PROFIBUS在紙機傳動(dòng)中的應用

　　隨著(zhù)造紙企業(yè)生產(chǎn)規模的擴大和工業(yè)自動(dòng)控制水平的提高，越來(lái)越多的自動(dòng)化設備如傳感器、調節器、發(fā)送器、驅動(dòng)器及可編程控制器等被應用到造紙工業(yè)控制現場(chǎng)。相應地，串行現場(chǎng)總線(xiàn)也用來(lái)在這些設備間進(jìn)行通信。因此，通信和數據流高速傳輸的實(shí)現就成為完成電氣傳動(dòng)和控制的一個(gè)必不可少的部分。目前，現場(chǎng)總線(xiàn)存在著(zhù)各種各樣的網(wǎng)絡(luò )標準，這些網(wǎng)絡(luò )大多是嚴格保密且互不兼容，其中PROFIBUS 標準是一種開(kāi)放的、不依賴(lài)生產(chǎn)廠(chǎng)家的通信系統標準，所以PROFIBUS 在各種工業(yè)控制現場(chǎng)得到了越來(lái)越廣泛地應用。尤其是在造紙行業(yè)，PROFIBUS 得到了大力推廣。本文針對PROFIBUS 在長(cháng)網(wǎng)多缸紙機傳動(dòng)控制系統中的應用進(jìn)行了詳細的介紹。

　　PROFIBUS 現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是由德國Siemens等13 家公司和5 家研究所聯(lián)合制定的標準化規范，并于1999 年成為國際標準IEC61158 的組成部分。PROFIBUS 包括3 個(gè)同一類(lèi)、可互相兼容的變種，即PROFIBUS-FMS 、DP 、PA 以適應不同領(lǐng)域的要求。PROFIBUS-FMS（現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)信息規范）的設計旨在解決車(chē)間監控級通信任務(wù)，提供大量的通信服務(wù)；PROFIBUS-DP （分散型外圍設備）用于現場(chǎng)層高速數據傳送；PROFIBUS-PA （過(guò)程自動(dòng)化）適用于過(guò)程自動(dòng)化。PROFIBUS 能夠提供制造業(yè)、樓宇自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化各領(lǐng)域統一解決方案的系統，現已在汽車(chē)工業(yè)、機械制造業(yè)、食品工業(yè)、運輸業(yè)、環(huán)保工程等多領(lǐng)域獲得了應用。

1 造紙機傳動(dòng)控制系統

1.l 造紙機傳動(dòng)控制系統的構成

　　造紙機傳動(dòng)控制是一個(gè)控制點(diǎn)多、結構非常復雜的系統，其系統的工作過(guò)程概略如圖1 所示。以1760 / 350 長(cháng)網(wǎng)多缸造紙機為例，整個(gè)紙機傳動(dòng)部分分為主傳動(dòng)和輔助傳動(dòng)兩部分：主傳動(dòng)部分共分16 個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)，總傳動(dòng)功率為368 kw ，主要控制飾面輥、真空伏輥、驅網(wǎng)輥、導網(wǎng)輥、真空反壓輥、光壓輥、烘缸和卷紙機等；輔助傳動(dòng)部分合計功率42 kw ，主要控制勻漿輥、唇板、損紙攪拌器、張緊器、沖水管、輸油泵、刮刀和副臂等。傳動(dòng)系統的數據通路主要有2 個(gè)：其一是操作屏和PLC 走PROFIBUS-DP 或FMS 通路；其二是PLC 通過(guò)CBP 板卡和變頻器走RS485 PROFIBUS-DP 協(xié)議通路。為達到控制目的，整臺紙機共配有4 臺操作臺：操作臺OP-﹟l 控制流漿箱及上漿系統有關(guān)氣動(dòng)、電動(dòng)設備；OP-﹟2控制有關(guān)網(wǎng)部、吸移、反壓、二壓及工藝系統有關(guān)氣動(dòng)、電動(dòng)設備；OP-﹟3 控制有關(guān)光壓、部分烘干部及工藝系統有關(guān)氣動(dòng)、電動(dòng)設備；OP-﹟4控制部分烘干部、卷紙機、稀油站油泵及工藝系統有關(guān)氣動(dòng)、電動(dòng)設備。每套操作臺配備1 套ET2OOM , 作為遠程I/0 使用；并且裝有PROFIBUS-DP 接口的閥島和單機起停及緊急停車(chē)按鈕。其系統控制結構如圖2 所示。

圖2 控制系統結構

　　本系統采用功能強大、軟件功能豐富的S7-300 型PLC CPU315 系統作為控制核心，軟件采用STEP7 Version 5.0 ；變頻器采用Siemens 的6SE7O 系列完整矢量控制高精度變頻調速裝置，其完善的控制性能特別適合紙機系統，如速度鏈給定、分布的速度控制，張力控制及兩者的切換，多種自由功能模塊和工藝模板的組合特別適用紙機的工藝要求；本系統采用了T40O 模塊，它提供了多種工藝控制功能，如卷曲、張力、同步、定位、多電機等；并采用CBP2 板卡插在變頻器中，用于PROFIBUS-DP 的通信；上位監控計算機采用西門(mén)子的PⅢ450 加54cm 彩顯；組態(tài)軟件采用WIN CC5.O 。通過(guò)OPIS 操作屏和PLC , PC 可對多臺裝置進(jìn)行參數重復設定以提高調整進(jìn)度。