基于现场总线Device Net的纸机传动控制系统设计

摘要

本文是基于现场总线DeviceNet的纸机传动控制系统的设计，以纸机传动控制系统为基础，并分析了现场总线DeviceNet的通讯原理，把现场总线DeviceNet应用到纸机控制系统中，从系统硬件的接线，变频器参数设置以及使用3S编程软件进行部分程序的编写，设计了整个纸机传动控制系统。
　　 纸机传动控制系统一般是三级控制：驱动控制级、PLC控制级和上位机系统。它们之间通过通讯网络有机的结合在一起，是一个集大量机械装备、电力电子设备、计算机软件等于一体的控制系统。本文中驱动控制级是ABB公司的ACS800系列的变频器，PLC控制级是ABB公司的AC500系列的PLC，上位机系统是引用的是DELL公司的产品，变频器和PLC之间的通讯应用的是DeviceNet通讯协议。
　　 现场总线DeviceNet应用了开放式网络互连的物理层、数据链路层和应用层，通讯方式是生产者/消费者的方式，每一个设备都可以生产信息，也可以消费信息，是通过MAC码来辨别是否是自己的应该消费的信息。文章在纸机传动控制系统中分别对每个设备设置了唯一的MAC码，PLC可以向变频器发生控制指令和给定值。变频器可以反馈给PLC当时的状态、速度、转矩和电流。
　　 在硬件方面：整个控制系统的接线，根据实际的接线和总线需要对变频器进行参数设置，并对一些主要参数的设置进行解释说明。软件方面：主要是纸机控制系统设计中的基本操作控制、速度控制、负荷分配控制在程序中的实现，并加以解释说明。文章中是以驱网辊为例介绍了传动点的硬件和软件的实现。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 论文研究背景

1.2 纸机传动系统概述

1.3 国内外发展的现状

1.4 论文的主要工作以及研究的内容

1.5 本章小结

2 纸机传动控制系统

2.1 典型造纸机工艺流程及传动系统结构

2.2 纸机的传动控制的主要要求

2.3 纸机控制系统结构

2.3.1 工作车速在200m/min以内的纸机

2.3.2 工作车速在350m/min以内的纸机

2.3.3 工作车速在600m/min以内的纸机

2.3.4 工作车速在600m/min以上的大型高速纸机

2.4 传动控制系统设计

2.4.1 速度链的控制设计

2.4.2 纸机的负荷分配控制设计

2.4.3 张力控制设计

2.4.4 传动系统供电设计

2.5 本章小结

3 现场总线DeviceNet的原理

3.1 Device Net设备层现场总线与CAN总线

3.2 Device Net的物理层

3.3 Device Net的数据链路层

3.3.1 帧类型和帧结构

3.3.2 介质访问控制

3.3.3 错误管理

3.4 Device Net的应用层

3.4.1 Device Net的对象模型和对象编址

3.5 Device Net现场总线的主要特点

3.5.1 Device Net现场总线的主要特点

3.5.2 Device Net带来的好处

3.6 本章小结

4 基于Device Net现场总线的纸机传动控制系统硬件设计

4.1 纸机基本参数

4.2 纸机传动控制系统分析

4.3 控制系统硬件连接

4.4 控制系统参数设置

4.5 本章小结

5 现场总线Device Net在纸机传动控制系统中软件的实现

5.1 PLC内部变量分区

5.2 纸机的基本操作

5.2.1 纸机传动点的运行／停止在程序中的实现

5.2.2 纸机传动点的爬行／停止在程序中的实现

5.2.3 纸机传动点的微升／微降在程序中的实现

5.3 纸机速度链的实现

5.4 纸机负荷分配控制的实现

5.5 PLC和变频器之间的通讯

5.6 本章小结

6 总结

致谢

参考文献

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