ABB多傳動交流變頻調速系統(tǒng)在3000定尺剪中的應用

摘要：ABB傳動產品以其優(yōu)質的品質在國內得到廣泛應用，本文闡述了其在定尺剪電控系統(tǒng)中的具體應用，如何與西門子PLC實現通訊更好的對產品實現控制。

關鍵詞：定尺剪 ABB 多傳動 通訊中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)2(b)-0091-01

隨著國家的迅猛發(fā)展，越來越多的項目快速啟動，為了適應國家的環(huán)境，許多企業(yè)抓住機遇上馬很多與時代同步伐的項目，河北敬業(yè)鋼廠的3000滾切式定尺剪就是在這種大環(huán)境下應用而生的。

1滾切式定尺剪的工作原理

滾切式定尺剪是裝有半徑為R=72m弧形上刀片的上刀架，在具有相同相位角和偏心半徑的兩個曲軸及連桿帶動下，并在控制桿的約束中，上刀片沿一個水平基面實現理想的滾動運動中將鋼板剪斷。

該基面比水平的固定下刀片略低約5mm?；媾c下刀片的高度差即是上、下剪刃的重疊量，剪切過程中該重疊量基本保持不變。

上刀片運動到上始點停止，由機組輥道將鋼板送進一個確定的剪切定長，鋼板停止運動之后，壓板機構將鋼板壓住。刀片在兩曲軸帶動下完成鋼板的剪切，這一動作連續(xù)不斷重復進行，直至切完這一張鋼板為止。

2逆變裝置通過PROFIBUS-DP控制原理

針對此次設計的機械要求，主電機為高壓電機AC690V，710kW共兩臺，另有AC380V變頻電機機架輥和擺動輥道各一臺，輸入輸出輥道共88臺。經詳細論證考察在變頻交流傳動方面執(zhí)行如下方案：

1主電機電壓為AC690V，兩臺主電機在整流回饋方面使用AC690V的晶閘管供電單元型號為：ACS800-404-3600-7在逆變方面使用的逆變器單元型號為：ACS800-104-1740-7，每臺主電機對應一臺逆變裝置。

2對于AC380V的交流變頻電機決定使其共用一臺整流回饋單元，其型號為ACS800-404-1700-3。對于逆變裝置，擺動輥道與機架輥道備用一個逆變裝置；輸入輥道分為四組，每10根輥道為一組，共用4個逆變裝置；輸出輥道也分為4組，每12根輥道為一組，共用四個逆變裝置，其型號分別為：擺動輥道：ACS800-104-0105-3I機架輥道ACS800-104-001i-3，輸入輸出輥道AC8800-104-0210-3。

根據以上所述，加主電機在內共有12個逆變裝置。在本系統(tǒng)中PLC控制系統(tǒng)采用的是西門子400系列，其CPU型號為：6ES7 416-2XK04-0AB0。根據設計需要，需要將這12個逆變裝置通過RPBA-01-PROFIBU S DP適配器模塊連接到PROFIBUS網絡上。RPBA-01 PROFIBUS DP適配器模塊是ABB傳動單元的一個可選設備，它可以將傳動單元連接到一個PROFIBUS網絡。在PROFIBUS網絡上，傳動單元為當成從屬設備。通過RPBA-01

PROFIB US DP適配器模塊，可以對逆變裝置實現以下功能：

向傳動單元發(fā)出控制命令(啟動、停止、允許運行等)。

給傳動單元發(fā)送速度或轉矩給定信號。

向傳動單元的PID調節(jié)器發(fā)送一個過程實際值或一個過程給定信號。

從傳動單元中讀取狀態(tài)信號和實際值。

改變傳動參數值。

對傳動單元進行故障復位。

在s7400主站對傳動單元進行配置時需要一個型號定義(GSD)文件。將GSD文件通過在STEP7硬件中進行安裝后，就可將每個傳動單元組態(tài)到系統(tǒng)硬件組態(tài)中，并定義相應的站地址。

RPBA-01使用數據一致性通訊，意味著在單程序周期內整個數據結構都進行傳輸。有的PLC在其內部處理，其它的則需要編程來進行數據一致性報文傳輸。本系統(tǒng)的西門子Simatics7需要采用特殊的功能塊SFCl5和SFCl4。

為了實現對傳動單元的控制與操作，本系統(tǒng)$7400做為主機向從機站發(fā)送輸出數據，并能同時向該從機站請求輸入數據。

控制字和狀態(tài)字

控制字是現場總線系統(tǒng)控制傳動的主要手段。它由主機發(fā)送到傳動，適配器模塊只是一個中間網關。傳動單元根據控制字的位碼信息進行狀態(tài)開關轉換，并且通過狀態(tài)字將狀態(tài)信息反饋給主機。

給定值

給定值是一個16位字，包含1個符號位和15個整數位。負給定值(表示反向旋轉)以二進制的補碼形式表示。

ABB傳動單元可以從多渠道接收控制信息，這些渠道有：模擬和數字輸入端、傳動控制盤和某通訊模塊(比如IRPBA-01)。為使PROFIBUS控制傳動單元，必須把通訊模塊設置為傳動單元的控制器。

實際值

實際值是一個16位字，它包含傳動單元操作方面的信息。由傳動參數來定義監(jiān)視功能。

本系統(tǒng)中以擺動輥道為例。每一個傳動單元的程序塊FC都對應一個DB塊，擺動輥道的DB塊為DBl8，其傳動單元的IQ地址均為680-691，根據以上的控制字與狀態(tài)字的介紹，在擺動輥道傳動單元的控制中，需要給其送停止，運行，故障復位和急停的控制字。根據控制字列表，與其功能一一對應，停止的控制字應為：10001111110轉化為16進制數應為47E，在要求該傳動單元停止時要將47E送到PQW680中；運行的控制字應為：10001111l1轉化為16進制數應為47F，在要求該傳動單元運行時要將47F送到PQW680；故障復位對應的控制字為：10011110110轉化為16進制數應為4F6，在要求該傳動單元故障復位時要將4F6送到PQw68O；急停對應的控制字為：10001111011轉化為16進制數應為47B，在要求該傳動單元急停時要將47B送到PQW680，將需要的運行速度送到PQW682中。通過以上操作，可以實現該傳動單元的基本功能，達到操作要求和調試目的。根據狀態(tài)字的功能介紹，可以通過數據塊讀取該傳動裝置實時的反饋數據。將5l組參數中的5106設置為106，5108設置為111，就可以通過數據塊DBl8來讀取該傳動單元的速度和電流反饋值，其中DBl8.DBW2中為速度值，DB18.DBW4為電流值。

3結語

現在，這種多傳動的交流變頻調速系統(tǒng)已經在大中型生產線中得到了極為廣泛的應用。只有更加深入的了解才能使其更好的應用。該控制系統(tǒng)經現場調試使用，工作可靠，維護方便，完全能滿足滾切式定尺剪本身的控制工藝要求，本控制系統(tǒng)的組成在其它規(guī)格的軋鋼項目上均有一定的參考價值。本文所介紹的調速系統(tǒng)現在在河北敬業(yè)集團中厚板廠運行良好，并取了豐厚的利潤，受到了用戶的好評。