ControlLogix系统和700S变频器在矫直机系统中的应用.docx

ControlLogix系统和700S变频器在矫直机系统中的应用ControlLogix系统和700S变频器在矫直机系统中的应用sunjuan导语：从硬件组态和软件设计方面介绍了ControlLogix系统和PowerFlex700S变频器在矫直机系统中的应用。本文从硬件组态和软件设计方面介绍了ControlLogix系统和PowerFlex700S在矫直机系统中的应用，并对的主从调速做了具体的介绍。1.前言矫直机是当代轧钢厂消费中的重要设备之一，它对改善钢板板型，减少改判和进步成材率具有重要意义。随着计算机网络技术和沟通变频技术的迅速开展，以现场总线为根底的数字控制系统和沟通矢量变频技术在工业自动化领域得到了广泛的应用。济钢中板厂一号矫直机改造就充分了应用了罗克韦尔先进的ControlLogix系统和PowerFlex700S变频器。该系统的稳定性强，操纵灵敏简单，系统维护量也大大降低。2.根本工艺矫直机主要用来钢板矫直，改善板型，有效减少钢板漂曲而改判。该系统包括输入输出辊道、两台矫直主电机、顶部两台压下电机、以及四个角落的四个压力传感器和位移传感器。通过压下电机先摆好辊缝，然后钢板经输入辊道带入矫直机。两台矫直主电机选择联动或单动实现矫直功能。在该系统中，关键要实现两台主矫直电机的主从运转和压下辊缝的准确定位和标定。3.系统配置讲明该矫直机控制系统采用了罗克韦尔先进的ControlLogix控制系统和功能强大的PowerFlex。ControlLogic系统覆盖了先进的控制平台、开放透明的网络总线和全方位的监控方案。PowerFlex700S变频器是罗克韦尔PowerFlex7系列电力传动平台中性能最强大的。它不但可以提供高性能的变频控制，而且同时能提供位置控制与伺服控制。矫直机系统的硬件配置如图1、2所示。align=center图1系统硬件配置图以太网图2系统硬件配置图控制网和设备网/align3.1ControlLogix控制系统的控制器Logix5562ControlLogix5562控制器支持多达32个不同任务，使你能分解复杂的控制应用，并以适宜的周期执行。根据应用规模扩展内存。单一机架中可放置多个控制器，平衡负荷，进步系统性能。处理器与处理器之间的通讯不需要编写应用代码。具有高集成的运动控制的才能，不再需要单独的运动控制器和软件。模块化网络接口，为不同应用提供适宜的通讯，足够的输入输出才能，可以知足大系统的应用。模拟量和数字量模板使用同样的机制进展寻址，I/O标签将根据系统中机架的位置和在机架中的物理槽号自动生成。当将I/O模板分配给控制器时，自动创立I/O数据区。灵敏方便的网桥，各个网络间的桥接和路由器通过基板完成而不需要处理器的介入，软件可组态。3.2控制网络ControlNet控制网网络是一种高速确定性网络，用于对时间有苛刻要求的应用场合的信息传输。它为对等通讯提供实时控制和报文传送效劳，它作为控制器和I/O设备之间的一条高速通讯链路，综合了现有的各种网络的才能。它提供如下功能：l对在同一链路上的I/O，实时互锁，对等通讯报文传送和编程操纵，均具有一样的带宽。l对于离散和连续经过控制应用场合，均具有确定性和可重复性功能。ControlNet是基于消费者/消费者通讯新形式，用于PLC与计算机之间的通讯网络。它可链接拖动装置、串并行设备、工业PC、人机界面等。它还可以沟通逻辑控制和经过控制系统、数据传输数率为5Mbps,可寻址节点为99个，同轴电缆传输间隔为3Km,光纤传输间隔为30Km.。本控制系统控制网络应用了两个。一个网络链接拖动装置，详细应用为1336PLUS2变频器和PowerFlex700s变频器。一路链接1794-ACN15分站模块，收集各个变频柜的合分闸指令和灯信号。3.3设备网DeviceNet设备网现场总线是一种低本钱高性能的工业设备网络，设备网应用国际标准的控制局域网CAN协议，建立了设备网的应用协议。它具有公开的技术标准和廉价的通讯部件.设备网网络通过一个开放的基于CAN技术的64个节点，多支线的网络,允许用户用一根电缆去连接500m1641ft以内的设备并远至用户的可编程控制器，无需用导线把每个设备和一个I/O机架连接起来.设备网网络是基于消费者/客户形式Producer/Customer网络形式，这是最当代化的网络技术，消费者/客户形式使控制数据同时到达操纵的每一个单元，可以更有效地利用网络的频带宽度。消费者/客户形式同时可以显著地减少网络通讯量，由于它允许状态切换的报文发送，以作出更快的响应，同时，周期性的报文发送，以提供更好确实定性。对等通讯允许数据和状态信息在设备间进展交换。本系统中的设备网络中链接了四个直线位移传感器，用于矫直机压下系统的辊缝标定和显示，详细标定方法在软件里面设定。3.4工业以太网EtherNet工业以太网是一个既可以进展控制操纵又可以实现数据传递的网络，它对于那些高速的，对时间有苛刻要求的应用场合是一种完美的选择，它甚至不需要用户自己建立规划。.具有很强的兼容性，几乎可以与所有的计算机系统和应用包进展连接。EtherNet/IP通讯模块使用通用工业协议CIP。CIP使用消费者/消费者网络形式代替源/目的主/从形式。消费者/消费者形式减少了网络通讯量，增加了网络传输速度。1756-ENBT模块可用于ControlLogix控制器通过EtherNet/IP网络与其他设备通讯的接口，或作为在EtherNet/IP网络上的一组1756I/O模块的适配器。该模块支持I/O控制，消费者/消费者标签和MSG指令通讯，与人机界面HMI通讯，组态和编程，为1756I/O模块提供适配器功能，可作为网络效劳器发布诊断和状态信息。工业以太网功能强大，在本系统中主要用于数据收集和人机界面通讯功能。4.两台PowerFlex700s变频器的主从调速矫直机的主传动由两台电机完成，可以选择单动或以一台为主的主从传动.在主从传动的多变频器系统中，带有同步链接功能的PowerFlex700S变频器是一款性能非常出色的控制设备。同步链接功能是一种高性能、高速度的变频器与变频器之间的同步数据链接。采用这种同步链接，就不必为变频器之间的转矩信号传递设计处理器与现场总线，只需要进展简单的参数链接配置，即可以完成多台变频器间的负载分享。在图3所示的框图中，是一个以一号变频器为主二号为辅的传动连接图。一号变频器跟随主编码器的位置和速度给定值运行，然后一号变频器会将从主编码器反应回的速度和位置给定值通过同步链接的方式发送到二号变频器，此时的二号变频器被设定为跟伴随一个给定进展运动，详细的参数设置和链接在框图中已表达。同理，以二号变频器为主的传动链接框图跟框图3相似。align=center图3两台700S变频器主从控制链接框图/align5.软件设计和上位监控编程软件使用RSLogix5000来实现。在程序设计中采用了模块化设计思维，一个设备对应一个程序块。每个逻辑块中包含了这个设备对应的逻辑控制、故障诊断、上位显示信息。在主程序中不断调用各个子程序。这种程序设计方法简单、明晰、高效。尤其在现场故障处理时可以快速的找到相应的程序块，查出故障原因，有效的减少设备影响时间，进而大大进步了消费效率。图4是在RSLogix5000编程软件中的程序构造。上位监控软件由RSView软件来实现。每台上位机上同时具备操纵站和工程师站的功能，可以在线切换。RSView提供友好的人机界面和方便的操纵方式。画面包括：工艺画面、辊缝显示和标定、压力显示、趋势显示、报警指示、报表画面等标准功能画面。在RSView设计中为了更好的显示辊缝实际值和方便操纵人员进展辊缝标定，在画面中做了相应的辊缝标定和显示画面，如图5所示。align=center图4在RSLogix5000编程软件中的程序构造/alignalign=center图5矫直机监控画面/align6.完毕语ControlLogix控制系统和PowerFlex700S变频器在矫直机中的应用，很好的利用了罗克韦尔先进的控制平台、灵敏方便的网络通讯才能和功能强大的变频器。整个系统具有运行高效、可靠，系统扩展方便，软件操纵简单，易于检修和维护等特点。