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方案可行。大家分享

橡膠連續(xù)硫化成型流水線控制

系統(tǒng)工程改造之變頻器同步解決方案

李  偉

生產(chǎn)線工藝簡(jiǎn)介

1.     放線設(shè)備及放線張力控制后,由預(yù)成型輥輪架穿過并加熱,被擠塑機(jī)擠出的橡膠材料覆蓋外套；

2.     覆蓋了橡膠外套的線材,進(jìn)入生產(chǎn)線主速牽引裝置,經(jīng)過高溫硫化由變頻器控制每分鐘的生產(chǎn)速度;再經(jīng)由履帶輔助牽引進(jìn)入后處理階段;

3.     在芯金折斷和成型裝置,經(jīng)過張力架檢測(cè)張力作為張力反饋,速度由主速給定,勻速而且恒定張力的送線,經(jīng)計(jì)米器控制后切割成型;

4.     在整條生產(chǎn)線上,主牽引和輔助牽引控制系統(tǒng)工作在速度方式：包括高溫處理，微波硫化，后加熱速度串聯(lián)同步；并且要求各級(jí)可以微調(diào)并后級(jí)同步調(diào)整。而鋼帶放線和成型控制系統(tǒng)工作在恒轉(zhuǎn)矩方式;在速度方式引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)被轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)控制,相互配合以保證速度和張力的恒定;

此套流水線變頻器總配置如下：

   三臺(tái)HITECH5.7寸人機(jī)+TP04G+14DVPSS+DVP12SA+04DA-S+2個(gè)04TC-S+08SN+4個(gè)VFD007B43A+6個(gè)   VFD007M21A+VFD550B43A+VFD370B43A

注：在整條生產(chǎn)線上,主牽引和輔助牽引控制系統(tǒng)工作在速度方式：包括高溫處理，微波硫化，后加熱速度串聯(lián)同步；并且要求各級(jí)可以微調(diào)并后級(jí)同步調(diào)整，以下文字是解決速度同步問題解決的方案說明

變頻器同步相關(guān)的配置如下：

三臺(tái)5.7寸1711STN HITECH人機(jī)+DVP12SA+4臺(tái)VFD007B43A

此配置只涉及生產(chǎn)線四臺(tái)變頻器同步

整個(gè)生產(chǎn)線控制有三臺(tái)人機(jī)，4臺(tái)變頻器，四臺(tái)變頻器頻率控制一流水線，分成四段控制，我方主要利用臺(tái)達(dá)通訊的便利性，用通訊的方式，隨時(shí)隨地讀變頻器的頻率，只要發(fā)現(xiàn)其中一臺(tái)變頻器頻率有變化，會(huì)根據(jù)一定的比例，后續(xù)幾臺(tái)變頻器跟著變化，以便處理四段速度的同步以控制張力，而三臺(tái)人機(jī)組成主從，安裝在每一個(gè)工作段,每一臺(tái)人機(jī)的界面做成完全一樣，操作的時(shí)候，可以在任意一臺(tái)觸摸屏上操作，以方便操作工人的操作。原先客戶用過通過人機(jī)UP/DOWN的方式進(jìn)行微調(diào)，但是客戶反映不是比較方便，用過臺(tái)達(dá)四路同步控制器，但是客戶此次的要求，需要在人機(jī)上設(shè)主頻、比例的關(guān)系，但是，而此次人機(jī)經(jīng)銷商選用的是HITECH人機(jī)，而其HITECH人機(jī)只有兩個(gè)通訊口，而其通訊口都已被占用，故無法使用同步控制器。

變頻器頻率設(shè)置來源：

變頻器主頻（通訊設(shè)置）+0--10V模擬量疊加

變頻器的同步關(guān)系：

第一臺(tái)頻率值=主速設(shè)置（通過人機(jī)設(shè)定）+第一臺(tái)模擬量輔頻設(shè)置（通過模擬量設(shè)定）

第二臺(tái)頻率值=第一臺(tái)頻率值*比例一（通過人機(jī)設(shè)定）+第二臺(tái)模擬量輔頻設(shè)置（通過模擬量設(shè)定）

第三臺(tái)頻率值=第二臺(tái)頻率值*比例二（通過人機(jī)設(shè)定）+第三臺(tái)模擬量輔頻設(shè)置（通過模擬量設(shè)定）

第四臺(tái)頻率值=第三臺(tái)頻率值*比例三（通過人機(jī)設(shè)定）+第四臺(tái)模擬量輔頻設(shè)置（通過模擬量設(shè)定）

控制要求：

四臺(tái)變頻器，當(dāng)其中一臺(tái)變頻器頻率有改動(dòng)時(shí)（通過模擬量改動(dòng)，或者主頻、比例給定）有改動(dòng)時(shí)，那后續(xù)的幾臺(tái)變頻器就會(huì)根據(jù)以上的關(guān)系，會(huì)自動(dòng)改正頻率，以保證同步。

而且，當(dāng)同時(shí)有兩臺(tái)以上變頻器頻率通過模擬量微調(diào)或者通過人機(jī)改變比例、主速時(shí)，那以前一臺(tái)為準(zhǔn)，后續(xù)幾臺(tái)的頻率值修改都必須得屏蔽掉，例：比如現(xiàn)場(chǎng)有兩個(gè)操作工同時(shí)修改第二臺(tái)、第三臺(tái)變頻器的模擬量進(jìn)行微調(diào)頻率，那頻率修改值以第二臺(tái)為基準(zhǔn)。

編程難點(diǎn)：

頻率值是主頻與模擬量輔頻設(shè)置，在現(xiàn)場(chǎng)模擬量輔頻何時(shí)改變是不可知的，那編寫程序時(shí)必須每時(shí)每刻都要讀頻率，來了解現(xiàn)場(chǎng)變頻器頻率值變化，而且頻率讀好后，還要根據(jù)頻率變化根據(jù)比例計(jì)算后，計(jì)算出的頻率值自動(dòng)的靠通訊寫給相應(yīng)的變頻器。因?yàn)槭敲繒r(shí)每刻的在讀頻率，而且頻率給定有兩個(gè)來源，那難點(diǎn)在于何時(shí)把寫好的比較值，給寄存器，然后再用此頻率值與讀的頻率比較，當(dāng)作參考值。

那我運(yùn)用以下思路編寫程序，而通過調(diào)試客戶滿意調(diào)試效果。

注：原先想運(yùn)用04AD+04DA，這樣的話雖然寫程序更簡(jiǎn)單，但是因?yàn)榭蛻衄F(xiàn)場(chǎng)此生產(chǎn)流水線過長(zhǎng)（有五六十米長(zhǎng)），而且微調(diào)的模擬量必須緊靠每一個(gè)工位，客戶布線現(xiàn)狀比較糟糕，在這么長(zhǎng)的線路上模擬量會(huì)有很大的衰減和干擾，靠通訊的方式會(huì)相對(duì)比較好一些，故采用完全用通訊的方式來解決客戶同步的要求，相對(duì)的程序要求編寫會(huì)比較復(fù)雜一些，特別是何時(shí)在給比較值參考，怎么樣屏蔽后幾臺(tái)頻率變化的問題。

具體編程思路（請(qǐng)參考程序）：

1、模擬量發(fā)生變化時(shí)

所有變頻器頻率讀一遍后（d190—d197），頻率發(fā)生變化（模擬量改變時(shí)），并且這種頻率變化持續(xù)兩秒鐘，置位m10，且觸發(fā)m1—m3，計(jì)算相應(yīng)的頻率（頻率值放至d2000--d2007），然后開始寫頻率，寫完后，定時(shí)100毫秒，然后又開始讀頻率，讀一遍后，觸發(fā)m16，把值記下來（D590—d597），然后又開始周而復(fù)始的讀頻率。

2、比例值發(fā)生變化時(shí)（m100  m101  m102  m103）

1）主速修改時(shí)（m100置位），置位m10，先寫第一臺(tái)變頻器頻率，寫完后，定時(shí)100ms置位m17，然后讀一遍頻率，觸發(fā)m18，后根據(jù)第一臺(tái)讀出的實(shí)際頻率，根據(jù)相應(yīng)的比例值（d550—d555）,再觸發(fā)m10，再寫一遍頻率，寫完后，定時(shí)100ms后，再讀一遍頻率，讀完后頻率后觸發(fā)m16，把值記下來。

2）比例修改時(shí)（m101  m102  m103置位）修改時(shí)，根據(jù)讀出來的值根據(jù)比例計(jì)算相應(yīng)的頻率（頻率值放至d2000--d2007），然后開始寫頻率，寫完后，定時(shí)100毫秒，然后又開始讀頻率，讀一遍后，觸發(fā)m16，把值記下來（D590—d597），然后又開始周而復(fù)始的讀頻率。

比例值：D550、d552、d554

頻率值：D2000、d2002、D2004、d2006

調(diào)試過程遇到的問題與解決：

調(diào)試過程中遇到的主要問題是通訊讀寫過程中，因?yàn)樽x多臺(tái)變頻器參數(shù)，同時(shí)寫多臺(tái)變頻器，而且都是在自動(dòng)讀寫，為了盡量縮短讀寫程序的容量，在寫程序時(shí)，都運(yùn)用了變量來切換站號(hào)，因?yàn)榕_(tái)達(dá)底層程序的問題，會(huì)發(fā)生讀上來的數(shù)據(jù)偶爾錯(cuò)位，但是因?yàn)橐郧岸际墙o通訊要求不是很高的場(chǎng)合作通訊，數(shù)據(jù)瞬間錯(cuò)位，對(duì)設(shè)備沒有影響，而且它不是經(jīng)常出現(xiàn)，一般都是隔幾個(gè)小時(shí)才會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位且瞬間馬上復(fù)位，在要求不高的現(xiàn)場(chǎng)一般都不太會(huì)注意。

這次因?yàn)閹着_(tái)變頻器一直在讀，讀好后通過比較如有發(fā)現(xiàn)頻率有改變，就馬上要把頻率計(jì)算出來以后，自動(dòng)寫給其他變頻器，以保持同步，故它是不容有讀錯(cuò)的情況，否則馬上就會(huì)飛車，出現(xiàn)無法運(yùn)行的情況。故在連續(xù)試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)通訊讀寫時(shí)，程序一定得加上通訊讀上來后把區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)存起來，必須加上通訊回復(fù)過來的數(shù)據(jù)為條件（要把D1070、D1071都用上）。

舉此例希望會(huì)對(duì)大家編寫程序時(shí)有所幫助！

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橡膠連續(xù)硫化成型流水線控制

系統(tǒng)工程改造之變頻器同步解決方案

李  偉

 

生產(chǎn)線工藝簡(jiǎn)介

1.     放線設(shè)備及放線張力控制后,由預(yù)成型輥輪架穿過并加熱,被擠塑機(jī)擠出的橡膠材料覆蓋外套；

2.     覆蓋了橡膠外套的線材,進(jìn)入生產(chǎn)線主速牽引裝置,經(jīng)過高溫硫化由變頻器控制每分鐘的生產(chǎn)速度;再經(jīng)由履帶輔助牽引進(jìn)入后處理階段;

3.     在芯金折斷和成型裝置,經(jīng)過張力架檢測(cè)張力作為張力反饋,速度由主速給定,勻速而且恒定張力的送線,經(jīng)計(jì)米器控制后切割成型;

4.     在整條生產(chǎn)線上,主牽引和輔助牽引控制系統(tǒng)工作在速度方式：包括高溫處理，微波硫化，后加熱速度串聯(lián)同步；并且要求各級(jí)可以微調(diào)并后級(jí)同步調(diào)整。而鋼帶放線和成型控制系統(tǒng)工作在恒轉(zhuǎn)矩方式;在速度方式引起的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)被轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)控制,相互配合以保證速度和張力的恒定;

此套流水線變頻器總配置如下：

   三臺(tái)HITECH5.7寸人機(jī)+TP04G+14DVPSS+DVP12SA+04DA-S+2個(gè)04TC-S+08SN+4個(gè)VFD007B43A+6個(gè)   VFD007M21A+VFD550B43A+VFD370B43A

 

注：在整條生產(chǎn)線上,主牽引和輔助牽引控制系統(tǒng)工作在速度方式：包括高溫處理，微波硫化，后加熱速度串聯(lián)同步；并且要求各級(jí)可以微調(diào)并后級(jí)同步調(diào)整，以下文字是解決速度同步問題解決的方案說明

變頻器同步相關(guān)的配置如下：

三臺(tái)5.7寸1711STN HITECH人機(jī)+DVP12SA+4臺(tái)VFD007B43A

此配置只涉及生產(chǎn)線四臺(tái)變頻器同步

整個(gè)生產(chǎn)線控制有三臺(tái)人機(jī)，4臺(tái)變頻器，四臺(tái)變頻器頻率控制一流水線，分成四段控制，我方主要利用臺(tái)達(dá)通訊的便利性，用通訊的方式，隨時(shí)隨地讀變頻器的頻率，只要發(fā)現(xiàn)其中一臺(tái)變頻器頻率有變化，會(huì)根據(jù)一定的比例，后續(xù)幾臺(tái)變頻器跟著變化，以便處理四段速度的同步以控制張力，而三臺(tái)人機(jī)組成主從，安裝在每一個(gè)工作段,每一臺(tái)人機(jī)的界面做成完全一樣，操作的時(shí)候，可以在任意一臺(tái)觸摸屏上操作，以方便操作工人的操作。原先客戶用過通過人機(jī)UP/DOWN的方式進(jìn)行微調(diào)，但是客戶反映不是比較方便，用過臺(tái)達(dá)四路同步控制器，但是客戶此次的要求，需要在人機(jī)上設(shè)主頻、比例的關(guān)系，但是，而此次人機(jī)經(jīng)銷商選用的是HITECH人機(jī)，而其HITECH人機(jī)只有兩個(gè)通訊口，而其通訊口都已被占用，故無法使用同步控制器。

 

變頻器頻率設(shè)置來源：

變頻器主頻（通訊設(shè)置）+0--10V模擬量疊加

 

變頻器的同步關(guān)系：

第一臺(tái)頻率值=主速設(shè)置（通過人機(jī)設(shè)定）+第一臺(tái)模擬量輔頻設(shè)置（通過模擬量設(shè)定）

 

第二臺(tái)頻率值=第一臺(tái)頻率值*比例一（通過人機(jī)設(shè)定）+第二臺(tái)模擬量輔頻設(shè)置（通過模擬量設(shè)定）

 

第三臺(tái)頻率值=第二臺(tái)頻率值*比例二（通過人機(jī)設(shè)定）+第三臺(tái)模擬量輔頻設(shè)置（通過模擬量設(shè)定）

 

第四臺(tái)頻率值=第三臺(tái)頻率值*比例三（通過人機(jī)設(shè)定）+第四臺(tái)模擬量輔頻設(shè)置（通過模擬量設(shè)定）

 

控制要求：

 

四臺(tái)變頻器，當(dāng)其中一臺(tái)變頻器頻率有改動(dòng)時(shí)（通過模擬量改動(dòng)，或者主頻、比例給定）有改動(dòng)時(shí)，那后續(xù)的幾臺(tái)變頻器就會(huì)根據(jù)以上的關(guān)系，會(huì)自動(dòng)改正頻率，以保證同步。

而且，當(dāng)同時(shí)有兩臺(tái)以上變頻器頻率通過模擬量微調(diào)或者通過人機(jī)改變比例、主速時(shí)，那以前一臺(tái)為準(zhǔn)，后續(xù)幾臺(tái)的頻率值修改都必須得屏蔽掉，例：比如現(xiàn)場(chǎng)有兩個(gè)操作工同時(shí)修改第二臺(tái)、第三臺(tái)變頻器的模擬量進(jìn)行微調(diào)頻率，那頻率修改值以第二臺(tái)為基準(zhǔn)。

 

編程難點(diǎn)：

    

頻率值是主頻與模擬量輔頻設(shè)置，在現(xiàn)場(chǎng)模擬量輔頻何時(shí)改變是不可知的，那編寫程序時(shí)必須每時(shí)每刻都要讀頻率，來了解現(xiàn)場(chǎng)變頻器頻率值變化，而且頻率讀好后，還要根據(jù)頻率變化根據(jù)比例計(jì)算后，計(jì)算出的頻率值自動(dòng)的靠通訊寫給相應(yīng)的變頻器。因?yàn)槭敲繒r(shí)每刻的在讀頻率，而且頻率給定有兩個(gè)來源，那難點(diǎn)在于何時(shí)把寫好的比較值，給寄存器，然后再用此頻率值與讀的頻率比較，當(dāng)作參考值。

那我運(yùn)用以下思路編寫程序，而通過調(diào)試客戶滿意調(diào)試效果。

注：原先想運(yùn)用04AD+04DA，這樣的話雖然寫程序更簡(jiǎn)單，但是因?yàn)榭蛻衄F(xiàn)場(chǎng)此生產(chǎn)流水線過長(zhǎng)（有五六十米長(zhǎng)），而且微調(diào)的模擬量必須緊靠每一個(gè)工位，客戶布線現(xiàn)狀比較糟糕，在這么長(zhǎng)的線路上模擬量會(huì)有很大的衰減和干擾，靠通訊的方式會(huì)相對(duì)比較好一些，故采用完全用通訊的方式來解決客戶同步的要求，相對(duì)的程序要求編寫會(huì)比較復(fù)雜一些，特別是何時(shí)在給比較值參考，怎么樣屏蔽后幾臺(tái)頻率變化的問題。

 

具體編程思路（請(qǐng)參考程序）：

1、模擬量發(fā)生變化時(shí)

所有變頻器頻率讀一遍后（d190—d197），頻率發(fā)生變化（模擬量改變時(shí)），并且這種頻率變化持續(xù)兩秒鐘，置位m10，且觸發(fā)m1—m3，計(jì)算相應(yīng)的頻率（頻率值放至d2000--d2007），然后開始寫頻率，寫完后，定時(shí)100毫秒，然后又開始讀頻率，讀一遍后，觸發(fā)m16，把值記下來（D590—d597），然后又開始周而復(fù)始的讀頻率。

 

2、比例值發(fā)生變化時(shí)（m100  m101  m102  m103）

1）主速修改時(shí)（m100置位），置位m10，先寫第一臺(tái)變頻器頻率，寫完后，定時(shí)100ms置位m17，然后讀一遍頻率，觸發(fā)m18，后根據(jù)第一臺(tái)讀出的實(shí)際頻率，根據(jù)相應(yīng)的比例值（d550—d555）,再觸發(fā)m10，再寫一遍頻率，寫完后，定時(shí)100ms后，再讀一遍頻率，讀完后頻率后觸發(fā)m16，把值記下來。

 

2）比例修改時(shí)（m101  m102  m103置位）修改時(shí)，根據(jù)讀出來的值根據(jù)比例計(jì)算相應(yīng)的頻率（頻率值放至d2000--d2007），然后開始寫頻率，寫完后，定時(shí)100毫秒，然后又開始讀頻率，讀一遍后，觸發(fā)m16，把值記下來（D590—d597），然后又開始周而復(fù)始的讀頻率。

 

比例值：D550、d552、d554

頻率值：D2000、d2002、D2004、d2006

 

調(diào)試過程遇到的問題與解決：

 

調(diào)試過程中遇到的主要問題是通訊讀寫過程中，因?yàn)樽x多臺(tái)變頻器參數(shù)，同時(shí)寫多臺(tái)變頻器，而且都是在自動(dòng)讀寫，為了盡量縮短讀寫程序的容量，在寫程序時(shí)，都運(yùn)用了變量來切換站號(hào)，因?yàn)榕_(tái)達(dá)底層程序的問題，會(huì)發(fā)生讀上來的數(shù)據(jù)偶爾錯(cuò)位，但是因?yàn)橐郧岸际墙o通訊要求不是很高的場(chǎng)合作通訊，數(shù)據(jù)瞬間錯(cuò)位，對(duì)設(shè)備沒有影響，而且它不是經(jīng)常出現(xiàn)，一般都是隔幾個(gè)小時(shí)才會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位且瞬間馬上復(fù)位，在要求不高的現(xiàn)場(chǎng)一般都不太會(huì)注意。

這次因?yàn)閹着_(tái)變頻器一直在讀，讀好后通過比較如有發(fā)現(xiàn)頻率有改變，就馬上要把頻率計(jì)算出來以后，自動(dòng)寫給其他變頻器，以保持同步，故它是不容有讀錯(cuò)的情況，否則馬上就會(huì)飛車，出現(xiàn)無法運(yùn)行的情況。故在連續(xù)試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)通訊讀寫時(shí)，程序一定得加上通訊讀上來后把區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)存起來，必須加上通訊回復(fù)過來的數(shù)據(jù)為條件（要把D1070、D1071都用上）。

<DIV class=shape style="PADDING-RIGHT: 7.2pt; PADDING-LEFT: 7.2pt; PADDING-BOTTOM: 3.6pt; PADDING-TOP: 3.6pt" v:shape="_x0000_s1028"> 功能碼原始數(shù)據(jù) </DIV>

舉例：

舉此例希望會(huì)對(duì)大家編寫程序時(shí)有所幫助！

<DIV class=shape style="PADDING-RIGHT: 7.2pt; PADDING-LEFT: 7.2pt; PADDING-BOTTOM: 3.6pt; PADDING-TOP: 3.6pt" v:shape="_x0000_s1033"> 站號(hào)原始數(shù)據(jù) </DIV>