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BOPP薄膜生产线的CCLink现场总线集散控制系统三

2021年07月07日 益阳机械设备网

BOPP薄膜生产线的CC-Link现场总线集散控制系统(三)

3集散控制子系统设计

由于BOPP薄膜生产线的生产工艺复杂、生产设备及种类繁多、安装地点较为分散,因此该集散控制系统涉及多CPU类型(PLC、IPC、单片机)、多种通讯网络结构(CC-link、RS-422、RS-485、RS-232C),它们共同组成一个有机的整体。本文设计的集散控制系统在控制功能上可以分为四类控制子系统:速度链传动控制系统、温控系统、测厚系统和辅助控制系统。

3.1 速度链传动控制系统

3.1.1 速度链传动

生产线的主传动系统由挤出机电机、冷辊电机、慢速辊电机、快速辊电机、横拉辊电机、后处理电机、上卷电机、收卷1电机和收卷2电机组成,它们分别由DC调速器1~调速器9来驱动,电机转速设定值由操控台上的码盘值间接给出。根据生产工艺的要求,除挤出机电机单独控制外,其余7台电机(注:收卷1和收卷2不同时使用)必须保持严格的同步速度,即要求按照特定的速度链进行增/减速,且本级电机的速度变化只能影响本级和后续各级,不允许改变前面各级电机的速度。

设码盘值M0~M6分别表示调速器2~调速器8的转速设定系数,N0~N6分别表示调速器2~调速器8的转速设定值的百分比。则速度链由下式表示:

其中Ki表示对应码盘值的基值常数。由式(1)易知,N0仅受自身码盘M0的控制,与其它码盘值无关。另外,当任一码盘值Mi改变时,它只影响自身和其后的设定值Ni~N6,而不影响其前面的设定值N0~Ni-1。

3.1.2 传动控制

主传动控制分为前部传动控制和后部传动控制两部分,它们独立构成自己的二级RS-422网络。前部传动控制由从站9#~12# PLC与调速器1~5组成,后部传动控制由从站17#~20# PLC与调速器6~9组成,其中,从站9#~12# PLC和从站17#~20# PLC既作为CC-link网络的从站,又作为二级RS-422网络的主站。图5所示表示该二级网络的主站与单台调速器进行参数的读写通讯过程,与多台调速器进行读写控制时,是采用逐台通讯、轮换进行的,通讯波特率最高为19200波特,实践表明完全满足系统的实时性要求。

图6所示表示快速辊在速度链传动控制过程中的转速控制方式。根据单机/联动选择开关可以实现快速辊的单个控制方式和速度链控制方式,图中的“码盘值”表示快速辊的速度可以由操控台上的码盘进行在线修改;“固定值1”表示穿片速度,此时快速辊与慢速辊的线速度相同;“固定值2”表示在薄膜生产过程中,若出现破膜信号,则快速辊及其后续主传动辊立即降至某一固定值,便于操作人员进行处理。

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BOPP薄膜生产线的CCLink现场总线集散控制系统三