基于現(xiàn)場總線及數(shù)字傳動系統(tǒng)在450軋機上的應(yīng)用研究.pdf

1、本課題是以西安重型機械研究所450軋機改造為背景，提出了將現(xiàn)有的模擬傳動設(shè)備升級為意大利ANSALDO SPDM全數(shù)字傳動設(shè)備，以SIEMENS 315-2DP PLC為控制核心，采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的全線自動化控制方案，包括電氣傳動系統(tǒng)設(shè)計和機組工藝控制設(shè)計，實現(xiàn)了軋機的自動控制功能。
　　 在鋼帶軋制加工的生產(chǎn)過程中，卷取系統(tǒng)的張力控制直接影響著鋼帶的厚度控制精度。本文提出了一種基于西門子S7-300 PLC和

2、ANSALDO SPDM全數(shù)字直流調(diào)速裝置的間接張力控制方法，這種方法控制精度高、線路簡單、能實時有效的控制卷取張力。為了構(gòu)成企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的底層，本文還設(shè)計了基于Profibus-DP現(xiàn)場總線的通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了ANSALDO SPDM全數(shù)字直流調(diào)速裝置與主控S7-300 PLC之間，操作臺上S7-200 PLC與主控S7-300 PLC間的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)通信和主操作臺觸摸屏與主控S7-300 PLC間的PROFIBUS-D網(wǎng)

3、絡(luò)通信。高速低成本地實現(xiàn)了系統(tǒng)各部分間的信息交換。本文主要完成以下幾方面的工作：
　　 (1)設(shè)計了軋機電氣控制系統(tǒng)的全線自動化控制方案，完成電氣傳動裝置和全數(shù)字裝置的選型，設(shè)計了工藝控制過程自動化的控制電路。并根據(jù)現(xiàn)場工藝控制要求，編寫了對應(yīng)的控制程序。
　　 (2)對PROFIBUS-DP這種廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動化．流程工業(yè)自動化的現(xiàn)場總線進行了深入的研究，分析了其特點及其在工廠自動化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。設(shè)計了基于PR

4、OFIBUS-DP現(xiàn)場總線的通信系統(tǒng)。實現(xiàn)了系統(tǒng)各部分間高效的信息交換。
　　 (3)研究了卷取機張力控制的原理，提出了卷取機空載力矩補償和動態(tài)力矩補償?shù)谋匾约皩崿F(xiàn)的方式。分析了卷取機卷筒實時卷徑計算方法的偏差，提出了實時卷徑的算法，并給出了通過S7-300PLC和ANSALDO SPDM全數(shù)字直流調(diào)速裝置實現(xiàn)這種算法的具體過程。在這些基礎(chǔ)上，分析了卷取過程中的張力，設(shè)計了卷取機張力控制系統(tǒng)。
　　 (4)完成設(shè)備的調(diào)