【正文】 多站點(diǎn)（主從設(shè)備）數(shù)為126。(3) 通訊：點(diǎn)對點(diǎn)（用戶數(shù)據(jù)傳送）或廣播（控制指令）。循環(huán)主從用戶數(shù)據(jù)傳送和非循環(huán)主主數(shù)據(jù)傳送。(4) 運(yùn)行模式：運(yùn)行、清除、停止。(5) 同步：控制指令允許輸入和輸出同步。同步模式：輸出同步；鎖定模式：輸入同步。(6) 功能：DP 主站和DP 從站間的循環(huán)用戶數(shù)據(jù)傳送。各DP 從站的動態(tài)激活和可激活。DP 從站組態(tài)的檢查。強(qiáng)大的診斷功能，三級診斷信息。輸入或輸出的同步。通過總線給DP 從站賦予地址。通過總線對DP 主站（DPM1）進(jìn)行配置。每DP 從站的輸入和輸出數(shù)據(jù)最大為246 字節(jié)。(7) 可靠性和保護(hù)機(jī)制：所有信息的傳輸按海明距離HD=4 進(jìn)行。DP 從站帶看門狗定時器（Watchdog Timer）。對DP 從站的輸入/輸出進(jìn)行存取保護(hù)。DP 主站上帶可變定時器的用戶數(shù)據(jù)傳送監(jiān)視。(8) 設(shè)備類型：第二類DP 主站（DPM2）是可進(jìn)行編程、組態(tài)、診斷的設(shè)備。第一類DP 主站（DPM1）是中央可編程序控制器，如PLC、PC 等。DP 從站是帶二進(jìn)制值或模擬量輸入輸出的驅(qū)動器、閥門等。 1450mm 拉伸彎曲矯直機(jī)組的PROFIBUSDP 網(wǎng)絡(luò)組成 本套機(jī)組的PROFIBUSDP 網(wǎng)主要由主站CPU315??2DP 以及從站ET200M 和Siemens 6SE70 變頻器組成， 所示。中央處理器CPU315—2DP (內(nèi)置有一個DP 接口和一個MPI 接口) 作為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)PROFIBUS—DP 的主站, 處理系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)和工藝動作流程，并通過網(wǎng)絡(luò)將控制命令和速度給定值等傳給傳動控制裝置，將系統(tǒng)的啟、停狀態(tài)、電壓、電流、運(yùn)行頻率、故障、報警信息等采集回來進(jìn)行處理。從站中3 個ET200M 作為遠(yuǎn)程I/O 站，分布于車間現(xiàn)場，作為S7300 的從站，通過總線與S7300通訊，主要完成S7300 與各個操作箱、操作臺、液壓站和智能傳感器的數(shù)據(jù)傳送以及傳動部分之間的邏輯控制，如：泵的合閘分閘、溫度壓力液位的報警以及連鎖動作、電機(jī)的啟停、接觸器的分合、液壓部分的各個動作、高壓和電機(jī)故障報警等。Siemens 6SE70 是德國Siemens 公司生產(chǎn)的系列全數(shù)字交流調(diào)速器，作為S7300 的從站Siemens 6SE70可以通過PROFIBUSDP 網(wǎng)絡(luò)接受PLC 主站的控制，從而實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩控制，同時也可以通過網(wǎng)絡(luò)把自身的工作狀態(tài)反饋回主站，作為程序下一步控制的條件。 1450 mm拉伸彎曲矯直機(jī)組的PLC 控制系統(tǒng) PLC 的定義和特點(diǎn)PLC 全稱Programmable Logic Controller 即可編程邏輯控制器。1987 年2 月??國際電工委員會（IEC）對可編程序控制器的定義是：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計。它采用一類可編程序的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字式或模擬式輸入/輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC具有可靠性高,控制功能強(qiáng),編程方便易學(xué),適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境,與外部設(shè)備連接方便,體積小、重量輕、功耗低,性價比高,模塊化結(jié)構(gòu),擴(kuò)展能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1)單機(jī)控制系統(tǒng)單機(jī)控制系統(tǒng)是較普通的一種PLC 控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)使用一臺PLC 控制一個對象,控制系統(tǒng)要求的I/O 點(diǎn)數(shù)和存儲器容量比較小,沒有PLC 的通信問題,采樣條件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較集中,控制系統(tǒng)的構(gòu)成簡單明了。2)集中控制系統(tǒng)集中控制系統(tǒng)用一臺功能強(qiáng)大的PLC 監(jiān)視、控制多個設(shè)備??形成中央集中式的計算機(jī)控制系統(tǒng)。其中,各個設(shè)備之間的聯(lián)絡(luò)、連鎖關(guān)系、運(yùn)行順序等統(tǒng)一由中央PLC 來完成。3)分散控制系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)中,每一個控制對象設(shè)置一臺PLC,各臺PLC 之間可通過信號傳遞進(jìn)行內(nèi)部連鎖、響應(yīng)或發(fā)令等,或者由上位機(jī)通過數(shù)據(jù)通信總線進(jìn)行通信。分散控制系統(tǒng)常用于多臺機(jī)械生產(chǎn)線的控制,各生產(chǎn)線之間有數(shù)據(jù)連接。由于各控制對象都由自己的PLC 進(jìn)行控制,當(dāng)某一臺PLC 停止運(yùn)行時,不需要停運(yùn)其他的PLC。 PLC 的基本結(jié)構(gòu)1)整體式結(jié)構(gòu)早期的PLC 一般采用整體式結(jié)構(gòu),采用整體式結(jié)構(gòu)的PLC 將CPU 模塊、輸入/輸出模塊、電源模塊和通信接口模塊等基本模塊緊湊的封裝在一個機(jī)殼內(nèi),構(gòu)成一個整體。微型、小型PLC 一般采用整體式結(jié)構(gòu)。2)模塊式結(jié)構(gòu)在模塊式結(jié)構(gòu)中,按PLC 的各個組成部分將PLC 劃分為不同的模塊,并將這些模塊獨(dú)立地進(jìn)行物理封裝。劃分的模塊一般包括CPU 模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種功能模塊。各個模塊功能是獨(dú)立的,外形尺寸是統(tǒng)一的,安裝時將這些模塊插在框架上或基板上即可,它們由系統(tǒng)自動進(jìn)行尋址連接,插入什么模塊可根據(jù)需要進(jìn)行配置。大、中型PLC 多采用模塊式結(jié)構(gòu)形式。3)混合式結(jié)構(gòu)混合式PLC 由PLC 主機(jī)和擴(kuò)展模塊組成。其中??PLC 主機(jī)由CPU、存儲器、通信電路、基本輸入/輸出電路、電源等基本模塊組成,相當(dāng)于一個整體式PLC,可以單獨(dú)完成控制功能。PLC 主機(jī)幾乎是任何一個控制系統(tǒng)所需要的最小組成單元,封裝在一起是合理的,而擴(kuò)展模塊可以是輸入/輸出模塊、模擬量模塊、位置控制模塊、PID 模塊、聯(lián)網(wǎng)控制模塊等智能模塊。模塊之間通過總線進(jìn)行連接,由主模塊統(tǒng)一管理。 1450 mm 拉伸彎曲矯直機(jī)組PLC 控制系統(tǒng)本套1450mm 拉伸彎曲矯直機(jī)組PLC 控制系統(tǒng)屬于集中控制系統(tǒng)。由于本系統(tǒng)對快速性的要求較高,因此核心控制器選擇了siemens 公司開發(fā)的SIMATIC S7300 系列PLC。S7300PLC 是模塊式的可編程控制器。主要由電源模塊、CPU 模塊、I/O 信號模塊及通信處理器等組成。本系統(tǒng)的硬件主要由1個電源模塊PS 301 個CPU 模塊CPU3152 DP、3 個SM343 信號模塊、1 個計數(shù)模塊FM 3502 和1 個工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)卡模塊CP 3431 組成,各個模塊之間聯(lián)系由背部的U 形總線來完成。 主要模塊功能1. CPU 模塊CPU3152 DP作為整個控制系統(tǒng)的核心控制器,本項(xiàng)目選用的CPU 模塊為CPU 3152 DP,工作內(nèi)存為64KB,程序內(nèi)存為96KB,具有64 個計數(shù)器,128 個定時器,而且該CPU 集成了ProfibusDP 功能,無需額外的硬件和軟件就可實(shí)現(xiàn)與ProfibusDP 總線的通訊。 3502該模塊為8 通道智能型計數(shù)模塊,可以直接連接24V 增量編碼器,24V 方向傳感器等傳感器,其計數(shù)范圍:32 或177。31 位,最大計數(shù)頻率為20KHz ,其工作方式包括：連續(xù)計數(shù)，單向計數(shù)，循環(huán)計數(shù)，頻率測量，速度測量，周期測量。并且可以在達(dá)到基準(zhǔn)值、超限時產(chǎn)生中斷。其每個計數(shù)通道都設(shè)有一個軟件門和一個硬件門用于控制計數(shù)的開始與停止。在本項(xiàng)目中，主要用來接受入口4張力輥和出口1張力輥上編碼器的信號，計算鋼帶的線速度，進(jìn)而實(shí)時計算帶鋼的實(shí)際延伸率。 模塊CP 3431 CP3431 是用于工業(yè)以太網(wǎng)連接的SIMATIC S7300 的通訊模板。由于其自身備有處理器，從而解除CPU 的通訊任務(wù)并有助于另加連接。在本項(xiàng)目中??通過CP3431 和網(wǎng)卡，SIMATIC S7300 可以實(shí)現(xiàn)多用戶訪問遠(yuǎn)地編程調(diào)試，無需編程器，同時實(shí)現(xiàn)PLC 與上位機(jī)的通訊。 編程軟件 STEP 7STEP 7 是用于SIMATIC S7300/400 站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件，STEP 7 可以輕松地編程和組態(tài)。STEP 7 遵循IEC 11313 標(biāo)準(zhǔn)，完全支持IL、ST、LD、FBD、SFC 語言，以Windows 為程序發(fā)展界面，可于Windows9Windows9Windows2000、WindowsXP 上執(zhí)行。STEP 7 的主要作用是硬件組態(tài)和用戶程序的編寫。組態(tài)硬件就是在組態(tài)表中指定你的自動化解決方案所要使用的模板以及在用戶程序中以什么樣的地址來訪問這些模板。具體的操作方法就是，從電子目錄中選擇一個機(jī)架，并在機(jī)架中將選中的模板，安排在所需要的槽上在組態(tài)表中STEP 7自動給每個模塊分配一個地址。 所示： 硬件組態(tài)示意圖 創(chuàng)建程序就是用一種可供使用的編程語言創(chuàng)建一個與模板相連接或與模板無關(guān)的程序并以塊、源文件或圖表的形式存儲。在S7系列PLC中，用戶程序是由塊組成的。用戶程序塊包括：組織塊OB(Organization B lock)，功能塊FB (Function B lock)，功能FC (Function)，數(shù)據(jù)塊DB (Data B lock )，系統(tǒng)功能塊SFB ( System Function Block)??系統(tǒng)功能SFC (System Function)。組織塊OB是操作系統(tǒng)和用戶程序之間的界面。操作系統(tǒng)只調(diào)用組織塊，其他的程序塊需要通過用戶程序中的指令調(diào)用，操作系統(tǒng)才會加以處理(掃描)。功能塊FB和功能FC是用戶程序中的主要邏輯操作塊。主要的控制、運(yùn)算、操作等均由FC和FB來完成。組織塊負(fù)責(zé)安排FC和FB的調(diào)用條件和調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFB和系統(tǒng)功能SFC。系統(tǒng)功能塊SFB和系統(tǒng)功能SFC的本質(zhì)就是FC和FB，只不過他的程序是西門子作的，固化在CPU 中，用于完成一些通用的功能，如讀寫實(shí)時時鐘、設(shè)置參數(shù)數(shù)據(jù)通信等，我們在編程時可以調(diào)用。數(shù)據(jù)塊DB用于記錄數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)塊中只有數(shù)據(jù)沒有程序。本系統(tǒng)中的主要功能塊包括：組織塊OB1，循環(huán)中斷塊OB35，卷徑計算功能塊FB8，固定轉(zhuǎn)動慣量計算程序功能塊FB5，可變轉(zhuǎn)動慣量計算程序功能塊FB6，數(shù)顯表函數(shù)功能塊FB30，張力輥控制功能FC101—FC108，傳動通訊功能FC7，高數(shù)計數(shù)器功能FC90，開卷機(jī)功能FC100，卷取機(jī)功能FC115，速度控制功能FC20，液壓站和閥的控制FC11，彎曲輥控制FC109FC113等。 1450mm拉伸彎曲矯直機(jī)組傳動系統(tǒng) 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1450mm 拉伸彎曲矯直機(jī)組的傳動系統(tǒng)采用共直流母線結(jié)構(gòu)即：將所有變頻器連接到同一直流母線上，整流電路把三相交流電變成直流電向變頻電路部分提供直流電源。制動電阻經(jīng)制動單元連接到直流母線， 所示。此設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是:(1) 節(jié)電。當(dāng)拉矯機(jī)傳動處于正常工作的時候,有些傳動工作在電動狀態(tài)，如：5張力輥、6張力輥、卷取機(jī)等，有些傳動工作在發(fā)電狀態(tài)，如開卷機(jī)、1張力輥、2張力輥等。在這種情況下, 如果有多個傳動變頻器通過直流母線互連的話，能量可以通過直流母線進(jìn)行交換，即在某一時刻，處于電動狀態(tài)的電機(jī)消耗直流母線上的能量，而處于發(fā)電狀態(tài)的電機(jī)產(chǎn)生能量回饋至直流母線，從而產(chǎn)生能量交換。只有直流母線上能量超出一定水平時，才會將多余的能量消耗至制動電阻上。(2) 采用能耗制動, 制動力強(qiáng),對電網(wǎng)無污染,可靠性高。制動電阻可以“消耗”掉因電機(jī)制動或突然減速時產(chǎn)生的回饋到直流母線的電能。同時,在制動或突然減速時,異步電動機(jī)由于存在機(jī)械慣性,處于再生發(fā)電狀態(tài),機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?經(jīng)過逆變器的續(xù)流二極管回饋到變頻器的直流回路中,如果變頻器中沒采取消耗能量的措施,這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲能電容器的電壓上升,從而對變頻器造成損壞。(3) 設(shè)計簡單,成本低。當(dāng)多電機(jī)驅(qū)動時，采用直流母線方式配置，僅需要一套進(jìn)線側(cè)元件。顯然，在節(jié)省了大量的進(jìn)線側(cè)元件和制動單元的同時也節(jié)省了安裝空間。 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 逆變器的選型1450mm 拉伸彎曲矯直機(jī)組變頻調(diào)速系統(tǒng)采用Siemens 6SE70 系列裝機(jī)裝柜型變頻器控制三相異步電動機(jī)。德國Siemens 公司原裝生產(chǎn)的SIEMENS 6SE70 系列變頻器采用全數(shù)字技術(shù)矢量控制,功率部分采用IGBT 電壓源型的交流變頻傳動裝置。它提高了傳動裝置的速度、精度、可靠性和效率。其完全統(tǒng)一的系統(tǒng)和模塊化設(shè)計使得其應(yīng)用簡便、運(yùn)行穩(wěn)定和成本低廉。主要具備以下幾個功能及特點(diǎn)：??? 可以作為一個變頻器模塊和一個逆變器模塊? ~ 2300kW? 有用于多軸傳動系統(tǒng)的各種配置? 集成的直流母線模塊和熔斷器? 集成的“安全停車”功能(裝置專有)? 控制功能??? U/f 特性曲線? 紡織工業(yè)應(yīng)用的U/f 特性曲線? 帶編碼器的速度控制? 帶編碼器的轉(zhuǎn)矩控制? 無編碼器的速度控制? 集成的USS 接口，用于配置簡單總線系統(tǒng)? 各種現(xiàn)場總線接口??? PROFIBUS? CAN 總線? 通過SIMOLINK 可以帶到200 個節(jié)點(diǎn)的傳動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)? 通過集成的簡單的操作面板，舒適型操作面板或PC 的分級操作控制和觀察? 統(tǒng)一的PC 的可編程軟件(DriveMonitor)? 按現(xiàn)在應(yīng)用的歐洲標(biāo)準(zhǔn)，CE 指示： 逆變器容量選擇 6SE70 變頻裝置主要調(diào)試步驟 6SE70 接線圖 所示：圖 6SE70 控制端口原理設(shè)計 主要參數(shù)設(shè)定1）出廠參數(shù)設(shè)定P053=7 允許CBP+PMU+PC 機(jī)修改參數(shù)P60=2 固定設(shè)置，參數(shù)恢復(fù)到缺省P366=0 PMU 控制P970=0 啟動參數(shù)復(fù)位執(zhí)行參數(shù)出廠設(shè)置，只是對變頻器的設(shè)定與命令源進(jìn)行設(shè)定，P366 參數(shù)選擇不同，變頻器的設(shè)定和命令源可以來自端子，OP1S，PMU。電機(jī)和控制參數(shù)未進(jìn)行設(shè)定，不能實(shí)施電機(jī)調(diào)試。2） 基本參數(shù)設(shè)定P60=3 簡單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置，在上述出廠參數(shù)設(shè)置的基礎(chǔ)上，本應(yīng)用設(shè)定電機(jī)控制參數(shù)P071 進(jìn)線電壓(變頻器400V AC / 逆變器540V DC)P95=10 IEC 電機(jī)P100=1 V/F 開環(huán)控制P100=3 不帶編碼器的矢量控制P100= 4 帶編碼器的矢量控制P101 電機(jī)額定電壓P102 電機(jī)額定電流P107 電機(jī)額定頻率HZP108 電機(jī)額定速度RPMP368=0 設(shè)定和命令源為PMU+MOPP370=1 啟動簡單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置P60=0 結(jié)束簡單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置執(zhí)行上述參數(shù)設(shè)定后，變頻器自動組合功能圖連接