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雙鏈式拉拔機的自動控製係統

發布時間:2021-06-21

由於拉拔機係統要求拉拔速度必須穩定,否則將會影響鋼管表麵的質量,所以對控製係統要求較高。過去人們在概念上已形成直流調速拖動比交流調速拖動好的深刻印象,但是由於直流電機本身結構上存在機械整流器和電刷,所以給直流調速拖動係統帶來了下麵四個主要缺點:(1)維護困難。(2)設備環境受到限製,易燃易爆以及環境惡劣的地方不能適用。(3)在結構發展上,製造大容量、高轉速及高電壓的直流電動機比較困難。(4)造價高。但隨著電力電子學的飛速發展,各種大功率半導體件諸如晶體管及電力晶體管等的出現,促使交流調速飛躍進步,交流拖動調速係統則可以克服上述缺點,有著較光明的發展前景。
1.係統簡介
拉拔機的自動控製係統主要包括:控製櫃、傳動櫃、繼電櫃、操作台、分散站。主要的元器件:變頻調速控製裝置、調速裝置總線通訊模板、S7-300可編程序控製器、分散式I/OET200M、工控機、監控軟件WINCC6.0等產品。通過現場總線網絡連接整個控製係統。
2.係統組成
(1)硬件配置控製係統的完成首先是硬件配置,此控製係統主要的工作是用S7-300 PLC與VOCON CX變頻器進行硬件連接及組態,建立PROFIBUS-DP現場總線網絡。PROFIBUS-DP現場總線的主要特點是連接智能現場設備和自動化係統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡,是能支持雙向、多節點總線式的全數字通信。將VOCON CX變頻器通過總線通信模板連接到S7-300 PLC的現場總線網絡中,從而實現了VOCON CX與S7-300的網絡通信。
(2)硬件組態為了將不同廠家生產的PROFIBUS產品集成在一起,生產廠家必須以GSD文件(電子設備數據庫文件)方式提供這些產品的功能參數(如I/O總數,診斷信息、波特率、時間監視等),標準的CSD文件所作的組態工具可將不同廠商生產的設備集成在同一總線係統中。
此係統的硬件組態是把變頻器、可編程模塊、分散UO在STEP7軟件下配置好後,下載到可編程控製器的CPU中。這套控製係統組態關鍵是將VOCON變頻器組態到S7300 CPU中。
3.係統功能
(1)調速控製係統功能硬件配置、組態後主要是軟件調試。拉拔機的主傳動係統采用兩台163kW交流變頻電動機,電動機功率大、又是兩台電動機驅動同一根軸,給調試工作帶來了困難,由原來製定的主從方案改為Load Drooping(轉距柔化)控製。
調速控製係統主要完成兩台變頻電動機在同軸的帶動下拉動拉拔小車實現拉拔的功能。
(2) PLC控製站功能拉拔機自動控製係統的編程軟件采用SIMATIC STEP7 V5.2。PLC完成的主 要控製功能有:上料、推管穿芯棒、推芯棒入模座、動機帶載平穩起動,高速拉拔、高速返回,準確停車、收集料等。整個控製過程實現全自動控製。關鍵的網絡通信控製采用了STEP7中的特殊功能塊SFC14“DPRD-DAT”讀取DP從站的連續數據,采用SFC15“DPWR-DAT”向DP從站寫連續數據。
(3)上位監控功能上位機監控係統采用控製機、WINCC6.0監控軟件。實現了以下功能:(1)實時位置監控:監控各個信號點的狀態。(2)信號采集:由變頻器通過總線通信采集過來的電動機的轉速、電流。(3)直接反映拉拔力及轉矩的值。(4)鋼管的批號、管徑、長度的顯示。(5)兩台變頻電動機的轉矩、電流的實時監控曲線的顯示。(6)參數的設定:包括管徑、壁厚、長度、拉拔速度、小車高速返回的速度。(7)報警係統:液壓站、潤滑站、變頻器等的故障顯示。