WinAC和MASTERDRIVE 6SE70在化纤长丝生产中的应用.pdfWinAC和MASTER

文件名称: WinAC和MASTERDRIVE 6SE70在化纤长丝生产中的应用.pdf

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详细说明：WinAC和MASTERDRIVE 6SE70在化纤长丝生产中的应用pdf,WinAC和MASTERDRIVE 6SE70在化纤长丝生产中的应用整个系统由PLC控制系统及变频调速系统组成,其中,PLC系统由‘台工业计算机(IPC)及 SIMATIC WinAO、远程输入输出模块(ET200)和人机界面(HMI) 组成;变频调速系统由整流单元、逆变器、正弦波滤波器组成。在IPC內由软件完成PLC功能,即所谓软PC的形式,其软件核心为西门子SⅠ MATIC WinAc。变频器和T200均通过 Profibus-DP现场总线与IPC组成控制网络,所有控制量、状态量及转速、电流等数字量均以通信方式与PLC连接。变频器与PLC之间的通信量包括启停、运行、故障、频率到达、转速、电流等,PLC对变频器的每次访问均读写这些量,而槽辊变频器的摆频控制量,如摆幅、摆频、半周期、上下跳跃等变量,在HM做出改动时写入变频器。系统示意图如下 IPC TP27 ET-200M ET-200M ET-200M SIEMENS R m MP PROFIBUS-DP 逆变器逆变器整流单元整流单元 L位1 工位10 系统示意图 ● SIMATIC WInAc 本系统 SIMATIC WinAc是一个完全开放的平台,基于PC的内存可以提供的容量远大于一般PLC的应用程序正常运行的要求,而且PC本身可以拥有大量的软、硬件可供选择,是系统木来的丌级以及与上位管理系统的连接变得非常容易实现。 SIMATIC WinAO是本系统的重要组成部分, WinAc的组态和编程与其它 SIMATIC控制器如S7-300、S7-400等没有任何区别,用户程序可以根据实际的需要下载到S7硬件或 Winac软件PLC中,wiΔC还提供接口用于连接其它 Windows 应用程序如VB等。 SIMATIC WinAc的产品包折 WinAc Ba、 WinAC RTX和 WinAC SlOt 三种主要产品,性能逐渐增强: A. WinAc basis(基本型 Winac Winac basis适用于大量、快速的数据处理与控制任务相合,但对控制无精确时间要求的场合,它具有以下的特点: ).控制内核为软件PLC;基于标准的 Windows nt操作系统; 2)处理能力取决于PC的cPU性能、内存容量及控制任务在NT中的优先级 3).与IO的连接通过 PROFIBUS DP接口卡(12 Mbits/sec); 4).程序与 SIMATIC S7系列完全兼容。 B. WinAc rtX(实时型 Winac) WinAC rtX是面向具有高速和精确时间要求的控制任务的基于PC的自动化解决方案。它具有以下特点: 1)控制内核为软件PLC;并采用Ⅴ enturCom实时内核技术标准,作为 Windows nt40的实时扩展,使其满足控制任务对高速和精确的时间的要求; 2)控制内核及 PROFIBUS DP通讯驱动程序运行在RTX扩展内核上。由于 RTⅩ扩展内核在 Windows nt操作系统管理之外,即使 Windows nt蓝屏死机, 控制和通讯也不受影响; 3)完全支持标准的 Windows nt下OPC、 ActiveX和DCOM技术。控制和网络通讯内核与标准的 Windows nt任务的通讯由其内置的代理服务器完成 4)与IO的连接通过 PROFIBUS DP接口卡(12 Mbits/sec); 5)程序与 SIMATIC S7完全兼谷。已有的 Winac basis项目可转换为 Winac rtx。 C. WinAc slot(插槽型 Winac) WinAC Slot是硬件化的基于PC的自动化解决方案。它是置于PC的PCI 总线的插槽型PLC。 WinAC SLOT适用于工业PC和普通商用PC,其模块插件连同电源扩展板只需要一个PCⅠ扩展插槽,极大地节省了安装空间。电源扩展板选件用于提供独立于PC电源的供电,使 WinAC slot在PC断电时也可以正常运行。 WinAC Slot具有以下特点 1)控制内核为硬件PLC 2)控制任务独立于 Windows nt 3)操作性能和指令集基于 SIMATIC S7400如: WinAC slot412基于CPU412-2D(128KB程序、128KB数据存贮空呵); 4)插卡上集成了 PROFIBUS DP、MPⅠ通讯接口 5)具有硬件PLC的实时快速、坚固可靠的性能和开放式PC平台的所有优本系统考虑在满足用户长期连续生产的可靠性要求及用户成本要求的前提下,选用 WinAc rtX作为系统的控制核心。硬件环境 1) SIMETIC机架式工业PC830,PI700128M10.2 GCDROM 2)主板上集成CP5611卡 3)CP5613卡。 4)操作面板TP27-10 5)MP和 Profibus-DP总线电缆。 6)中继器 7)40个CBP通讯卡和10个CB15通讯卡。软件环境 1 Windows nT Workstation.0 2)中文 Service pack6 3)Step7V5.0 +Service Pack 4 4)DⅤAS7 5) WinAC RTX V3.0+Service Pack 2 6)中文 Protool WinAc rtX与变频器和ET200通过 Profibus-DP总线组成系统,通讯的集成给系统的组成带来了方便,不用编写通讯程序,只要设置少量参数,接上电缆通讯就已完成了!其中 WinAC rTX与 MASTERDRIVE6SE70通讯采用PPO2方式,与 MIDIMASTER通讯采用PPO1方式。 ●变频器变频器选用西门子 MASTERDRIVE6SE70系列矢量控制型变频器,其频率精度高,达到0.001Hz,频率范围宽,可以输出0-600Hz的频率,满足髙速纺丝的要求。本系统选用整流单元加逆变器的直流母线系统的形式,逆变器之间通过直流母线连接,这样可以很好的解决槽辊摆频所引起的能量回馈的问题,这个能量可以在直流母线上由其它逆变器吸收。6SE70系列变频器具有摆频功能,通过加装CBP2通讯卡接入 Profibus-DP总线,而且通过通讯端口访问几乎所有参数。油剂泵的传动选用西门子 MIDIMASTER系列变频器,由于油剂泵是三相 220ⅴ电机,容量很小(10W),所以选用的是单相220V输入,三相220V输出的变频器,MIDI变频器加装CB15通讯卡后也接入 Profibus-DP总线。根据我们以往改造的经验,在摩擦辊、槽辊、纺丝泵逆变器输岀端加装了正弦波滤波器,使输出波形完全成为正弦波,可以消除谐波电流,降低电机温升,延长电机寿命。变频器作为 Profibus-DP总线的从站与 Winac rtX连接,因总数超过32个站点,增加一个通讯中继器。 ●远程输入输出模块(ET200) 现场的按钮、指示灯等开关量,以及与DCS往来的状态量在现场直接接入 ET200,通过 Profibus-DP总线通讯的方式进入PLC,这样省去了大量的电缆和复杂的布线。ET200体积很小,拆除原控制柜后,节省了大量面积。 ●人机界面(HMI) 工艺控制山HⅥI完成,HMI选用西门子的触摸屏TP27-10,在TP27的界面上, 给出十组工艺参数,每组工艺参数均可修改,并可下载在到任意位,使工艺调整非常方便。TP27还设有报警画面,当故廑时,报警画面自动弹出,显小故障的位号及故障代码。缠辊、断丝、电机保护等系统所有信息均可以在TP27上显示。 TP27还设有历史信息画面,可以査找过去发生的最近几次故障原因。在TP27上还设置了操作级別,只有工艺操作人员才能査看和修改有关的工艺参数。 TP27与 WInac rtX之间通过MPI总线方式连接。 3.系统的调试木系统的应用程序主要由几部分组成:50台变频器数据(状态字、控制字、参数值)的读与及处理,卷绕头逻辑控制,油剂泵,纺丝泵逻辑控制,卷绕头的动作控制、转速控制,改障代码的读取和处理,TP2⑦数据的读取和显示,急停和故障后的复位等功能块。共6个OB,221个FC,13个DB 主要调试过程如下 3.1.测试通讯在TP27-10中设置十个参数分别送给工位1-10,在变频器中察看相关参数 (P7332、P733.3、P796.1、U393.1、U3941、U396.1、U3971、U3981)是否正确写入。P733.2、P733.3对应变频器的主给定,P7961对应变频器的频率到达,U393.1、U394.1、U3%6.1、U397.1、U398.1分别对应槽绲的摆幅、摆频、下跳跃、上跳跃、半周期。如写入并完全正确,通讯测试完成。 3.2.初始化关机后重起 WinAc rtX或由STOP转为RUN时,主给定不丢失。 3.3.变频器调试设定电机铭牌参数,相关接口参数,通讯参数。启动相关电机,监测电流正常。使用频闪测速仪检测槽辊转速,检测摆频动作符合设定要求 3.4.逻辑工位1-10的卷绕头启动停止,急停,状态输出,注油联锁,卷绕头动作。工位1-10的纺丝泵启动停止,急停,状态输出工位1-10的油剂泵启动停止,急停,状态输出。 3.5.TP27 主画面的实际转速和各位置的状态显示是否正确子画面的设定值/实际转速/电流; 工苎设置画面的等级限制功能正确,工艺设置画面下修改·组工艺,并将它任意下载到各工位,观察该工位运行是否正常某台变频器出现故障,弹岀报警框,说明是哪个工位哪一台变频器岀现故障,及故障代码,并冇入故障历史记录中。工艺设置画面 a:频率设定值精确到0.001,检查设定值与实际转速是否一致 b:工位运行中参数设定禁止,并弹出报警框; c:如某纠参数已被使用,下次再用该组参数时,弹出提示。 3.6.意外情况运行中急停或掉电,恢复后变频器应恢复正常(PO09) 如运行中出现通讯故障,相关工位除计量泵外,全部停机 4.结束语本系统自2001年10月投入运行至今,稳定可靠,用户非常满意。 WinAc与 MASTEDRIVE6SE70在实际应用中可以做到很完美的结合。由于某些原因,本项目中没有使用 WINCO,用TP27做出的操作画面总还有一些缺憾之处,如果使用 WINCO这个系统就将非常完美了。

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