梧州西门子S7-300代理商

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一、系统简介
1、 系统是利用人机给PLC信号控制伺服启动、停止和旋转圈数。
2、 所用硬件有FBS—24MCT、台达人机（DOP-A57BSTD）、东元伺服驱动器（TSTA15）和东元伺服马达（TSB07301C-2NL3-1）

二、写好PLC、人机的程式如下：
1、人机组态

下载到人机

有关人机编程详细应用请参考《DOP人机界面使用手册》

2、PLC程式

程序注解
单相高速脉冲输出指令

在编程软件里将PLC的Y0和Y1输出切换到SCO内部的HSPSO电路，并决定输出脉冲的工作模式，操作如下：
在项目窗口中点选I/O组态： 专案名称→系统组态→I/O组态→选择“输出设定”，出现输出设定画面后，便可以决定欲输出的形态（如下图）。

 拉丝机控制系统用于控制4级-9级直进式拉丝机，包括预应力钢丝和各种焊丝的拉丝机，系统开放运行参数，因而具有非常广泛的适应性。

一、系统框图：

二．控制方案：
　　1．点动逻辑，各个点的单独反点动+各个点的“前联动”。
　　2．PID控制，PID输入值是各级张力传感器反馈的模拟量，P、I、D和范围参数HMI设定，PID输出值是频率变化量，后将PID运算结果与各级基础频率整合为目标频率。
　　3．采用PLC+触摸屏的智能控制方式，所有参数都可以通过触摸屏改变，由PLC处理后，对各个变频器进行控制。
　　4．配备了相应的按纽及脚踏开关，操作工可以在各拉丝点操作点动以及起停，也可以在操作台进行更复杂的操作。
　　5．风机、油泵、机械抱闸等外部部件控制可选，模拟量控制方式和MODBUS控制方式可选。
 
三．自动过程：
　　1．按下启动按纽后，各级变频器按照设定加速度，均匀加速到设定线速度，收卷采用F3000变频器转矩控制。
　　2．PLC根据张力信号进行PID运算，以保证运行过程中各级张力恒定。
　　3．PLC将运算结果，通过MODBUS总线或者DA模块发送给各个变频器，各个变频器根据PLC的指令运行。
　　4．任何时候按下停止按纽，变频器都会按照设定减速度，均匀减速到0速，然后抱闸致动；任何时候按下急停按纽，变频器输出切断，同时PLC输出抱闸信号，在有断线检测信号时，按急停处理。
 
四．PID详细说明：
　　直进式拉丝机控制的核心技术是PID运算，我们在这里采用了比较复杂的动态PID的控制方式，在小功率的拉丝系统中，静态的PID就完全可以满足控制需求了，可以通过改变参数，实现这一转化。
 
五．等体积计算：
　　由于拉丝的过程中线径发生变化，线速度也随之变化，每秒通过各级拉丝模线材的体积是不变的，可以得到等式（略）， 以此可以计算出各级基础频率。
 
六、操作说明：
　　该系统用于4-9台直进式拉丝机的控制，控制方式为MODBUS（模拟量控制可选）。特点是所有参数开放。
　　1.线径设定
　　2.速比系数
　　3.系统设定
　　4.投切设定
　　5.监控画面
　　6.张力监视画面
　　7.故障显示
　　8.状态观察
　　9．内部参数
　　10．PID设定
　　11．PID1
　　12．PID2
　　13．PID3
　　14．PID观察
　　15．PID范围

4.1.2 程序主要实现的功能

    (1)利用触摸屏为变频器设定频率，并由PLC和D／A输出模块转化成(o-lo)v的模拟量输出给变频器的模拟输入端子；

    (2)由编码器测量轧辊的转速，将速度信息用增量脉冲的形式输入到PIE中，在PLC内部利用SPD指令进行速度测量，按一定比例关系输出脉冲给伺服放大器去控制伺服电机，控制切刀线速度和轧辊线速度同步。程序的流程图设计，如图2所示。

图2 程序总体流程图

    FX2N-2DA型模拟输出模块用于将12位的数字值转换成为2点模拟输出，并将它们输入到变频器等设备中。PLC内部数据寄存器D5用于设定变频器的频率，本系统要使用BFM#16的低8位用于保持D／A转换的下端8位数据和BFM#17的低端3位用于控制D／A转换时的数据保持和开启指定的转换通道。因为要移动的是寄存器D5下端的12位数据，而数据寄存器D是16位的。因此要先把寄存器D5内部的数据扩展到辅助继电器MOM15中，然后分两次传送到D／A模块的BFM#16单元中(先移动并保持下端8位数据，再移动上端4位数据)对轧辊进行测速．进行比例转换后由PLC输出高速脉冲给伺服放大器，主要用到高速处理指令SPD和PLSY。由增量光电旋转编码器输出的高速脉冲串经XO输出给PLC，在PLC内部用脉冲密度指令SPD对脉冲串密度进行测量，即测定轧辊的转速。

    数据寄存器(D1)对脉冲进行计数，到达规定时间即将计数结果存放到另一个数据寄存器(D0)中，寄存器(D2)用于测定剩余时间。

    这样D0中存放的值就代表了轧辊转速的大小，再乘以一个比例系数，将其放在D10中用于控制输出脉冲串的频率大小，以控制伺服电机转速。

4.2 触摸屏的设计

    系统选用的是eView的MT4400系列，通过触摸屏实现以下功能：变频器运行频率的设定、系统监控、调试维护、报警信息等。

    4.2.1 操作界面设计

    在触摸屏上将给定频率的数值存储寄存器D25中，界面上添加调节频率按钮，实现频率实时可调功能。D25内的值通过急停按钮，系统开关复位，从程序上保证了系统运行的安全性。变频器运行频率界面，如图3所示。

图3 变频器运行频率的设定界面

    4.2.2 监控画面的设计

    触摸屏的主要任务是对整个系统的运行进行监控，包括所有功能部件的监控元件。如图4所示。

图4 触摸屏监控界面

    在主机控制窗口中，主要的是轧辊电机调速控制。在触摸屏中，电机启动及调速是一个平滑的过程，因此选用多状态设定元件对PLC数据寄存器内数值的修改。以主电机加速粗调按钮为例，设置为多状态设定元件，其输出地址D25，设定类型为递加(减速则为递减)，递加值为8，轧辊电机的转速不能太高。因此变频器频率上限设为50Hz。根据D／A输出模块的转换特性，将上限值设定为512，约对应变频器的51.2Hz。而对于减速按钮，设下限值设为0。

    这样限定D／A模块转换时的数值区间为0～512。元件的迟滞时间设为0.6s，执行速度0.2s，即按下按钮的时间不超过0.6s，则D25内数值加8，如果按住不放时间超过0.6s，则每隔0.2sD25内数值自动增加。细调时设定需将递加／递减值设置为1，执行速度变为0.1s。

5 总结

    系统以PLC为控制核心，触摸屏作为人机界面实现对电池极片生产线的自动控制，使操作简便生动。可以减少操作上的失误，同时也能节省PLC的的点数，降低成本，更加人性化，可靠性高，极大的提高电池极片的质量和生产效率。