PROFIBUS-DP在横剪生产线控制系统上的应用

摘要

研制高精度、高速度及低成本钢板横剪流水线控制系统是目前国内自动化技术领域研究的热点技术之一.研制现代化的全数字控制系统,对于打破国外对中国的技术封锁、提高中国优质钢板的产量、降低损耗和减少优质钢板的进口及增加出口创汇都具有重要的经济效益和社会效益.横剪流水线是目前国内钢板深加工企业的主要设备,该横剪生产线控制系统在实现方法上采用了PROFIBUS-DP网络技术,选择S7-300 CPU 315-2DP作为主站,并在DP网上挂接4个ET200M从站,4台6RA70系列直流驱动器从站和2台TP270触摸屏.在控制策略上采用了模糊控制,提高了控制系统的可靠性和剪切精度.触摸屏TP270通过改变PLC程序中的参数,使操作工人可方便快捷地设定和查阅重要工艺参数,查询生产记录,查看报警信息,控制电机起停以及调速等.能及时处理各种异常情况,改善生产工艺、提高劳动生产效率.6RA70系列直流调速器通过CBP2板连接ROFIBUS-DP网络进行通讯.它具有强大的自诊断功能,给调试带来了极大的方便.该文重点讨论了触摸屏的画面的编制方法和技巧,为成功应用模糊控制和自学习方法打下了良好的物质基础.另外,多台电动机的同步问题、定板长问题、辊缝自动定位问题、自动落料等问题,也是我们在设计此系统遇到的问题.在调试时,我们又遇到了因电动机功率不同、齿轮转速比不同、辊径不同、阻力矩不同,多变量之间存在着相互耦合等问题,给同步调试带来了许多困难.对于以上问题,我们是通过调整传输比例、升降时间和发送时间来解决的.定板长问题、辊缝自动定位问题、自动落料问题都是通过旋转编码器计数来实现的.我们还成功的解决了触摸屏信号传输受扰动和PLC变量联接问题.在定长控制技术上,该文采用了模糊控制,在求加速度的基础上,根据专家经验定出停车位移.停车后,若位移差超出误差范围,就进行自学习.自学习又分为两种:当位移差的绝对值大于一定值时,就采用移动平台的自学习方法;当位移差的绝对值超出误差范围,但又不大于一定值时,就采用自动移动制动时间的自学习方法.通过实践的反复检验,该方法在实际应用中取得了很好的控制效果,它能够准确定位,并且提高了生产效率.该文首先从整体上论述了该生产线的结构及工作原理,随后重点论述了人机界面设计的有关问题,最后介绍了该系统的调试过程.

目录

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摘要

Abstract

绪论

第一章T44-4.0～14.0 × 1650数控横剪生产线控制系统

1.1控制系统组成

1.2工艺要求

第二章控制系统方案设计

2.1 PROFIBUS结构方案的选择

2.2控制系统的网络构成

2.3电气控制系统设备的方案选择

2.4自动定长控制

2.5横剪生产线电气自动控制系统的主要功能

第三章控制系统人机界面与上位机监控系统的设计

3.1人机系统设计的概念

3.2人机界面设计综述

3.3人机界面的设计原则

3.4人机界面的设计过程及常用方法

3.5色彩在人机界面设计中的应用

3.6人机界面设计的评价标准

第四章系统人机界面的设计

4.1概述

4.2监控系统软件、硬件介绍

4.3应用程序设计

4.4 ProTool与PLC以及过程之间的通讯

第五章数控系统的调试与仿真

5.1系统调试

5.2 6RA70系列直流调速器的调试

5.3双闭环可逆直流调速控制系统的仿真

5.4多台直流电机的同步调试

结束语

参考文献

致谢

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