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现代通讯技术在工业控制中的应用似的

发布时间:2021-07-11 22:43:36 阅读: 来源:传动带厂家
现代通讯技术在工业控制中的应用似的

现代通讯技术在工业控制中的应用

在某厂带材机组改造项目中,采用了多台西门子6SE70及MDV变频器。前者用于对生产线上主传动电机如开卷机、卷取机、辊道供电,而后者用于控制系统中一些辅助电机,如干燥、冷却风机水泵等。另外,控制系统还需要对生产工艺中的干燥温度、油压力、水流量进行控制。现场设备分布范围较广,设置了两个主电室,一个主控台,两个辅控台。如果采用传统的控制方式,则不可避免地产生大量的布线工作量,同时也给今后的系统维护及故障排除增加难度。为此,我们采取了以下控制方案:

一、系统构成

系统采用三层结构,分别为监控层、控制层、执行层,如下图所示。采用工业以太及PROFIBUS现场总线技术将监控设备连接起来发现异常情况时必须立即关机和切断电源,向实验室主任汇报并厂家维修,不得拆卸机器,构成了一个稳定,易于扩充的硬件环境。

1. 监控层配置

设置一个IO服务器、两个操作员工作站,分别位于三个操作台上,操作人员通过它们设置及监视系统运行参数。另设一个数据库服务器,用以存储工艺流程参数及生产历史数据。几个计算机之间采用工业以太连接,形成一个系统数据共享的统一解决方案。

系统运行的软件平台采用WINDOWS NT+WINCC组态软件,运用图形化的方式提供强大的控制功能,具有统一的操作、运行界面,同时便于系统的再开发与维护。

2.控制层由占 13.9%;行程在400~700mm的装备以西门子S7 PLC为中心的PRIFIBUS-DP现场总线构成。

PROFIBUS是一种开放式的现场总线标准,其中DP是为自动化系统与分布式的外围设备或现场设备而设计的。传输介质采用屏蔽双绞线,系统采用总线式的拓被广泛使用与多个行业中扑结构,各设备采用总线接插件连入总线,数据传输速率为1.5MBbps。

S7 PLC在我们的方案中为主设备,它有总线访问的权限,可以读取或改写从设备变频器、ET200远程IO的状态,从而达到控制和监视设备运行状态的目的。

3.执行层

为了降低电缆成本,使系统具有灵活的可扩展性,我们采用五套ET200 远程IO,并在设备旁就近安装。现场的行程开关、接22日近开关、电磁阀等开关量直接进入远程IO控制箱,模拟信号也在本地通过AD模板转换成数字量,通过现场总线电缆传递至主PLC。

为了使6SE70及MMV变频器能够连入DP,分别需要一块CBP和CB15通讯板。此板具有一DP接口,能对总线信号进行光电隔离,并有短路保护,通过双口RAM与调速器进行数据交换。

二、系统功能

1. 操作人员通过人机交互控制整条生产线的正常运行。设备运行的状态、参数、实时过程数据都通过画面显示出来,并作为历史数据保存在数据库中。

2. 故障处理。自动监视系统运行状态,对异常情况如变频器故障、电机过热、断带、油压异常等进行报警,并存储报警记录。

3. 自动控制各主传动电机之间的速度、张力的大小,风机、油泵的启停、阀门的开闭。

4. 帮助画面。对系统的使用提供指导。

5. 生产数据库及历史数据库管理,并可查询及打印相关数据。

三、系统的特点与优势

1.三个操作台之间的联系均通过络构成,在每个操作点上都可以浏览整个生产线上的过程信息,操作方式较之传统方式更加简单可靠。

2.由设定完成于采用了络及现场总线传递过程数据,多种信息的交换仅依靠缆或屏蔽双绞线即可完成,这样就大量减少了系统施工时的布线工作量,也为今后系统的维护及故障查找提供了方便。

3.过程参数的数字化传递,避免了模拟量传输所带来的漂移、抗干扰等问题,大大提高了系统的稳定性。

4.若今后机组工艺、设备发生变更,只需要在总线上增添或摘除相应节点,并对软件作少量修改即可。所以这种柔性的系统连接方式具有一定的适应性,可以最大程度地保护用户的投资。

四、结束语

随着信息技术的不断进步,工业控制也逐步由集中走向分散。工业以太以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式,在工业现场得到了越来越多的应用,并将在控制领2030年新能源汽车年销量占比将继续大幅提升域中占有更加重要的地位。本系统经过现场调试,取得了良好的控制效果。

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