一、前言
我公司生產的Φ360/Φ800×1400不可逆冷軋機,入口厚度為7~8mm,板寬 760~1260mm,成品厚度0.05~0.2mm,機列速度600m/min,厚度公差0.05±0.003mm。冷軋機要軋制出精度好的產品,厚控 系統起著決定性的作用,其精度和響應速度決定著最終板材的質量,以及整個控制系統的成功與否。因厚控系統屬于電控系統的一部分,所以本文在第二節先對冷軋 總的電控系統進行了概述,其余部分將詳細論述厚控系統的組成及其工作原理。
二、冷軋機電控系統概述
2.1 系統組成
1400不可逆冷軋機的電控系統由三大部分組成:厚控系統、PLC控制系統、直流驅動系統,厚控系統 下面將詳述;PLC系統采用羅克韋爾自動化公司最新推出的ControlLogix控制器,并與Flex I/O 組成ControlNet網絡,這些柔性I/O機架分別安裝在主控柜、出口主操作臺、入口住操作臺。這樣用一根通訊電纜鏈接即可實現主控柜和遠程I/O機 架所在的柜、臺的信息交換,節省了電纜工程費用。并且ControlLogix系統和FLEX I/O具有可帶電拔、插和診斷的能力,減少了設備的維修時間。
2.2系統概述
Rack1為ControlLogix,主要完成高速計數和模擬量的計算,以及與AutoMax的通 訊。Rack2為Flex I/O開關量輸出,其輸出點帶24V繼電器,去驅動各閥站的電磁閥,Rack3主要是所有行程開關、接近開關的輸入,及各小操作箱開關量的輸入。 Rack4和Rack5主要是交流控制中心的控制點(起動條件、正反轉等),直流控制的使能、就緒、合閘、分閘、建張等開關量信號的輸入輸出。Rack6 放在入口主操作臺,連接其輸入輸出信號。Rack7安裝在出口主操作臺,連接其開關量信號。PanelView作為8#Station也在 ControlNet網絡上,完成一些操作及顯示(厚控的顯示通過DH+傳到ControlNet上,再到PanelView)。同時有一臺工作站作為9 號站點放在主控室,作為對AutoMax及PLC的編程工具,并完成一些報表的匯總及打印;直流系統采用ABB公司的DCS500,通過Profibus 連接,僅作為執行器使用。
CONTROLNET和LOGIX平臺可以給我們提供的一個最大的方便就是基于網絡資源共享功能的設 計,在CONTROLNET上各個節點(機架)的數據可以通過CONTROLLOGIX的無源背板總線在整個網絡上實現共享(只需要在進行CONTROL LOGIX 的I/O配置時將需要的節點CNB和I/O模板加入即可采集數據)。或者采用生產者/消費者的模式,將生產者產生的數據同時發送給一個或多個消費者,而這 一切,只需要在程序中設立幾個標簽即可。這種設計大大簡化了PLC的程序量,省卻了大量的CPU之間MSG通訊指令,而這些指令往往是比較復雜的,很多初 級用戶都很難進行參數設定。相比西門子PROFIBUS必需在幾方同時寫一一對應的發送和接受數據通訊程序,可謂便捷了許多。
CONTROLNET另一個主要優勢是可以通過網絡進行各個節點的配置。
三、厚控系統基本工作原理
本系統包括位置閉環、軋制力閉環、速度閉環、壓下同步控制,輥縫差設定控制以及軋輥壓靠,輥縫清零操作,軋制力和/差越限保護等環節。以下分別介紹各部分的工作原理。
系統組成及其工作原理說明:本厚控裝置為雙閉環控制系統,內環位置控制環(APC)是厚控系統的核心 控制環節,其輸出為軋輥的實際位置或稱實際輥縫。該環節可以獨立工作,即可實現恒輥縫軋制。外環為厚度控制環,其輸出信號用來修正位置環的輥縫設定值,通 過液4壓伺服控制,使軋輥快速動作,以達到迅速消除厚差的目的。
Automatic Gauge Control
四、結束語
A-B PLC尤其是基于Logix平臺的PLC,為工程師提供了更多的選擇,在下游系統并不十分確定的時候,也可順利的完成自身系統的設計。如直流系統的Profibus網絡可通過SST的產品,輕松連接到ControlLogix系統中。
ControlLogix為工程師提供了更方便的,更友好的操作界面,即使使用串行口監控程序,也十分快(比西門子的MPI快得多,甚至比DP還快),這樣,在調試過程中,可更好的,掌握工業過程。
ControlLogix Plc的硬件系統,也很優越,她基本滿足了現有用戶的要求,產品的可靠性高,用戶的維護量小,在冶金行業ControlLogix和DriverLogix都將有廣闊的應用市場。
參考文獻
- 軋制過程自動化
- Contorllogix 編程手冊
- Automax 系統手冊
作者簡介
王寧威,1996年畢業于東北重型機械學院,主要從事有色冶金項目,先后擔任了4臺鋁冷軋機項目的項目負責人,并還負責了其他一些精整設備的控制系統,如分卷機、飛剪、鋼板輥涂生產線等。