1、PROFIBUSDP 在盘卷机的应用摘要：本文介绍了通过 PROFIBUS-DP 通讯控制 6RA70 装置，精确控制盘卷机电机转速，使 6RA70 装置系统稳定准确运行，满足了我厂满负荷稳定生产的任务，实践证明，利用西门子 PROFIBUS-DP 控制直流传动装置，具有运行快速，可靠等特点。 关键词： 6RA70 装置，直流传动，PROFIBUS-DP 通讯. 1、前言 江阴兴澄特钢花山三轧钢分厂盘卷机通过自身设计，已经具备了连续化生产的能力，生产圆钢盘卷规格从 10 到 28，扁钢盘卷规格 10-40 系列，并且在更换规格过程中，通过调整夹送辊辊缝，就可以满足生产需要，缩短了更换工装时间，
2、减轻了工作强度，提高了生产效率。 盘卷机系统采用先进的自动化技术及 PROFIBUS-DP 网络通讯技术，把现场电机，电磁阀，热金属检测器，液压站等集中控制，通过人机界面设定调整盘卷工艺参数，灵活调整生产过程中的电机转速，并对现场设备的信号、电流及转速及时的采集跟踪，可以有效诊断现场设备的故障，提高了控制系统的稳定性，实现盘卷机生产的自动化、网络化和智能化。 2、系统配置： 2.1、电气系统组成： 本盘卷机以西门子公司的 SIMATIC S7-315-2DP 作为主站，对电气设备进行控制的双工位系统，它共有两台盘卷机，其中 1#盘卷机由 1#夹送辊和 1#卷筒组成，2#盘卷机由 2#夹送辊和
3、2#卷筒组成，电机的调速全部采用西门子公司的 6RA70 直流传动装置，两台盘卷机在正常生产过程中，可以交替操作生产，并且可以在其中 1 台出现故障时，切换成单盘卷机生产，通过这种生产方式可以保证生产效率。 2.2、直流传动装置的通讯参数： 直流传动装置的 PROFIBUS-DP 通讯，是通过 CBP2 板与 PLC 端口的 DP口通讯来完成的，其中 CBP2 板是直流传动装置 6RA70 的通信处理机，它负责控制直流传动装置 6RA70 与 SIMATIC S7-300 之间的数字通信，直流传动装置 6RA70 接入 PROFIBUS-DP 网中，接受 PLC 的控制，必须要与CBP2 配合
4、使用，在直流传动装置 6RA70 上有固定的插槽，通过加装底板来放置 CBP2。CBP2 通讯板将从 PROFIBUS-DP 网中接受到的过程数据存入双向 RAM 中，双向 RAM 中的每 一个字都被编址，在整流器端的双向 RAM可通过被编址参数排序，向整流器写入控制字、给定值或读出实际值、诊断信息等参量。CBP2 将被插入直流传动装置 6RA70 电控箱的槽 2 中，因此还要重新加以参数化，才能实现与 SIMATIC S7-300 通讯。设置通讯及电机参数的具体流程如图 1 所示。 图 1 通讯及电机参数设置 2.3 、直流传动装置优化设置 完成直流传动装置 6RA70 在 PROFIBUS
5、-DP 网中的通讯参数设定，和电动机的基本参数设定后，为了达到直流调速器与电机的稳定可靠运行，还应该对直流传动装置 6RA70 进行优化运行，设置如下参数： 2.3.1、为了达到 6RA70 与电动机之间的精密匹配，应该对 6RA70 额定直流电流（电枢和励磁）数值设置，其参数分别是 P076.i001（电枢） ，P076.i002（励磁） ； 2.3.2、使用脉冲编码器时，还需要设置编码器相关的参数，P083=2（速度实际值由脉冲编码器提供） ，P140=1（选择脉冲编码器类型），P141=1024（编码器旋转 1 周脉冲数为 1024 个） 2.2.3、设置 P051=25（电枢和励磁的预
6、控制和电流调节器的优化运行） ，最优化运行后，以下参数被自动设置：P110，P111，P112，P115，P156，P255，P256，P826； 2.3.4、设置 P051=26（速度调节器的优化运行） ，优化后P225，P226 和 P228 被自动设置 2.3.5、根据需要，设置 P171、 P172，还可以手动优化参数 P200 P225 P226 P228 2.4、可编程控制器 PLC 硬件组态 2.4.1、在 STEP 7 软件中创建一个项目，然后在硬件组态该项目，并建一个 PROFIBUS-DP 网络，6RA70 系列直流传动装置在 PROIBUS DP-SIMOREG 文件夹里
7、进行组态，并设定好通讯的地址范围（本文以 2#夹送辊地址为例） 。 2.4.2、根据控制要求把 PPO1-PPO4 选其中一个拖到 DP 属性的框里，记下 I，Q 地址。其他 3 个直流传动装置也是一样，记下各自的 I，Q 地址。 2.4.3、做一个对应的 DB。PPO 是什么样的格式，它也是什么样的格式。PPO 有 PKW，DB 也有 PKW。另外，I，Q 也要一一对应。 2.4.4、 默认第一个 PZD 是控制字 1，设定 P648=3001，将PZD1（K3001）连接到控制字 P648 上；第二个 PZD 是给定，设置P644=3002 将 PZD2（K3002）连接到主给定 P644
8、 上，余下的 PZD 可以根据需要自定义。对应的 Q（就是收到的应答）第一个是状态字 1，第二个是实际转速，这些也可以在 6RA70 中自己定义。 2.4.5、6RA70 上的地址按照组态的地址设定好。注意 P927，P918 要断电后才能生效。 2.5、PLC 程序设计： 2.5.1、盘卷机工艺控制要求： 正常生产过程中，运行 1#夹送辊及 1#卷筒，等待轧件，此时夹送辊的速度适当增加动态补偿，当夹送热金属检测器检测到有轧件信号时，程序中的延时继电器开始计时，以便控制夹送辊气动电磁阀得电。 轧件进入盘卷机后，自动打开喷水喷汽装置，对滚轮进行冷却，同时卷筒电机开始加速，当轧件卷曲直径超出卷筒外
9、径时，卷筒电机开始减速，直到轧件卷曲直径小于卷筒的直径时，卷筒电机再次开始加速，这样重复运行控制卷筒速度。卷筒的直径根据规格不同进行调整，在程序中，PLC 自动计算轧件的卷曲直径，来控制电机转速。 当轧件还有 50 米时，程序要进行卷尾控制，安装在盘卷机前 50 米的卷尾热金属检测器检测到下降沿信号，PLC 程序根据设定好的卷筒外径及卷筒内径，适当调整卷筒收尾时卷筒的转速，保证尾部不散乱。 轧件全部进入卷筒后，夹送辊电磁阀失电，喷水喷汽电磁阀失电，拨叉装置自动切换到 2#盘卷机，停止 1#卷筒电机转动，然后手动控制卷筒收集打件。 （盘卷机设备原理见如下图 2） 图 2、盘卷机设备原理 2.5.
10、2、根据工艺要求编写程序： 首先按工艺控制的要求，编写盘卷机设备的逻辑梯形图和夹送辊及卷筒的给定，只要把标准的控制字传给直流传动装置，把控制字送到参数 P648 中。 盘卷机夹送辊和卷筒的给定由工艺算出，其中夹送辊的速度根据成品轧机的线速度进行计算，而盘卷机卷筒的速度还要结合卷曲的形状进行计算，按阶跃曲线叠加在速度上，作为卷筒电机加减速的给定，然后传送到参数 P644 中。 2.5.3、控制字和给定的传送： 盘卷机逻辑控制程序编好后，还要通过系统的程序块把控制字和给定传到直流传动装置中，根据硬件配置中的地址范围，在组织块 OB 中选用 SFC14“DPRD_DAT“、SFC15“DPWR_DAT“系统功能块，向直流调速器的CBP2 模块接收/发送过程数据. 3、效果及结论 经过 5 年的生产实践证明，我厂研制的盘卷机，从开始的单盘卷机调试，到满负荷的双工位盘卷机生产，利用 PROFIBUS-DP 控制直流传动装置，具有生产稳定、可靠，工艺参数调整灵活、快捷等特点。
