and rolling. But the key
objective of the performance of
1880/150 is to maintain high
synchronized with these
eleven sections. The system
should
meet
the
requirements of high
reliability, user-friendly
interface, low cost, easy to
maintain and good EMI
resistance.
SYSTEM DESCRIPTION
After complete study, the
machine designer decided
to use Advantech system
and AC theory. The system
architecture is shown
below. It includes three
layers: Main Control
Station (MCS), Remote
Data Acquisition Modules
14
(RDAM), and Motor Speed Control
Unit (MSCU).
1) Main Control
Station
The control center
is equipped with
Advantech’s
80486DX/100
Industrial PC. Open
system design and
rich software support
make the station in
good reliability and
powerful reporting
capability.
2)
Remote
Data
Acquisition Modules
ADAM-4080 50KHz
counter/frequency
modules are installed in each
machine section to collect the speed
data. Its precision is up to 32-bit. RS485 twisted wiring give an easy way to
connect the whole system with only two
wires. Built-in watch dog timer
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Factory Automation
execute
the
tasks
simultaneously instructed
from MCS, while the speed
was feedback by ADAM-4080
in different sections. Through
two steps configuration, the
new 1880/150 can match the
pre-set speed in the first step and
reach the synchronized position in
eleven sections in the second step.
package provided vivid monitor screen,
historical trending and data loggers and
alarm announcement.
CONCLUSION
After the success of new 1880/150
paper rolling control system, WestSouth Automation Research Institute
continued implementing the similar
projects in Qingdao, Bejing, Guangzhou
and Chengdu. The reasons are
concluded as below.
4) Application Software
enhances the
system’s reliability. 2500VRSM
provides a good firewall to surrounding
noises.
3) Motor Speed Control Unit
Advantech PCL-720 digital I/O and
counter card takes the responsibility to
control the speed of rollers. With high
density, 32-channel support, MSCU can
There are several ways to implement
application in different software
environment such as Advantech’s
VisiDAQ, Visual Basic or Visual C++,
etc. In order to save the development
cost and keep the whole system with
flexibility, engineers use the DLL
drivers provided by Advantech to
develop the application. The application
Most of users are very satisfied with
new machine’s high reliability in harsh
environment. The machine can be easily
up-scale through RS-485 network.
Users need few service manpowers.
Besides these, a manual to auto switch
even provide the difference of operation
process.
Paper-rolling machine
ADAM-4520
ADAM
4520
RS-485
PCL-720
HMI
ADAM
4080
ADAM
4080
ADAM
4080
ADAM
4080
ADAM
4080
ADAM
4080
ADAM 4080
SWA148
15
MIC-2000
MIC-2000
MIC-2000
MIC-2000
MIC-2000
MIC-2000