Profibus-DP总线和PLC在多电机调速系统中应用.pdfVIP

《冶金自动化》2008年S1 系统中的应用 赵 国 新 (北京金自天正智能控制股份有限公司辽宁分公司，北京100070) 摘要：介绍药芯焊丝生产线控制系统的构成，详细地论述现场总线和PLc技术在多电机传动系统中的应用，提 出了多电机速度协调控制的算法。 关键词：现场总线；PLC；变频调速；控制算法 1 工艺介绍 药芯焊丝生产线是集精密轧制机械、精密拔 制机械、精密加粉机械和精密仪表设备于一体的 生产精细焊丝的机械设备，其生产线包括：原料前 处理机组，开坯成型机组，加粉合缝机组，拉拔机 组和收放线机组等，最终产品直径最小为0．8mm。 中心为药芯，出口线速度为15rn／s。控制系统要 保证整条生产线几十台机电设备协调一致地运 转，达到高速、高精度、高动态响应速度的生产要 求，以满足高科技、高难度工艺过程的设备控制要 求。 图l传动系统结构图 2控制系统构成 2．1传动系统的构成 生产参数设定和调整、生产数据管理。PLC编程 由于控制对象属于高速运转的精密机械，控 软件采用西门子的Step7软件，用于系统组态、控 制系统的动态相应速度必须足够快，才能保证系 制策略的实现。位移检测系统采用精度为1％。的 统稳定运行，因此传动系统采用整流一逆变结构， 位移传感器，保证活套套量检测的准确性。 用一台400kw的整流单元和28台功率在3～15 kw的逆变器组成该生产线的传动系统，采用西门 子公司的6sE7系列产品，传动系统的结构如图l 所示。 2．2控制系统的构成 控制系统的硬件配置如图2所示，上位机采 用一台工控机，PLC采用西门子s7．400系列的 CPu，数据采集采用E他00M远程模块，PLC通过 Pm胁us—DP总线与整流单元、逆变器和分布式L／O 从站E他00M进行通信，保证过程数据的快速实 单元 变器 变器变器 时处理。上位机监控软件采用西门子公司的 图2控制系统的构成 winCC软件，完成该生产线的设备运行状态显示、 收稿日期：2008旬1．17 作者简介：赵国新(1963一)，男，辽宁铁岭人，高级丁程师，主要从事自动控制系统设计和控制算法研究。 ·708· 《冶金自动化》2008年S1 2．3 主PLC与E亿∞M、逆变器、整流单元通过活套量：一50一+50mm，精拔机组活套量：一30～ Pr06b哪·DP的通信 +30 mm)，其中成型机组活套的允许波动范围为 ±5 该系统在Pr0肺us．DP总线上进行通信的主要 mm，精拔机组活套允许波动范围为±3mm。 设备包括：1套s7_400PLC主站，2套Erl200M3．1系统启动、停止方式 PLc子站，1套整流单元，28台逆变器。 在系统启动过程中，由于各机架的静摩擦力 2．3．1Pr06bus—DP功能说明 和延伸率不一样，容易造成各机架的启动有先有 Pr0胁us—DP是国际化和开放式的标准现场总后，从而导致断丝。因此生产线的启动要平稳，按 线，允许现场做快速，实时的数据传送，Pr0肺us．DP工艺要求的升速曲线，自动控制各机架稳定升速， 结构面向0SI(开发式系统互联)基准模型，满足同时自动调节各机架转速，使系统在升速的过程 IS07498国际标准，并且使用第1层，第2层以及中也达到系统各机架的速度匹配。在启动的瞬间 用户接口。Pro胁us．DP既支持按照RS485的数据为了有效地克服静摩擦力和延伸率不同的影响，