基于CC-Link網(wǎng)絡(luò)的PLC器件實(shí)現(xiàn)石膏板生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、 引言

隨著通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的普及。在紙面石膏板生產(chǎn)企業(yè)，逐漸淘汰了以往的模擬量調(diào)速，取而代之的是更為先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)。比傳統(tǒng)的模擬量調(diào)速傳輸速度塊，穩(wěn)定可靠，精度高。

2、 石膏板同步系統(tǒng)

同步系統(tǒng)控制在石膏板的生產(chǎn)過(guò)程中是重要的控制系統(tǒng)， 控制設(shè)備分散，它是由1#凝固皮帶、2#凝固皮帶、輸送機(jī)、切斷機(jī)、切斷后加速1、切斷后加速2、和干燥機(jī)等設(shè)備組成。如圖1所示。設(shè)備間一致的同步速度可以保證連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)出合格的石膏板，否則將導(dǎo)致縱鼻，起包，拉斷等嚴(yán)重的后果，尤其是在高速的生產(chǎn)線(xiàn)中，精確的同步速度能保證穩(wěn)定生產(chǎn)。系統(tǒng)必須保持嚴(yán)格的同步速度， 即要求按照特定的速度鏈進(jìn)行增/減速。

3 、CC-LINK總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)介紹

CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是日本三菱電機(jī)公司主推的一種基于PLC系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，這是目前在世界現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)市場(chǎng)上唯一的源于亞洲、又占有一定市場(chǎng)份額的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。它在實(shí)際工程中顯示出強(qiáng)大的生命力，特別是在制造業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。CC-LINK具有如下特性：

（1） 在同行業(yè)中最快的通信速度，在需要高速應(yīng)答時(shí)，可支持傳感器輸入及智能化設(shè)備之間進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳送。在100米距離內(nèi)通信速率達(dá)10MB，1200米距離通信速率也達(dá)156kB。

（2） 對(duì)分散的PLC（Progromme Controller）控制連網(wǎng)后進(jìn)行循環(huán)傳送，即，在主控PLC與本地PLC之間進(jìn)行N:N的循環(huán)傳送。實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的全分散、全開(kāi)放、互操作、互換性。

（3） 可連智能設(shè)備，進(jìn)行信息傳送。

除了字?jǐn)?shù)據(jù)的循環(huán)傳送以外，CC-LINK系統(tǒng)還能與智能化設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這些設(shè)備包括顯示設(shè)備、條形碼讀寫(xiě)器、測(cè)量設(shè)備以及個(gè)人電腦等。

（4） 完善的RAS功能。具有自動(dòng)在線(xiàn)恢復(fù)、待機(jī)主控功能、切斷從站功能、確認(rèn)鏈接狀態(tài)功能及測(cè)試和診斷功能，系統(tǒng)具有高度可靠性。

（5） 多廠(chǎng)商的開(kāi)放性網(wǎng)絡(luò)具有高度的安全性。

（6） 采用雙絞線(xiàn)組成總線(xiàn)網(wǎng)，節(jié)省投資，提高控制性能。

4、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述

4.1 主控

本系統(tǒng)通過(guò)一臺(tái)Q02HCPU進(jìn)行主站控制，執(zhí)行輸入及輸出邏輯的處理，將同步數(shù)據(jù)運(yùn)算，相關(guān)的信息通過(guò)CC-Link網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁髡?。CC-Link主站設(shè)在中控室，該P(yáng)LC負(fù)責(zé)通過(guò)CC-Link采集各種信息，并在模擬屏上實(shí)時(shí)顯示整個(gè)車(chē)間運(yùn)行狀況，一旦發(fā)生異常隨即報(bào)警，以提醒操作員在第一時(shí)間作出相應(yīng)調(diào)整。

4.2 遠(yuǎn)程設(shè)備站

系統(tǒng)中由主動(dòng)電機(jī)自帶的編碼器輸出并聯(lián)到5個(gè)變頻器（FR-A540）中，由CC-Link通信模塊 （FR-A5NC） 完成速度同步功能。同時(shí)可通過(guò)人機(jī)介面設(shè)定有關(guān)速度微調(diào)參數(shù)，再由主站CPU通過(guò)CC-Link網(wǎng)絡(luò)模塊（QJ65BT11）與變頻器系統(tǒng)通訊及設(shè)定。

4.3 監(jiān)控設(shè)備

系統(tǒng)配有人機(jī)界面（F-940），負(fù)責(zé)監(jiān)控運(yùn)行狀況，以及故障報(bào)警。由于CC-Link網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)循環(huán)檢測(cè)功能，網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)變頻器的錯(cuò)誤信息都能送回主站。維修人員在人機(jī)介面中得到有關(guān)信息后進(jìn)行維修。

4.4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)從左到右分別設(shè)為1～7號(hào)站。每個(gè)站占用一個(gè)站號(hào)，站類(lèi)型為遠(yuǎn)程設(shè)備站。每個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備站的RX和RY占用32個(gè)點(diǎn)RWw和RWr各占用4個(gè)點(diǎn)。主站設(shè)定如下：RX M100 RYM，根據(jù)距離設(shè)定通信速度為625kbps，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

4.5 速度鏈控制

同步系統(tǒng)運(yùn)行中要存在一定的張力所以后面的設(shè)備的速度要高于前面的設(shè)備，干燥機(jī)速度獨(dú)立操作但要比同步速度高20%當(dāng)干燥機(jī)速度低于同步速度的20%時(shí)系統(tǒng)報(bào)警。經(jīng)過(guò)測(cè)算系統(tǒng)中的速度鏈的關(guān)系如圖3所示。

圖3 速度鏈關(guān)系

4.6 主站網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定（表1）

4.7 變頻器參數(shù)設(shè)定（表2）

5、 程序編寫(xiě)

5.1 變頻器啟動(dòng)

X1同步系統(tǒng)啟動(dòng)，X2同步系統(tǒng)停止。M1啟動(dòng)用中繼。

5.2 變頻器頻率設(shè)定許可

5.3 變頻器速度設(shè)定

6 、結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)已經(jīng)在多條大型的石膏板生產(chǎn)企業(yè)廣泛采用，由于采用了CC-LINK現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制方式，使得系統(tǒng)的可靠性大大加強(qiáng)，整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)便宜，配線(xiàn)非常簡(jiǎn)單，維護(hù)和維修起來(lái)也非常的容易進(jìn)行。