双链式拉拔机的自动控制系统

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由于拉拔机系统要求拉拔速度必须稳定，否则将会影响钢管表面的质量，所以对控制系统要求较高。过去人们在概念上已形成直流调速拖动比交流调速拖动好的深刻印象，但是由于直流电机本身结构上存在机械整流器和电刷，所以给直流调速拖动系统带来了下面四个主要缺点：(1)维护困难。(2)设备环境受到限制，易燃易爆以及环境恶劣的地方不能适用。(3)在结构发展上，制造大容量、高转速及高电压的直流电动机比较困难。(4)造价高。但随着电力电子学的飞速发展，各种大功率半导体件诸如晶体管及电力晶体管等的出现，促使交流调速飞跃进步，交流拖动调速系统则可以克服上述缺点，有着较光明的发展前景。 1.系统简介 拉拔机的自动控制系统主要包括：控制柜、传动柜、继电柜、操作台、分散站。主要的元器件：变频调速控制装置、调速装置总线通讯模板、S7-300可编程序控制器、分散式I/OET200M、工控机、监控软件WINCC6.0等产品。通过现场总线网络连接整个控制系统。 2.系统组成 (1)硬件配置控制系统的完成首先是硬件配置，此控制系统主要的工作是用S7-300 PLC与VOCON CX变频器进行硬件连接及组态，建立PROFIBUS-DP现场总线网络。PROFIBUS-DP现场总线的主要特点是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，是能支持双向、多节点总线式的全数字通信。将VOCON CX变频器通过总线通信模板连接到S7-300 PLC的现场总线网络中，从而实现了VOCON CX与S7-300的网络通信。 (2)硬件组态为了将不同厂家生产的PROFIBUS产品集成在一起，生产厂家必须以GSD文件(电子设备数据库文件)方式提供这些产品的功能参数(如I/O总数，诊断信息、波特率、时间监视等)，标准的CSD文件所作的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中。 此系统的硬件组态是把变频器、可编程模块、分散UO在STEP7软件下配置好后，下载到可编程控制器的CPU中。这套控制系统组态关键是将VOCON变频器组态到S7300 CPU中。 3.系统功能 (1)调速控制系统功能硬件配置、组态后主要是软件调试。拉拔机的主传动系统采用两台163kW交流变频电动机，电动机功率大、又是两台电动机驱动同一根轴，给调试工作带来了困难，由原来制定的主从方案改为Load Drooping(转距柔化)控制。 调速控制系统主要完成两台变频电动机在同轴的带动下拉动拉拔小车实现拉拔的功能。 (2) PLC控制站功能拉拔机自动控制系统的编程软件采用SIMATIC STEP7 V5.2。PLC完成的主 要控制功能有：上料、推管穿芯棒、推芯棒入模座、动机带载平稳起动，高速拉拔、高速返回，准确停车、收集料等。整个控制过程实现全自动控制。关键的网络通信控制采用了STEP7中的特殊功能块SFC14“DPRD-DAT”读取DP从站的连续数据，采用SFC15“DPWR-DAT”向DP从站写连续数据。 (3)上位监控功能上位机监控系统采用控制机、WINCC6.0监控软件。实现了以下功能：(1)实时位置监控：监控各个信号点的状态。(2)信号采集：由变频器通过总线通信采集过来的电动机的转速、电流。(3)直接反映拉拔力及转矩的值。(4)钢管的批号、管径、长度的显示。(5)两台变频电动机的转矩、电流的实时监控曲线的显示。(6)参数的设定：包括管径、壁厚、长度、拉拔速度、小车高速返回的速度。(7)报警系统：液压站、润滑站、变频器等的故障显示。(图/文www.wxlgjx.cn)

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