PLC功能
冷带连续加工机组的PLC主要是焊缝跟踪任务,包括自动刹车、慢速定位和紧急刹车;焊缝跟踪任务是靠现场远程I/O站通过ProfiBUS-DP与S7-400主CPU通讯,依据编制好的控制完成,它的任务主要包括:
(1)根据带钢焊缝在机组的位置实现机组的自动刹车
a)开卷机的自动甩尾刹车。
b)入套/出套的自动刹车。
c)卷取机的自动刹车。
d)拉矫机的辊道自动开/闭。
(2)根据焊缝位置实现机组的慢速定位
a)入口上/下通道带头在焊机处的慢速定位。
b)入口上/下通道在助卷器和夹送辊两种下的穿带。
c)入口/出口侧剪刀处的带钢定位。
d)焊缝的自动打孔。
e)根据焊缝位置计算带长。
(3)机组的紧急刹车
a)传动设备故障的机组紧急刹车。
b)断带故障的紧急刹车。
(4)4个程序模块
上述所有工艺要求的控制功能其核心为4个程序模块,根据需要分别在自动刹车、慢速定位和紧急刹车中调用,它们是:
a)状态控制模块MDCT01。
b)张力调节模块TEAD01。
c)定位模块POSI01。
d)自动刹车模块AUBK01。
定位模块POSI01、自动刹车模块AUBK01的功能主要是接受来自现场状态控制点的状态,并且根据状态控制点状态去触发或者调用状态控制模块MDCT01和张力调节模块TEAD01的不同设定值程序,它们附属于张力调节模块和状态控制模块,主要是开关顺序连锁和通/断关系;状态控制模块MDCT01和张力调节模TEAD01的主要功能是速度-张力的设定,其具容见表4。
状态控制模块MDCT01和张力调节模块TEAD01按照机组工作状态的不同可以分为目标速度非“0"状态的生产请求和目标速度为“0"生产请求两种基本情况;
(5)目标速度非“0"状态的生产请求,可以分为两种情况:
a)初始速度为“0",既生产线为停止状态,这种情况下,首先要进入张力阶段,根据工艺要求进行张力预选,接通张力,建立静态张力,其次是张力调节阶段,建立该运行区所有设备的工作张力,并且对张力的建立和调节进行确认和检查,在确认和检查无误的情况下,进入速度调节阶段,经过一定时间Δt(如出口段为4秒、工艺段为3秒、出口段为6秒)检查速度不为“0",说明请求实现,具体张力-速度请求-确认曲线模型如图3所示。
b)初始速度不为“0",既生产线为正常生产状态,这种情况下,所有张力均已存在,各段张力均为正常生产值,此时,可以直接进行速度调节,具体张力-速度曲线模型如图4所示。
目标速度为“0",这种请求是实现目标速度为“0"的状态,具体张力-速度曲线模型如图5所示。
由图4可以知道,当速度为“0"后大约0.7秒,取消工作张力,建立静态张力,若没有外部中断请求,那么在大约900s之后,自动取消静态张力,张力值“0"。
图6表示镀锌机组入口段功能框图,整个框图基本包括状态控制模块MDCT01、张力调节模块TEAD01、定位模块POSI01和自动刹车模块AUBK01。
冷带连续加工机组的PLC控制程序编制,应该注意以下情况:
a)现场执行元件的可靠性直接关系到自动化的运行,传动电机、抱闸和限位开关、光电检测在自动化中具有同样的重要性,机组的连续性生产和限位开关这样小的元件密切相关。
b)冷带连续加工线自动化控制的主要设备是辊系设备,主要参数是张力-加速度-速度-位置这样四个力学参数,其控制属于刚性物料输送,其前后联系非常紧密,单体设备之间相关性极大,在控制精度上有一定要求,否则会出现断带、拉带、堆带或者机组振荡故障现象。
c)冷带连续加工线自动化的硬件结构应合理采用远程I/O和总线通讯,结构上应该按照程序模块把所有开关量与张力-加速度-速度-位置参数有机地整合在一起,否则,机组静态张力、穿带张力、工作张力、入口/出套充/放套等工作状态很可能会出现意想不到的故障。