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目前变频器在中厚板精整系统的应用

发布时间:2021-07-20 18:16:51 阅读: 来源:焊炬厂家

变频器在中厚板精整系统的应用

该系统运用SIEMENS的S7—300PLC通过PROFIBUS—DP总线实现变频器络控制.从而实现了中厚板精整系统的a动化生产。系统调试,维护方便,运行可靠。

最近几年,随着生产自动化和过程自动化中分散化结构的迅速增长,现场总线系统的应用日益普遍。其原因之一是现场总线系统实现了数字和模拟输入/输出模块、智能信号装置、过程调节装置、可编程序控制器(PLC)和PC之间的数据传输,把I/O通道分散到实际需要的现场设备附近,使安装和布线的费用开销减少到最小,从而使成本费用大大节省。原因之二是标准化的现场总线具有“开放”的通信接I:1,允许用户选用不同制造商生产的分散I/O装置和现场设备,同时也可以方便地实现二级及三级络的连接。济钢中厚板三期工程精整区域由于设备数量较多,同时又分散在较大的范围内,因此特别适合采用现场总线方式实现生产过程的自动化控制。

系统简介

中厚板精整区域的主要设备有:冷床输入辊道、输入提升链、滚盘、输出提升链及输出辊道、润滑站及冷床冷却风机,另外还有火焰切割系统、运输辊道、翻板机、电磁起重机等。中厚板厂的原有自动化设备,绝大多数采用SIEMENS公司的产品。为了便于维护和络连接,精整区域的自动化控制设备也以SIEMENS的产品为主,PLC选用s7—300,其中CPU型号为315—2DP。传动系统全部为SIMOVERTMASTERDRIVERS矢量控制型变频器。

其中同时,l#冷床及精整区域PROFIBUS—DP系统中,2#站s7—300为主站,本站的模块均为冷床系统输入输出点。

3样站,17样站为远程ET一200,其中3样站ET一200是精整系统的远程I/O,17样站ET一200则作为冷床操作台远程I/O。4~8#站是输入输出系统传动变频器,9~16#站是1#冷床系统传动变频器,18~2l样站则是2样冷床系统传动变频器。

总线连接

PROFIBUS—DP系统是一个两端有源终端器的线性总线结构,亦称为RS485总线段,在一个总线段上最多可连接32个站。使用9针D型连接器用于总线站与总线的相互连接。

D型连接器的插座与总线站相连接,而D型连接器的插头与总线电缆相连接。

与总线连接的每一个站,无论是主站还是从站,都表现为一个RS485电流负载。有源总线终端接有终端电阻,在数据传输时防止反射,并且当总线上无站活动时,它确保在数据线上有一个确定的空闲状态电位。本系统中,在一个总线段上共有20个站,2样站和l样站作为总线的2个终端接有终端电阻,终端电阻可以由位于中线插头的开关来实现连接和断开之间的转换。

PROHBUS—DP协议是为自动化制造工厂中分散I/O和现场设备所需的高速数据通信而设计的。典型的DP配置是单主站结构,DP主站与DP从站间的通信基于主一从原理,也就是说,只有当主站请求时,总线上的DP从站才可能活动。

DP从站被DP主站按轮询表依次访问。DP主站与DP从站间的用户数据连续地交换,而并不考虑用户数据的内容。中厚板1#冷床及精整区域就是采用这种典型结构,如图1所示。

变频器的设置

(1)变频器与主站S7—300的通信是通过在SIMOVERTMASTERDRIVERS上安装CBP通信板来实现的

装机装柜型变频器有6个槽可用来安装可选板,cBP通信板可以安装在任何一个槽位。通信板安装完毕后就可以起动进行配置,首先要确定站地址,这是通过变频器参数设置完成的。其过程如图2所示。CBP通信板有3个指示灯显示通信状态。这3个指示灯分别是:红色为运行灯;黄色为与变频器进行数据交换灯;绿色为与PROFIBUSDP进行数据传输灯。只有当这3个指示灯同时闪烁时,系统通信才正常。

(2)PROFIBUS—DP的数据通过报文的形式交换

每个报文传输的数据可分为两组,需要用STEP7进行硬件配置时设定。这两组数据分别是参数PKW和过程数据PZD。PKW数据段是读写变频器参数值以及读参数的全部特性。PZD数据段传输的是变频器的控制信息,也就是变频器的控制参数,由主站的S7—300向变频器发出控制字和设定点,变频器则返回状态字和实际值。PKW和PZD的数据长度可根据需要设定,同时可设定数据传输的速率。本系统中,PKW和PZD分别设定为4个字和2个字,通信数据传输波特率为1.5Mbit/s。

(3)变频器通产品功能特点:信控制参数的设置

变频器参数设置的基本过程如下:变频器送电后,首先将参数恢复为工厂设置,然后进行CBP板的配置,选择P060=5进行系统设置,最后进行控制字和状态字的连接设置,将矢量控制开关量和矢量控制连接量与PLC中定义的参数值和控制字连接。本系统的主要连接参数如附表所示。

(4)由于翻板机、辊道等设备需要比较准确的定位,并且生产节奏较快,因此每台传动变频器都有外置的制动单元和制动电阻

制动单元通过中间回路连接到变频器上,当中间回路电什么样子的试验机使用时间最长压达到预定值时,制动单元自动接通,阻止中间电压继续升高。与制动有关的参数:P462为从静止加速到参考频率的时间;P463为加速时间的单位;P464为从参考频率减速到静置的时间;P465为减速时间的单位。根据工艺要求的不同,每台变频器设置不同的加减速时间。

PROFIBUS—DP的电磁干扰问题

安装PROFIBUS—DP的标准方法是:有接地基准电位,即必须把所有模块机架和负载电流回路与公共的基准电位(地)相连接,从而确保由于不合理的PROFIBUS—DP电缆敷设或设备安装不当而产生的干扰电流能被尽快分流掉。采用这种安装方法时,将各个部件的接地(S7—300、ET200、SIMOVERTMASTERDRIVERS)连接到控制柜的公共接地点。在这种方式下,总线插头连接器将PR0F1BUS—DP电缆的屏蔽与络中所有的总线站相连接,干扰电流通过连接的地为了在市场上占据主动地位线分流掉,从而防止了由干扰引起的故障。

由于传动系统需要较大的电功率,因此动力电缆常常输送高电压和电流。如果这种电缆长距离与PROFIBUS—DP电缆并行敷设,则会在PROFIBUS—DP电缆上产生电容性和电感性干扰,从而扰动络中的数据通信。为避免这种干扰,在敷设PROFIBUS—DP电缆时,要确保PROFIBUS—DP电缆与其他电线电缆之间的距离。在施工中,5、随机振动实验经常使用的计算公式尽可能地把电力电缆和PROFIBUS电缆分别敷设在相互隔离的电缆桥架上。

该系统投入使用后,取得了较好的效果:

1)系统运行稳定可靠,维护检修工作量较少。

2)变频传动系统响应速度快,定位准确可靠。

3)可方便地与二级系统联,为全线自动化奠定基础结果更精确。

4)保证了产品质量,取得了较好的经济效益。

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