西門(mén)子SIMATIC S7現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)在電纜制造設(shè)備中應(yīng)用的研究.pdf

1、在高速數(shù)據(jù)電纜的生產(chǎn)過(guò)程中，絕緣芯線是生產(chǎn)的第一道工序也是最重要的工序，芯線的同心度、線徑、電容等指標(biāo)直接關(guān)系到通訊電纜最終結(jié)果。本課題來(lái)源于上海耐克森康華電纜有限公司對(duì)進(jìn)口舊生產(chǎn)絕緣線設(shè)備控制部分的改造，旨在深入研究SIMATIC S7自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用西門(mén)子現(xiàn)有自動(dòng)化產(chǎn)品組建基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的有效監(jiān)視、控制、數(shù)據(jù)分析等功能。利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)對(duì)舊的傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行改造，有利于總線技術(shù)的應(yīng)用和推廣，有利于提高

2、我國(guó)制造裝備的自動(dòng)化技術(shù)水平，同時(shí)為其它同類設(shè)備的自動(dòng)化、信息化改造提供一個(gè)良好的技術(shù)示范。 本課題針對(duì)傳統(tǒng)電纜制造設(shè)備接線復(fù)雜、自動(dòng)化程度低、動(dòng)態(tài)響應(yīng)差、信息無(wú)法共享、維護(hù)保養(yǎng)困難等問(wèn)題，在保留原機(jī)械部分的基礎(chǔ)上，對(duì)串聯(lián)線中的拉絲機(jī)、擠出機(jī)和相關(guān)控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，采用西門(mén)子公司的SIMATIC S7-300現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)和6RA70直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了以PROFIBUS-DP總線為骨干網(wǎng)、 PROTOOL/CS為人機(jī)界面系統(tǒng)

3、的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)解決方案。 本文主要的研究和開(kāi)發(fā)工作及成果如下： (1)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)：在分析現(xiàn)有工業(yè)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出使用S7-300、工控機(jī)、直流驅(qū)動(dòng)器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備完成Profibus-DP的硬件網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建； (2)可編程序控制器：設(shè)計(jì)了PLC控制的絕緣線生產(chǎn)流水線，并對(duì)整個(gè)方案的硬件進(jìn)行配置，同時(shí)完成控制軟件的開(kāi)發(fā)； (3)拉絲機(jī)速度和張力控制系統(tǒng)：由于絕緣線對(duì)張力的變化要求非常高，通過(guò)對(duì)卷取、開(kāi)卷

4、過(guò)程中張力變化的數(shù)學(xué)分析，結(jié)合直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)張力的三閉環(huán)控制； (4)擠出機(jī)溫度控制系統(tǒng)：為了使擠出機(jī)的溫度控制滿足工藝要求，研究并實(shí)現(xiàn)了采用PLC對(duì)擠出機(jī)溫度的單參數(shù)模糊PID控制； (5)上位監(jiān)控系統(tǒng)：利用Protool/CS完成在工控機(jī)上可視化圖形界面控制軟件的開(kāi)發(fā)，方便了用戶的使用和維護(hù)。 通過(guò)控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試和運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行可靠穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)備的設(shè)計(jì)要求，滿足了高速數(shù)據(jù)電纜的生