西門子工控產(chǎn)品在軋機(jī)中的應(yīng)用

工業(yè)自動(dòng)化程度在日趨提高，對(duì)控制要求也越高，而對(duì)控制外圍設(shè)備較多，控制精度要求較高的軋機(jī)來(lái)說(shuō)，合理配置工控產(chǎn)品達(dá)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(jī)也較多，通過(guò)消化吸收國(guó)外軋機(jī)的控制原理及控制思想，我們自行改造制作了多臺(tái)軋機(jī)，運(yùn)用于生產(chǎn)，節(jié)省了大量的資金，而產(chǎn)品質(zhì)量也達(dá)到要求的精度。
　　
　　1.軋機(jī)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(dòng)，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(jī)IC610作監(jiān)控及編程調(diào)試之用。
　　系統(tǒng)的拓?fù)鋱D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(jì)數(shù)板進(jìn)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(shí)間短，達(dá)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(shí)現(xiàn)了分散式省線配置，提高可靠性、穩(wěn)定性和維護(hù)性，并且通過(guò)DP接口板與直流驅(qū)動(dòng)器6RA70進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸，用于協(xié)調(diào)控制各直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和接收各電機(jī)工作狀態(tài)及數(shù)據(jù)，同時(shí)配T400工藝板,進(jìn)行卷取的張力補(bǔ)償、直徑計(jì)算、圈數(shù)計(jì)算等，達(dá)到加減速、勻速狀態(tài)下的張力恒定和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車的目的，并且大大節(jié)省了配線，進(jìn)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(lái)的編程問(wèn)題，進(jìn)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(jìn)行監(jiān)控，可實(shí)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(bào)警顯示；指標(biāo)趨勢(shì)圖顯示等。
　　另一方面，配以STEP7軟件可同時(shí)對(duì)兩臺(tái)PLC進(jìn)行編程、調(diào)試，達(dá)到一機(jī)多用的目的。
　　
　　3.這種配置可通過(guò)編程的方法，達(dá)到以下優(yōu)點(diǎn)：
　　
　　（1） 操作員界面透明、友好：
　　 設(shè)備各狀態(tài)及報(bào)警不僅在操作臺(tái)上用指示燈顯示出來(lái)，同時(shí)在WINCC畫(huà)面中以中文文字顯示并存檔報(bào)警數(shù)據(jù)，最終以旋轉(zhuǎn)報(bào)警燈進(jìn)行綜合顯示。
　　
　?。?/SPAN>2） 實(shí)現(xiàn)了分散式省配線，提高了整個(gè)軋機(jī)電控系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，大大降低了維修率。
　　
　?。?/SPAN>3） 設(shè)備各動(dòng)作間能很好地聯(lián)鎖，并且各動(dòng)作的操作條件、順序都能用WINCC畫(huà)面顯示出來(lái)。
　　
　　（4） 由于采用全數(shù)字化的控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(cè)量設(shè)備、外部檢測(cè)硬件設(shè)備和完善的控制軟件。
　　
　?。?/SPAN>1） 帶材厚度測(cè)量選用德國(guó)VOLLMER公司的接觸式測(cè)厚儀；
　　
　?。?/SPAN>2） 外部硬件有：位置傳感器—SONY DG155B系列（精度達(dá)0.5um），壓力傳感器----AK-4，電液伺服閥---609所FF106A系列（最大電流達(dá)100mA以上），測(cè)速編碼器----OMRON E6B2-CWZ1X等。
　　
　?。?/SPAN>3） 在精軋機(jī)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(guò)軋制力控制方式（RFC）進(jìn)行液壓校零，找到輥系傾斜零點(diǎn)和輥縫零點(diǎn)，然后切換到基本位置控制方式（POC），進(jìn)行輥縫預(yù)定位控制，最后通過(guò)測(cè)厚儀的厚差信號(hào)，去選擇投入相應(yīng)的AGC模式進(jìn)行輥縫微調(diào)，達(dá)到控制帶材厚度精度的目的。實(shí)踐證明，1mm以下的帶材，厚度精度可控制在±5um～±3um以內(nèi)。當(dāng)然這也要建立在主機(jī)速度和卷取張力的控制精度之上。
　　
　　5. 這種配置由于控制點(diǎn)數(shù)多，在大型的軋機(jī)或其它較復(fù)雜的設(shè)備中可靈活運(yùn)用，同時(shí)配以較完善合理的編程和選用合適的硬件，可代替進(jìn)口設(shè)備中昂貴的電控系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)約制造成本的目的。