基于Profibus-DP的双边剪夹送辊控制系统
日期：2006-12-19 23:46:05 来源：本文摘自《PLC&FA》
点击： 作者：未知
点击： 作者：未知
点击【 大 中 小 】放大字体.
滚切式双边剪机组是轧钢厂精整车间的关键设备之一，主要用于钢板的运送、切纵边、宽度定尺、碎边和碎边收集[1]。双边剪机组主要包括剪前辊道、剪后辊道、主剪和夹送辊等。其中,夹送辊是很重要的设备。以前，大多数轧钢厂的双边剪夹送辊控制系统均采用模拟量控制。这种系统存在控制精度不高，接线复杂，系统维修困难等缺点。并且，仪表和调速器均没有通讯接口，使控制系统形成了“信息孤岛”，信息不能被综合利用和集成[2]。随着现场总线技术的发展，为开发新一代夹送辊控制系统提供了技术支持。为此，研制了基于PROFIBUS-DP总线的全数字双边剪夹送辊控制系统。该系统使用了具有PROFIBUS-DP通信接口的直流调速器和分布式I/O，具有控制精度高、开放的通信结构、接线简单、维修方便等优点，满足了生产和管理的需要。
双边剪控制系统的工艺和作业流程主要由夹送辊机组和剪刀机组通过一系列配合严密并相互协调的动作来实现。按照工艺要求，系统有三种剪切速度:24次/分、18次/分和12次/分，三种步长选择:1100mm、1200mm以及1300mm。剪切钢板时，需根据板厚和板长选择不同的剪切步长和剪切速度，并必须根据实际检测的钢板位置对板头和板尾部分的剪切步长进行实时调节。为了简单地说明问题，以常用的剪切速度24次/分为例，对系统进行分析。剪切一刀的具体流程如图2所示。
图2中θ为剪切过程中曲轴角度值。以上所有的工艺都是在曲轴转动一周(360°)内按控制逻辑完成。剪切速度为每分钟24次，即要在2.5s内完成上述步骤，其中送板时间约为1s。钢板的传送是由八台夹送辊共同完成的，分为入口夹送辊和出口夹送辊两组，每组的上辊可根据钢板在生产线上的位置上抬或下压。每个夹送辊由一台直流电机驱动，因此需要对八台夹送辊驱动电机进行同步控制。其它工艺过程均由原系统中的主控PLC控制。送板过程要在曲轴转动一周内与其他设备动作严密配合，就应该满足送板及时、停止快速，且能够在规定的时间内送板到位。因此系统必需要保证各种测控信号和八台驱动电机的控制信号能够实时被传送。针对这样一个实时性要求高、且多个控制对象分散的系统，一个有效的解决方案是采用PROFIBUS-DP构成现场总线控制系统。
3.1 总线协议
PROFIBUS-DP使用了OSI模型的第1层、第2层和用户接口，第3层到第7层未加以描述。这种经过优化的高速、廉价的通信协议，主要为自动控制系统和设备级分散I/O之间通信设计，可代替24V和0~20mA的信号,实现分布式全数字控制系统的高速数据传输。
3.2 总线存取方式
总线采用两种存取方式，即主站之间的令牌传递方式和主从方式。PROFIBUS-DP主要的应用就是主从方式下主从站之间周期地进行数据交换。
1 引言
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
滚切式双边剪机组是轧钢厂精整车间的关键设备之一，主要用于钢板的运送、切纵边、宽度定尺、碎边和碎边收集[1]。双边剪机组主要包括剪前辊道、剪后辊道、主剪和夹送辊等。其中,夹送辊是很重要的设备。以前，大多数轧钢厂的双边剪夹送辊控制系统均采用模拟量控制。这种系统存在控制精度不高，接线复杂，系统维修困难等缺点。并且，仪表和调速器均没有通讯接口，使控制系统形成了“信息孤岛”，信息不能被综合利用和集成[2]。随着现场总线技术的发展，为开发新一代夹送辊控制系统提供了技术支持。为此，研制了基于PROFIBUS-DP总线的全数字双边剪夹送辊控制系统。该系统使用了具有PROFIBUS-DP通信接口的直流调速器和分布式I/O，具有控制精度高、开放的通信结构、接线简单、维修方便等优点，满足了生产和管理的需要。
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
2 系统工艺流程WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
滚切式双边剪夹送辊共有4组，每组2台，共8台，分别布置在双边剪的入口端和出口端的移动侧和固定侧，分别称作入口固定侧(上/下辊)、入口移动侧(上/下辊)、出口固定侧(上/下辊)、出口移动侧(上/下辊)。每侧的下夹送辊用同步轴联结。四对夹送辊根据钢板送进的要求，会不断地调整转速、上抬/下压等动作，是双边剪机组传动的主要部分，也是改造项目中的主要控制对象。夹送辊的空间位置图如图1所示。
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
图1 夹送辊的空间位置图
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
双边剪控制系统的工艺和作业流程主要由夹送辊机组和剪刀机组通过一系列配合严密并相互协调的动作来实现。按照工艺要求，系统有三种剪切速度:24次/分、18次/分和12次/分，三种步长选择:1100mm、1200mm以及1300mm。剪切钢板时，需根据板厚和板长选择不同的剪切步长和剪切速度，并必须根据实际检测的钢板位置对板头和板尾部分的剪切步长进行实时调节。为了简单地说明问题，以常用的剪切速度24次/分为例，对系统进行分析。剪切一刀的具体流程如图2所示。
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
图2 剪切钢板的工艺流程
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
图2中θ为剪切过程中曲轴角度值。以上所有的工艺都是在曲轴转动一周(360°)内按控制逻辑完成。剪切速度为每分钟24次，即要在2.5s内完成上述步骤，其中送板时间约为1s。钢板的传送是由八台夹送辊共同完成的，分为入口夹送辊和出口夹送辊两组，每组的上辊可根据钢板在生产线上的位置上抬或下压。每个夹送辊由一台直流电机驱动，因此需要对八台夹送辊驱动电机进行同步控制。其它工艺过程均由原系统中的主控PLC控制。送板过程要在曲轴转动一周内与其他设备动作严密配合，就应该满足送板及时、停止快速，且能够在规定的时间内送板到位。因此系统必需要保证各种测控信号和八台驱动电机的控制信号能够实时被传送。针对这样一个实时性要求高、且多个控制对象分散的系统，一个有效的解决方案是采用PROFIBUS-DP构成现场总线控制系统。
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
3 Profibus-DP现场总线技术P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
PROFIBUS是德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50170的现场总线标准，同时也是现场总线国际标准之一。参考模型是ISO/OSI模型。有三种系列:PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS和PROFIBUS-PA。DP系列用于分散外设间的高速传输，适合于加工自动化领域的应用。
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
3.1 总线协议
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
PROFIBUS-DP使用了OSI模型的第1层、第2层和用户接口，第3层到第7层未加以描述。这种经过优化的高速、廉价的通信协议，主要为自动控制系统和设备级分散I/O之间通信设计，可代替24V和0~20mA的信号,实现分布式全数字控制系统的高速数据传输。
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
3.2 总线存取方式
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
总线采用两种存取方式，即主站之间的令牌传递方式和主从方式。PROFIBUS-DP主要的应用就是主从方式下主从站之间周期地进行数据交换。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
上一篇: PLC通过自由通讯口方式与变频器通讯下一篇: 基于FF现场总线的PID控制算法应用研究
评论内容
载入中...
载入中...
P
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
L
C
技
术
网
|
可
编
程
控
制
器
技
术
门
户
|
十
万
P
L
C
工
程
师
的
共
同
选
择
！
·最新招聘信息
·最新求职信息
·推荐产品
·推荐厂商
·栏目热门排行
·站内热门排行