工業自動化程度在日趨提高,對控制要求也越高,而對控制外圍設備較多,控制精度要求較高的軋機來說,合理配置工控產品達到控制要求和目的就顯的比較重要了。我公司屬銅加工企業,軋機也較多,通過消化吸收國外軋機的控制原理及控制思想,我們自行改造制作了多臺軋機,運用于生產,節省了大量的資金,而產品質量也達到要求的精度。
1.軋機的控制硬件,我們都選用西門子產品:用西門子6RA70直流調速裝置作傳動,西門子S7—300PLC作系統控制,S7—400PLC作液壓AGC厚度控制,研華工控機IC610作監控及編程調試之用。
系統的拓撲圖示意如下:
2.具體控制如下:
(1) S7—400PLC作AGC控制,配以模擬量輸入/輸出板,高速計數板進行數據采集及AGC輸出伺服閥閉環控制,由于S7—400PLC處理速度快、循環時間短,達到快速響應、提高板帶材厚度精度的目的。
(2) S7—300PLC作系統的控制,配以ET200從站安放在各操作箱和各閥站,實現了分散式省線配置,提高可靠性、穩定性和維護性,并且通過DP接口板與直流驅動器6RA70進行高速數據傳輸,用于協調控制各直流電機的運轉和接收各電機工作狀態及數據,同時配T400工藝板,進行卷取的張力補償、直徑計算、圈數計算等,達到加減速、勻速狀態下的張力恒定和實現自動停車的目的,并且大大節省了配線,進一步提高了系統的可靠性,穩定性和控制精度。
(3) S7—300和S7—400PLC采用MPI協議,可方便地配置兩PLC間收、發數據,減少了用其它通訊方式帶來的編程問題,進一步減少了S7—400的程序容量,提高了其處理速度。
(4) 用IC610配以MPI/DP接口板配以WINCC軟件進行監控,可實現設備狀況的圖形化(棒圖)顯示;各外部部件工作位置顯示,和各外部設備啟停狀態顯示;故障存檔及報警顯示;指標趨勢圖顯示等。
另一方面,配以STEP7軟件可同時對兩臺PLC進行編程、調試,達到一機多用的目的。
3.這種配置可通過編程的方法,達到以下優點:
(1) 操作員界面透明、友好:
設備各狀態及報警不僅在操作臺上用指示燈顯示出來,同時在WINCC畫面中以中文文字顯示并存檔報警數據,最終以旋轉報警燈進行綜合顯示。
(2) 實現了分散式省配線,提高了整個軋機電控系統的可靠性、穩定性,大大降低了維修率。
(3) 設備各動作間能很好地聯鎖,并且各動作的操作條件、順序都能用WINCC畫面顯示出來。
(4) 由于采用全數字化的控制系統、驅動系統和網絡系統,使系統響應速度、控制精度大大提高。
4.這里先就液壓AGC(自動厚度控制),與大家分享一下自己的心得,要保證AGC控制精度,就必須選擇高精度的厚度測量設備、外部檢測硬件設備和完善的控制軟件。
(1) 帶材厚度測量選用德國VOLLMER公司的接觸式測厚儀;
(2) 外部硬件有:位置傳感器—SONY DG155B系列(精度達0.5um),壓力傳感器----AK-4,電液伺服閥---609所FF
(3) 在精軋機中,AGC控制模式有:前饋FFC,反饋MOC,質量流MFC等,具體如下:先通過軋制力控制方式(RFC)進行液壓校零,找到輥系傾斜零點和輥縫零點,然后切換到基本位置控制方式(POC),進行輥縫預定位控制,最后通過測厚儀的厚差信號,去選擇投入相應的AGC模式進行輥縫微調,達到控制帶材厚度精度的目的。實踐證明,
5. 這種配置由于控制點數多,在大型的軋機或其它較復雜的設備中可靈活運用,同時配以較完善合理的編程和選用合適的硬件,可代替進口設備中昂貴的電控系統,達到節約制造成本的目的。
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