西門子工控產(chǎn)品在軋機中的應用

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。我公司屬銅加工企業(yè)，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(chǎn)，節(jié)省了大量的資金，而產(chǎn)品質(zhì)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(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：
　　
　?。?/SPAN>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、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。
　　
　?。?/SPAN>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。
　　
　?。?/SPAN>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(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)，最終以旋轉報警燈進行綜合顯示。
　　
　?。?/SPAN>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。
　　
　?。?/SPAN>3） 設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)、驅動系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)，使系統(tǒng)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。
　　
　?。?/SPAN>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。
　　
　?。?/SPAN>3） 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(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(tǒng)，達到節(jié)約制造成本的目的。