工業(yè)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(shè)備較多,控制精度要求較高的軋機來說,合理配置工控產(chǎn)品達到控制要求和目的就顯的比較重要了。
1.軋機的控制硬件,選用西門子產(chǎn)品:用西門子6RA70直流調(diào)速裝置作傳動,西門子S7—300PLC作系統(tǒng)控制,S7—400PLC作液壓AGC厚度控制,研華工控機IC610作監(jiān)控及編程調(diào)試之用?! ?
系統(tǒng)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(shù)板進行數(shù)據(jù)采集及AGC輸出伺服閥閉環(huán)控制,由于S7—400PLC處理速度快、循環(huán)時間短,達到快速響應(yīng)、提高板帶材厚度精度的目的。
(2) S7—300PLC作系統(tǒng)的控制,配以ET200從站安放在各操作箱和各閥站,實現(xiàn)了分散式省線配置,提高可靠性、穩(wěn)定性和維護性,并且通過DP接口板與直流驅(qū)動器6RA70進行高速數(shù)據(jù)傳輸,用于協(xié)調(diào)控制各直流電機的運轉(zhuǎn)和接收各電機工作狀態(tài)及數(shù)據(jù),同時配T400工藝板,進行卷取的張力補償、直徑計算、圈數(shù)計算等,達到加減速、勻速狀態(tài)下的張力恒定和實現(xiàn)自動停車的目的,并且大大節(jié)省了配線,進一步提高了系統(tǒng)的可靠性,穩(wěn)定性和控制精度?!?
(3) S7—300和S7—400PLC采用MPI協(xié)議,可方便地配置兩PLC間收、發(fā)數(shù)據(jù),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(jiān)控,可實現(xiàn)設(shè)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(shè)備啟停狀態(tài)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(diào)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(yōu)點:
(1)操作員界面透明、友好:設(shè)備各狀態(tài)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(shù)據(jù),最終以旋轉(zhuǎn)報警燈進行綜合顯示?! ?
(2)實現(xiàn)了分散式省配線,提高了整個軋機電控系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性,大大降低了維修率。
(3)設(shè)備各動作間能很好地聯(lián)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(shù)字化的控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使系統(tǒng)響應(yīng)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(shè)備、外部檢測硬件設(shè)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FF106A系列(最大電流達100mA以上),測速編碼器————OMRON E6B2-CWZ1X等?。?)在精軋機中,AGC控制模式有:前饋FFC,反饋MOC,質(zhì)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(yù)定位控制,最后通過測厚儀的厚差信號,去選擇投入相應(yīng)的AGC模式進行輥縫微調(diào),達到控制帶材厚度精度的目的。實踐證明,1mm以下的帶材,厚度精度可控制在±5um~±3um以內(nèi)。當然這也要建立在主機速度和卷取張力的控制精度之上?! ?
5. 這種配置由于控制點數(shù)多,在大型的軋機或其它較復(fù)雜的設(shè)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(shè)備中昂貴的電控系統(tǒng),達到節(jié)約制造成本的目的。