摘 要：活套控制是一種目前在高線軋制控制中應(yīng)用較為廣泛且較為重要的控制手段。文章重點(diǎn)介紹某中薄板軋制控制系統(tǒng)中自動活套控制系統(tǒng)的PLC系統(tǒng)構(gòu)成及組態(tài)畫面，以幫助解決現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題。
關(guān)鍵詞： PLC 組態(tài)軟件 活套控制
1 引 言
在高線連軋系統(tǒng)中，由于是連續(xù)軋制，且軋制速度較高，相鄰機(jī)架間物料所受的張力必須得到有效的控制，以保證軋制過程的順利進(jìn)行以及得到較好的產(chǎn)品尺寸。而活套控制是一種目前在高線軋制控制中應(yīng)用較為廣泛且較為重要的控制手段。文章重點(diǎn)介紹某中薄板軋制控制系統(tǒng)中自動活套控制系統(tǒng)的PLC系統(tǒng)構(gòu)成及組態(tài)畫面，以幫助解決現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題。
可編程控制器（PLC）是近20年發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置，其最初是為了取代繼電器控制系統(tǒng)而發(fā)明，多用順序邏輯控制中，如：活套控制、高爐上料、電梯控制、貨物存取等；隨著PLC技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)已能實(shí)現(xiàn)對模擬量的控制，應(yīng)用于各種閉環(huán)過程控制中及構(gòu)成DCS 。美國AB公司是一家世界領(lǐng)先的PLC制造廠家，生產(chǎn)MicroLogix、SLC 500、PLC5、ControlLogix等多種型號、不同檔次的產(chǎn)品，有較高的市場占有率。SLC 500可編程控制器是其生產(chǎn)的一個不斷完善的中小型可編程控制器系列，具有功能強(qiáng)大、處理快速的處理器，較大的存儲容量（最多可達(dá)64K字）和豐富的指令集，能實(shí)現(xiàn)多種控制任務(wù)；同時處理器自帶多種類型的通訊接口：RS-232、DH-485、DH+、Ethernet，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及與上位機(jī)的遠(yuǎn)程通訊；深受工業(yè)控制領(lǐng)域的青睞。
2 系統(tǒng)原理
該活套控制系統(tǒng)主要由人機(jī)接口HMI監(jiān)控、PLC過程控制以及AB變頻器組三個部分構(gòu)成，如圖1所示。上位機(jī)RSVIEW組態(tài)軟件主要用于系統(tǒng)的監(jiān)控及動畫顯示；1756－L63完成邏輯控制及對變頻器組的活套計(jì)算。 
圖1 系統(tǒng)原理
在1756 PLC中主要是進(jìn)行各個活套之間的計(jì)算，圖2所示為以某一活套的具體控制原理。其中：
（1）活套角度(A)：來自活套位置傳感器(0-50°);
（2）平衡力函數(shù)： 為COS(A)×10;
（3）張力函數(shù)： 為33×((SIN(1.4×A)-SIN(0.64×A)-0.107);
（4）平衡力設(shè)定值：來自手動或自動設(shè)定值[100%相當(dāng)于：7.8×最大厚度×最大寬度× 機(jī)架間距>;
（5）張力設(shè)定值：來自手動或自動設(shè)定值[100%相當(dāng)于：最大單位面積張力×最大厚度×最大寬度>;
（6）平衡力系數(shù)：使平衡力分量在活套角度(A)= 0度時, 平衡力設(shè)定值=100%時,電機(jī)轉(zhuǎn)矩為.427(Kg.m),相當(dāng)于電樞電流117%;
（7） 張力系數(shù)：使張力分量在活套角度(A)= 50度時, 張力設(shè)定值=100%時，電機(jī)轉(zhuǎn)矩為765 (Kg.m),相當(dāng)于電樞電流210%;
（8）加法器：把平衡力分量和張力分量相加;
（9）限幅器：限制最大電樞電流為200%;
（10）活套臂平衡力：在平衡力設(shè)定值=0, 張力設(shè)定值=0時改變活套臂平衡力使活套臂平衡。 
圖2 活套計(jì)算公式
3 RSVIEW畫面組態(tài)
RSView是RockWell SoftWare公司的組態(tài)軟件，它提供集成的、組態(tài)化的人機(jī)接口，廣泛的用來監(jiān)視和控制自動化設(shè)備和過程。它除了可以方便的與ALLEN -BRADLEY PLC進(jìn)行無縫的結(jié)合應(yīng)用，也可以通過使用OPC的通訊方式與其它公司的設(shè)備進(jìn)行連接。而ODBC(Open Database Connectivity開放式數(shù)據(jù)庫互連)則是由微軟推出的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，一種開放的獨(dú)立于廠商的API應(yīng)用程序接口，可以跨平臺訪問各種個人計(jì)算機(jī)、小型機(jī)以及主機(jī)系統(tǒng)。ODBC作為一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)庫廠商都為自己的產(chǎn)品提供了ODBC接口或提供了ODBC支持，這其中就包括常用的SQL SERVER、ORACLE、INFORMIX等。
本系統(tǒng)中活套設(shè)定畫面采用RSVIEW編寫，其中主畫面如圖3所示。 
圖3 活套設(shè)定主畫面
本畫面主要包括四個部分：
?。?）活套運(yùn)行方式選擇，點(diǎn)擊L1～L6切換狀態(tài)（AUTO、SEMI、MAN、STOP），選擇AUTO時表示活套張力平衡重由上位機(jī)設(shè)定(上位機(jī)投入時)；若沒有上位機(jī)設(shè)定時各活套必須選擇為SEMI（半自動設(shè)定）方式，選擇MAN方式表示僅在停車時靠手動起套，啟車后不自動起套（不推薦使用），選擇STOP時表示本活套不起套（相應(yīng)的，本活套的套高閉環(huán)也不會投入）。
（2）套高設(shè)定區(qū)：第一行為設(shè)定值輸入,設(shè)定值為活套要求高度（角度）,每次輸入后按回車鍵(Enter)確認(rèn),都設(shè)定完畢后請按畫面上確定按鈕.然后看第二行設(shè)定反饋值是否已經(jīng)顯示為要求值,如果不是,請重新在第一行設(shè)定并按確定按鈕.第三行為當(dāng)前活套高度反饋值顯示，與其他畫面同。 
?。?）張力平衡重設(shè)定區(qū)：由于張力平衡重是靠帶鋼厚度寬度張力值等計(jì)算得來的,所以每次換規(guī)格都要進(jìn)行重新設(shè)定 L1~L6對應(yīng)的分別是出口厚度分別是F1~F6的出口厚度,輸入厚度單位為10um，比如F1出口厚度為16.4，請輸入1640。輸入后請按回車確認(rèn)。帶鋼寬度單位為0.1mm，比如軋450mm寬的帶鋼，請輸入4500。輸入后按回車確認(rèn)。帶鋼張力設(shè)定值單位為0.1Mp，比如3.0Mpa，請輸入30，輸入后按回車確認(rèn)。平衡力設(shè)定（%）及張力設(shè)定（%）為程序中經(jīng)過運(yùn)算所得出的平衡立及張力百分比。 
?。?）畫面的最后兩行是起套瞬間電流限幅（一般可不必更改，但必須保證同本畫面上所給數(shù)值接近）和由張力平衡重給定計(jì)算出的電流限幅給定值，不可更改。 
?。?）畫面切換區(qū)，功能同其它畫面。 
4 結(jié)束語
在本系統(tǒng)中，制作監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵是設(shè)置與PLC的通信和建立數(shù)據(jù)庫，RSView提供的OPC通信設(shè)置十分方便易行，PLC數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入功能，大大減小了建庫的工作量，足見該軟件的實(shí)用性。而對PLC控制算法而言，了解活套工藝是必不可少的。
參考文獻(xiàn)
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[3>李方園.變頻器自動化工程實(shí)踐.北京:電子工業(yè)出版社,2007
（轉(zhuǎn)載）
