基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的自動橫剪生產(chǎn)線的設計.pdf

1、橫剪生產(chǎn)線是鋼材板卷精加工的重要設備之一,其作用是將冷軋板卷經(jīng)過開卷、矯直、定尺等工序之后,通過剪板機將板卷剪切成所需長度的平整板料并且堆垛、打包、運輸。橫剪機組的剪切速度、剪切精度決定了生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質量,直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
　　 隨著我國工業(yè)化、城市化和產(chǎn)業(yè)結構調整的升級加速,制造業(yè)、輕工業(yè)、新能源等行業(yè)所需求的各類板材、型材和特鋼產(chǎn)品等逐漸成為消費需求的熱點鋼材品種。然而國內(nèi)很多鋼鐵公司的生產(chǎn)工藝落后、設備老化

2、嚴重、維修較為困難,傳統(tǒng)的定尺剪切技術實際上是一個反復尋找剪切點的控制過程,這種方式剪切精度相對較低,對鋼材的浪費較大,而引進國外先進的生產(chǎn)技術則要花費巨額的資金,這對于企業(yè)來說無疑是一個沉重的負擔,因此國內(nèi)的鋼鐵企業(yè)結合現(xiàn)代工業(yè)技術的發(fā)展趨勢,紛紛上馬具有更高自動化水平的生產(chǎn)設備。
　　 通鋼集團四平鋼鐵制品有限公司的基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的鋼板自動橫剪生產(chǎn)線就是在這種形勢下設計的?，F(xiàn)場總線實質上是一種具有多站點、

3、全數(shù)字、雙向性的通信系統(tǒng),用于自動化控制系統(tǒng)和現(xiàn)場設備的智能連接,主要用于實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程中所使用的各種控制器、驅動執(zhí)行機構以及智能儀表等現(xiàn)場設備之間的通信,并在高級控制系統(tǒng)與工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)控制設備之間傳遞信息?，F(xiàn)場總線廣泛應用于制造業(yè)、加工業(yè)、流程、交通、樓宇、電力等行業(yè)的自動化控制系統(tǒng)中。本橫剪生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)采用西門子S7-400 PLC作為一級主站,SIMOVERT MASTERDRIVES6SE70逆變器和西門子遠程分布式I

4、/O設備ET200M作為從站。通過PROFIBUS總線將87-400主站和從站連在一起,實現(xiàn)控制命令和現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時、快速、準確的傳遞。上位機組態(tài)軟件使用SIMATICWinCC V6.0,通過S7-400 PLC集成的MPI接口使上位機能夠方便的實現(xiàn)現(xiàn)場工藝參數(shù)的輸入,輸出顯示以及實時監(jiān)控、報警等功能,對現(xiàn)場的生產(chǎn)過程進行實時有效的管理。不僅提高了設備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的控制精度,更增強了整個控制系統(tǒng)的智能化和可靠性。
　　 考慮

5、到企業(yè)生產(chǎn)的實際情況,傳動控制系統(tǒng)的設計采用公共直流母線技術。以西門子公司6SE70整流單元為公共直流母線供電,16臺6SE70系列逆變器掛接在公共直流母線上,生產(chǎn)過程中多余的電能可以通過直流母線供給其他電機使用,既節(jié)約了電能,又減少了設備故障發(fā)生的概率,節(jié)省了廠房占用面積,為企業(yè)降低了生產(chǎn)成本。
　　 定尺剪切是本控制系統(tǒng)設計的難點和關鍵點。由于本控制系統(tǒng)具有典型的非線性特性,結合自動控制技術發(fā)展的現(xiàn)狀,本文引入了模糊控制技術

6、,模糊控制是目前工業(yè)控制中應用較為成熟的一種智能控制系統(tǒng),在對本條橫剪生產(chǎn)線的實際生產(chǎn)情況進行了充分的估計預測之后建立起模糊控制規(guī)則,本橫剪生產(chǎn)線采用模糊控制之后,充分發(fā)揮了其非線性自動尋優(yōu)的功能,實現(xiàn)了定尺在短時間內(nèi)完成且剪切精度滿足生產(chǎn)要求、控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定、PLC算法可靠易行等功能。
　　 同步控制是本控制系統(tǒng)設計的另一關鍵點,生產(chǎn)過程中必須保證開頭機、圓盤剪、23輥矯直機等電機的的線速度同步,保證產(chǎn)品的質量。