PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)在終粉磨的應用

1．概述
　　在自動(dòng)化系統的配置中即要保證系統的先進(jìn)、可靠、合理性，又要避免過(guò)剩功能，降低投資成本。2000年至2001年，我們成功地在安慶白鰭豚4#水泥磨系統應用了輥壓機終粉磨工藝，在該生產(chǎn)線(xiàn)上選用了西門(mén)子250kW變頻器對輥壓機兩磨輥電動(dòng)機進(jìn)行變速驅動(dòng)。同時(shí)選用德國申克振動(dòng)測量傳感器對輥壓機的振動(dòng)進(jìn)行監視。輥壓機的控制采用了新型控制系統，系統采用了Siemens SIMATIC S7-300可編程控制器，上位機采用研華工控機，由Wincc軟件實(shí)現系統組態(tài)控制，和變頻器MASTERDRIVES組成。上位系統的通訊網(wǎng)絡(luò )采用Siemens MPI網(wǎng)。各個(gè)控制站之間以及6臺矢量變頻器與控制站之間以Profibus-DP協(xié)議方式相連。它完全與電位無(wú)關(guān)地運行，其優(yōu)點(diǎn)是，不必花費昂貴的等電位連接費用，且大大增強了網(wǎng)絡(luò )的可靠性。

2．輥壓機兩輥的同步運行
　　在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，保持輥壓機兩輥的同步運行是尤為重要的。這種同步，不僅僅是穩速運行時(shí)需要同步，而且在加減速的動(dòng)態(tài)過(guò)程中也需要保證線(xiàn)速度的一致。為此，我們采取以下兩個(gè)措施，以達到同步的目的：

2．1提高系統的動(dòng)態(tài)響應
　　所有變頻器都采用光電編碼器的反饋方式，通過(guò)矢量運算，它能夠確定和控制轉矩與磁通的電流分量，獲得同直流傳動(dòng)相媲美白勺動(dòng)態(tài)特性：這就從基礎上保證了同步的可實(shí)現。

2．2建立速度給定值鏈
　　在兩個(gè)變頻器之間建立裝置對裝置通訊過(guò)程，通過(guò)此方式能夠將速度給定值用數字量迅速而準確地傳遞給第一個(gè)變頻器，消除模擬信號傳遞中由于線(xiàn)路損耗、干擾等帶來(lái)的信號漂移、于擾所帶來(lái)的不利影響。各個(gè)分部之間不同的機械變化則由變頻器內部不同的比例因子控制，從而實(shí)現動(dòng)態(tài)與穩態(tài)時(shí)各分部線(xiàn)速度的恒比例運行。

　　根據終粉磨系統中輥壓機對傳動(dòng)的控制需求，選用西門(mén)子矢量型變頻調速器6SE70。

特點(diǎn)如下：
　?。?）工業(yè)型變頻器，比通用型產(chǎn)品更適合于環(huán)境惡劣的工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)。
　?。?）標準化及模塊化。整個(gè)變頻器的結構非常緊湊，主板及擴展板都是通過(guò)總線(xiàn)插槽連接，各組件接近，便于維修。由于集成度的提高，使裝置具有很高的可靠性。
　?。?）抗干擾性好，運行可靠，不受元器件老化和溫度漂移的影響，能長(cháng)期保持穩定的控制精度。
　?。?）適應電源電壓波動(dòng)范圍廣，能自動(dòng)適應電網(wǎng)頻率變化45～65Hz。
　?。?）具有很強的自診斷處理功能，提供有關(guān)故障原因的補充信息，使故障排除更為簡(jiǎn) 單，維護方便。
　?。?）靈活多變的通訊能力。支持以Profibus-DP方式通訊及聯(lián)網(wǎng)。
　?。?）32位CPU全數字控制，組態(tài)功能豐富。
　?。?）可針對具體交流電機進(jìn)行優(yōu)化，以達到優(yōu)良的控制性能。
　?。?）低速時(shí)也能提供額定轉矩。
　　變頻器元件板SCB2具有電隔離的RS485口，可在變頻器之間實(shí)現裝置對裝置的連接。 在這里，我們采用并行接法，將其中一臺變頻器作為主動(dòng)裝置，另一臺變頻器作為從動(dòng)裝 置，這樣，主動(dòng)裝置能夠將系統線(xiàn)速度給定值傳遞至從動(dòng)裝置，從而增加了整個(gè)系統的可靠性。通過(guò)在安慶白鰭豚4#水泥磨系統應用了輥壓機終粉磨系統中的應用，我們認為采用西門(mén)子6SE70變頻調速系統在提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量，減小日常維護及節能等方面都有顯著(zhù)的優(yōu)點(diǎn)，完全能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)現場(chǎng)的需要。

3．采用Profibus的原因
　　Profibus現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是隨全數字信號系統的發(fā)展而產(chǎn)生的， 由德國組織開(kāi)發(fā)的工 業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議標準——PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)標準（DINl9254）。是近年來(lái)國際上最為流行 的現場(chǎng)總線(xiàn)，也是目前數據傳輸率最快的一種現場(chǎng)總線(xiàn)（傳輸率可達12M波特），因此在很多領(lǐng)域內有廣泛地應用c根據Venture Developmen Corp．（VDC）的報告，PROFIBUS所占的市場(chǎng)份額最大，也是發(fā)展最快的現場(chǎng)總線(xiàn)：
　　Profibus的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議是以1SO頒布的OSI標準七層參考模型為基礎的，只是對第三 層到第六層進(jìn)行簡(jiǎn)化，因此可以說(shuō)它的標準適應性強c此外它的三種模塊（FMS、DP和PA）又可以適應不同的應用對象和通信速率方面白勺要求，開(kāi)放性也好。