3.2PLC系統(tǒng)組成及功能

以濟(jì)南20萬噸熱鍍鋅項(xiàng)目為例，PLC系統(tǒng)采用西門子公司S7-400系列PLC，主CPU采用S7-416-2DP，遠(yuǎn)程I/O采用ET200，由CPU、存儲(chǔ)單元、電源模板、通訊模板、輸入/輸出模板、高速計(jì)數(shù)模板、中繼器等組成，PLC與分布式I／O及傳動(dòng)系統(tǒng)采用Profibus-DP網(wǎng)。具體配置見表3。

PLC控制系統(tǒng)主要完成加工線工藝功能的控制，根據(jù)工藝需要完成區(qū)段速度設(shè)定、張力設(shè)定、活套控制、邏輯控制、監(jiān)測(cè)和報(bào)警、與上位機(jī)進(jìn)行通訊等控制功能;在三個(gè)操作臺(tái)(入口操作臺(tái)、工藝操作臺(tái)、出口操作臺(tái))上分別設(shè)有模塊化I/O單元，由通訊電纜匯總到PLC系統(tǒng)，為提高系統(tǒng)可靠性，PLC與各自的遠(yuǎn)程I/O站之間的通訊、PLC與調(diào)速傳動(dòng)裝置之間采用獨(dú)立通訊網(wǎng)絡(luò)，PLC把設(shè)定參數(shù)和控制指令傳送到終端和各調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)，并收集各調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)和電氣參數(shù)送到人-機(jī)接口的CRT上顯示。

4、PLC軟件功能

冷帶連續(xù)加工機(jī)組的PLC軟件主要是焊縫跟蹤任務(wù)，包括自動(dòng)剎車、慢速定位和緊急剎車;焊縫跟蹤任務(wù)是靠現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程I/O站信號(hào)通過ProfiBUS-DP與S7-400主CPU通訊，依據(jù)編制好的過程控制軟件完成，它的任務(wù)主要包括:

(1)根據(jù)帶鋼焊縫在機(jī)組的位置實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)剎車

a)開卷機(jī)的自動(dòng)甩尾剎車。

b)入口活套/出口活套的自動(dòng)剎車。

c)卷取機(jī)的自動(dòng)剎車。

d)拉矯機(jī)的輥道自動(dòng)開/閉。

(2)根據(jù)焊縫位置實(shí)現(xiàn)機(jī)組的慢速定位

a)入口上/下通道帶頭在焊機(jī)處的慢速定位。

b)入口上/下通道在助卷器和夾送輥兩種方式下的穿帶。

c)入口/出口側(cè)剪刀處的帶鋼定位。

d)焊縫的自動(dòng)打孔。

e)根據(jù)焊縫位置計(jì)算帶長。

(3)機(jī)組的緊急剎車

a)傳動(dòng)設(shè)備故障的機(jī)組緊急剎車。

b)斷帶故障的緊急剎車。

(4)4個(gè)程序模塊

上述所有工藝要求的控制功能其軟件核心為4個(gè)程序模塊，根據(jù)需要分別在自動(dòng)剎車、慢速定位和緊急剎車過程中調(diào)用，它們是:

a)狀態(tài)控制模塊MDCT01。

b)張力調(diào)節(jié)模塊TEAD01。

c)定位模塊POSI01。

d)自動(dòng)剎車模塊AUBK01。

定位模塊POSI01、自動(dòng)剎車模塊AUBK01的功能主要是接受來自現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)控制點(diǎn)的狀態(tài)，并且根據(jù)狀態(tài)控制點(diǎn)狀態(tài)去觸發(fā)或者調(diào)用狀態(tài)控制模塊MDCT01和張力調(diào)節(jié)模塊TEAD01的不同設(shè)定值程序,它們附屬于張力調(diào)節(jié)模塊和狀態(tài)控制模塊，主要是開關(guān)順序連鎖和通／斷關(guān)系;狀態(tài)控制模塊MDCT01和張力調(diào)節(jié)模TEAD01的主要功能是速度-張力的設(shè)定，其具體內(nèi)容見表4。

狀態(tài)控制模塊MDCT01和張力調(diào)節(jié)模塊TEAD01按照機(jī)組工作狀態(tài)的不同可以分為目標(biāo)速度非“0"狀態(tài)的生產(chǎn)請(qǐng)求和目標(biāo)速度為“0"生產(chǎn)請(qǐng)求兩種基本情況;

(5)目標(biāo)速度非“0"狀態(tài)的生產(chǎn)請(qǐng)求，可以分為兩種情況:

a)初始速度為“0"，既生產(chǎn)線為停止?fàn)顟B(tài)，這種情況下，首先要進(jìn)入張力準(zhǔn)備階段，根據(jù)工藝要求進(jìn)行張力預(yù)選，接通張力，建立靜態(tài)張力，其次是張力調(diào)節(jié)階段，建立該運(yùn)行區(qū)所有設(shè)備的工作張力，并且對(duì)張力的建立和調(diào)節(jié)進(jìn)行確認(rèn)和檢查，在確認(rèn)和檢查無誤的情況下，進(jìn)入速度調(diào)節(jié)階段，經(jīng)過一定時(shí)間Δt(如出口段為4秒、工藝段為3秒、出口段為6秒)檢查速度不為“0"，說明請(qǐng)求實(shí)現(xiàn)，具體張力-速度請(qǐng)求-確認(rèn)曲線模型如圖3所示。

b)初始速度不為“0"，既生產(chǎn)線為正常生產(chǎn)狀態(tài)，這種情況下，所有張力均已存在，各段張力均為正常生產(chǎn)值，此時(shí)，可以直接進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，具體張力-速度曲線模型如圖4所示。

目標(biāo)速度為“0"，這種請(qǐng)求是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)速度為“0"的狀態(tài)，具體張力-速度曲線模型如圖5所示。

由圖4可以知道，當(dāng)速度為“0"后大約0.7秒，取消工作張力，建立靜態(tài)張力，若沒有外部中斷請(qǐng)求，那么在大約900s之后，系統(tǒng)自動(dòng)取消靜態(tài)張力，張力值“0"。

圖6表示鍍鋅機(jī)組入口段軟件功能框圖，整個(gè)框圖基本包括狀態(tài)控制模塊MDCT01、張力調(diào)節(jié)模塊TEAD01、定位模塊POSI01和自動(dòng)剎車模塊AUBK01。

冷帶連續(xù)加工機(jī)組的PLC控制程序編制，應(yīng)該注意以下情況: