1 引言
隨著通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展,以及工業(yè)現(xiàn)場總線的普及。在紙面石膏板生產(chǎn)企業(yè),逐漸淘汰了以往的模擬量調(diào)速,取而代之的是更為先進的現(xiàn)場總線控制技術(shù)?,F(xiàn)場總線控制依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸數(shù)據(jù).比傳統(tǒng)的模擬量調(diào)速傳輸速度塊,穩(wěn)定可靠,精度高。
2 石膏板同步系統(tǒng)
同步系統(tǒng)控制在石膏板的生產(chǎn)過程中是重要的控制系統(tǒng), 控制設(shè)備分散,它是由1#凝固皮帶、2#凝固皮帶、輸送機、切斷機、切斷后加速1、切斷后加速2、和干燥機等設(shè)備組成。如圖1所示。設(shè)備間一致的同步速度可以保證連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)出合格的石膏板,否則將導(dǎo)致縱鼻,起包,拉斷等嚴重的后果,尤其是在高速的生產(chǎn)線中,精確的同步速度能保證穩(wěn)定生產(chǎn)。系統(tǒng)必須保持嚴格的同步速度, 即要求按照特定的速度鏈進行增/減速。
3 CC-LINK總線網(wǎng)絡(luò)介紹
圖1 同步控制結(jié)構(gòu)
CC-Link現(xiàn)場總線是日本三菱電機公司主推的一種基于PLC系統(tǒng)的現(xiàn)場總線,這是目前在世界現(xiàn)場總線市場上唯一的源于亞洲、又占有一定市場份額的現(xiàn)場總線。它在實際工程中顯示出強大的生命力,特別是在制造業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。CC-LINK具有如下特性:
?。?) 在同行業(yè)中最快的通信速度,在需要高速應(yīng)答時,可支持傳感器輸入及智能化設(shè)備之間進行大量數(shù)據(jù)傳送。在100米距離內(nèi)通信速率達10MB,1200米距離通信速率也達156kB。
?。?) 對分散的PLC(Progromme Controller)控制連網(wǎng)后進行循環(huán)傳送,即,在主控PLC與本地PLC之間進行N:N的循環(huán)傳送。實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的全分散、全開放、互操作、互換性。
(3) 可連智能設(shè)備,進行信息傳送。
除了字數(shù)據(jù)的循環(huán)傳送以外,CC-LINK系統(tǒng)還能與智能化設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信,這些設(shè)備包括顯示設(shè)備、條形碼讀寫器、測量設(shè)備以及個人電腦等。
?。?) 完善的RAS功能。具有自動在線恢復(fù)、待機主控功能、切斷從站功能、確認鏈接狀態(tài)功能及測試和診斷功能,系統(tǒng)具有高度可靠性。
?。?) 多廠商的開放性網(wǎng)絡(luò)具有高度的安全性。
?。?) 采用雙絞線組成總線網(wǎng),節(jié)省投資,提高控制性能。
4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述
4.1 主控
本系統(tǒng)通過一臺Q02HCPU進行主站控制,執(zhí)行輸入及輸出邏輯的處理,將同步數(shù)據(jù)運算,相關(guān)的信息通過CC-Link網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁髡?。CC-Link主站設(shè)在中控室,該PLC負責通過CC-Link采集各種信息,并在模擬屏上實時顯示整個車間運行狀況,一旦發(fā)生異常隨即報警,以提醒操作員在第一時間作出相應(yīng)調(diào)整。
4.2 遠程設(shè)備站
系統(tǒng)中由主動電機自帶的編碼器輸出并聯(lián)到5個變頻器(FR-A540)中,由CC-Link通信模塊 (FR-A5NC) 完成速度同步功能。同時可通過人機介面設(shè)定有關(guān)速度微調(diào)參數(shù),再由主站CPU通過CC-Link網(wǎng)絡(luò)模塊(QJ65BT11)與變頻器系統(tǒng)通訊及設(shè)定。
4.3 監(jiān)控設(shè)備
系統(tǒng)配有人機界面(F-940),負責監(jiān)控運行狀況,以及故障報警。由于CC-Link網(wǎng)絡(luò)自動循環(huán)檢測功能,網(wǎng)絡(luò)中任何一個變頻器的錯誤信息都能送回主站。維修人員在人機介面中得到有關(guān)信息后進行維修。
4.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
系統(tǒng)從左到右分別設(shè)為1~7號站。每個站占用一個站號,站類型為遠程設(shè)備站。每個遠程設(shè)備站的RX和RY占用32個點RWw和RWr各占用4個點。主站設(shè)定如下:RX M100 RYM,根據(jù)距離設(shè)定通信速度為625kbps,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
4.5 速度鏈控制
同步系統(tǒng)運行中要存在一定的張力所以后面的設(shè)備的速度要高于前面的設(shè)備,干燥機速度獨立操作但要比同步速度高20%當干燥機速度低于同步速度的20%時系統(tǒng)報警。經(jīng)過測算系統(tǒng)中的速度鏈的關(guān)系如圖3所示。
圖3 速度鏈關(guān)系
4.6 主站網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定(表1)
表1 主站網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定表
4.7 變頻器參數(shù)設(shè)定(表2)
表2 變頻器參數(shù)設(shè)定表
5 程序編寫
5.1 變頻器啟動
X1同步系統(tǒng)啟動,X2同步系統(tǒng)停止。M1啟動用中繼。
5.2 變頻器頻率設(shè)定許可
5.3 變頻器速度設(shè)定
6 結(jié)束語
本系統(tǒng)已經(jīng)在多條大型的石膏板生產(chǎn)企業(yè)廣泛采用,由于采用了CC-LINK現(xiàn)場總線控制方式,使得系統(tǒng)的可靠性大大加強,整個系統(tǒng)的造價便宜,配線非常簡單,維護和維修起來也非常的容易進行。