基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的自動(dòng)橫剪生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì).pdf

1、橫剪生產(chǎn)線(xiàn)是鋼材板卷精加工的重要設(shè)備之一,其作用是將冷軋板卷經(jīng)過(guò)開(kāi)卷、矯直、定尺等工序之后,通過(guò)剪板機(jī)將板卷剪切成所需長(zhǎng)度的平整板料并且堆垛、打包、運(yùn)輸。橫剪機(jī)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(zhì)量,直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
　　 隨著我國(guó)工業(yè)化、城市化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的升級(jí)加速,制造業(yè)、輕工業(yè)、新能源等行業(yè)所需求的各類(lèi)板材、型材和特鋼產(chǎn)品等逐漸成為消費(fèi)需求的熱點(diǎn)鋼材品種。然而國(guó)內(nèi)很多鋼鐵公司的生產(chǎn)工藝落后、設(shè)備老化

2、嚴(yán)重、維修較為困難,傳統(tǒng)的定尺剪切技術(shù)實(shí)際上是一個(gè)反復(fù)尋找剪切點(diǎn)的控制過(guò)程,這種方式剪切精度相對(duì)較低,對(duì)鋼材的浪費(fèi)較大,而引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)則要花費(fèi)巨額的資金,這對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān),因此國(guó)內(nèi)的鋼鐵企業(yè)結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),紛紛上馬具有更高自動(dòng)化水平的生產(chǎn)設(shè)備。
　　 通鋼集團(tuán)四平鋼鐵制品有限公司的基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的鋼板自動(dòng)橫剪生產(chǎn)線(xiàn)就是在這種形勢(shì)下設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)實(shí)質(zhì)上是一種具有多站點(diǎn)、

3、全數(shù)字、雙向性的通信系統(tǒng),用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能連接,主要用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所使用的各種控制器、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及智能儀表等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通信,并在高級(jí)控制系統(tǒng)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)控制設(shè)備之間傳遞信息?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)廣泛應(yīng)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(dòng)化控制系統(tǒng)中。本橫剪生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)采用西門(mén)子S7-400 PLC作為一級(jí)主站,SIMOVERT MASTERDRIVES6SE70逆變器和西門(mén)子遠(yuǎn)程分布式I

4、/O設(shè)備ET200M作為從站。通過(guò)PROFIBUS總線(xiàn)將87-400主站和從站連在一起,實(shí)現(xiàn)控制命令和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確的傳遞。上位機(jī)組態(tài)軟件使用SIMATICWinCC V6.0,通過(guò)S7-400 PLC集成的MPI接口使上位機(jī)能夠方便的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工藝參數(shù)的輸入,輸出顯示以及實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警等功能,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的管理。不僅提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的控制精度,更增強(qiáng)了整個(gè)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(shí)際情況,傳動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用公共直流母線(xiàn)技術(shù)。以西門(mén)子公司6SE70整流單元為公共直流母線(xiàn)供電,16臺(tái)6SE70系列逆變器掛接在公共直流母線(xiàn)上,生產(chǎn)過(guò)程中多余的電能可以通過(guò)直流母線(xiàn)供給其他電機(jī)使用,既節(jié)約了電能,又減少了設(shè)備故障發(fā)生的概率,節(jié)省了廠(chǎng)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(shè)計(jì)的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。由于本控制系統(tǒng)具有典型的非線(xiàn)性特性,結(jié)合自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀,本文引入了模糊控制技術(shù)

6、,模糊控制是目前工業(yè)控制中應(yīng)用較為成熟的一種智能控制系統(tǒng),在對(duì)本條橫剪生產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行了充分的估計(jì)預(yù)測(cè)之后建立起模糊控制規(guī)則,本橫剪生產(chǎn)線(xiàn)采用模糊控制之后,充分發(fā)揮了其非線(xiàn)性自動(dòng)尋優(yōu)的功能,實(shí)現(xiàn)了定尺在短時(shí)間內(nèi)完成且剪切精度滿(mǎn)足生產(chǎn)要求、控制系統(tǒng)運(yùn)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(shè)計(jì)的另一關(guān)鍵點(diǎn),生產(chǎn)過(guò)程中必須保證開(kāi)頭機(jī)、圓盤(pán)剪、23輥矯直機(jī)等電機(jī)的的線(xiàn)速度同步,保證產(chǎn)品的質(zhì)量。