一种基于现场总线的纸机变频传动系统

摘要

该文阐述了一种应用现场总线技术来设计纸机传动控制系统的方法.这种基于现场总线的纸机传动系统是一种较为先进的控制系统,它与传统的纸机传动系统不同在于:从控制系统的角度来说,该系统是一种现场总线控制系统.这种系统在国内刚刚兴起,是一种新型的控制系统,将PROFIBUS总线应用到纸机传动是一种新思想;从纸机传动控制系统来说,该系统属于三级控制系统,而传统的纸机一般为二级控制.系统的第三级是工控机,使得对系统的监控方便易行.同时,上位机(工控机)具有连网功能,可以与其它如流送、制浆等部连接组成局域网络,形成一个高程度自动化的纸机控制体系.另外,系统操作终端采用触摸屏,而不是传动的按钮、指示灯或模拟表头等.采用触摸屏使系统实现全数字化操作,提高了速度和可靠性.系统采用PROFIBUS-DP现场总线,将操作终端、执行终端和控制单元组成DP网络.系统的操作终端为西门子十寸触摸屏,执行终端为ABB变频器,控制单元采用西门子公司的S7-400PLC.它是一种三级控制系统,第一级是包括触摸屏和变频器的终端设备,第二级是PLC,第三级是工业控制计算机(上位机).上位机与PLC之间采用MPI电缆通信.由于系统采用了现场总线,较之以前的传动系统在数据传输速度上和信息的可靠性上都有了明显的提高.同时,也节省了大量的电缆,减少了投资.该系统是针对宁夏美利纸业新上的2640/550高速纸机来设计的,其设计包括硬件的选择、组网和软件的编程.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1工业自动化的发展

1.2现场总线控制系统

1.2.1现场总线的发展

1.2.2现场总线控制系统的基本概念

1.2.3现场总线控制系统的特点

1.2.4典型的几种现场总线

1.3变频传动纸机简介

1.3.1造纸机的传动要求和传动形式

1.3.2变频传动纸机的工作现状

1.3.3纸机变频传动的技术发展和未来趋势

1.4本课题的目的和任务

1.4.1本课题的目的

1.4.2本课题的任务

第二章系统的硬件结构

2.1硬件配置

2.1.1主控配置

2.1.2继电回路设计

2.2硬件介绍

2.2.1可编程控制器PLC

2.2.2变频器

2.2.3PROF I BUS适配模块

2.2.4反馈板

2.2.5触摸屏

2.2.6上位机

第三章系统通讯

3.1通讯网络基础

3.1.1网络的拓扑结构

3.1.2传输介质

3.1.3传输技术

3.1.4串行通讯标准与接口

3.1.5传输错误检测与校正

3.2PROF I BUS-DP总线协议

3.2.1协议结构

3.2.2传输技术

3.2.3总线存取协议

3.2.4系统配置

3.2.5运行模式

3.2.6通信与总线通讯协议

3.2.7诊断功能

3.3系统组网与数据通信

3.3.1网络组态

3.3.2数据通信

3.3.3通讯速度

第四章系统控制软件设计

4.1 PLC程序编程原则及STEP7软件简介

4.1.1编程原则

4.1.2STEP7软件简介

4.1.3程序结构

4.1速度链控制

4.1.1速度链的概念与设计要求

4.1.2速度链的设计

4.2张力控制

4.2.1张力控制原理

4.2.2张力控制实现方案

4.3负荷分配的控制与设计

4.3.1负荷分配原理

4.3.2负荷分配的设计

4.4软压光机的控制

4.4.1软压光机结构及控制原理

4.4.2软压光机辅助控制方案

第五章系统界面软件设计

5.1上位机软件

5.2触摸屏软件

第六章现场调试

6.1电机辨识

6.2变频器参数设置

6.3系统闭环调试

6.4现场错误的调试

第七章总结

参考文献

附录

附录1：部分控制子程序

附录2：变频器接线电路

致谢

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