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CC-Link现场总线在纺丝变频调速系统中的应用

作者:时间:2012-07-11来源:网络收藏

1引言

随着控制、计算机、通信、网络技术等的发展,在工业控制领域出现了一种新兴的控制技术,即是控制系统与现场设备之间建立的一种开放、全数字化、双向、多站的通信系统。系统在技术上具有以下特点:系统的开放性,可互操作性与互换性,现场设备的智能化与功能自制性,系统结构的高度分散性,对现场环境的适应性。在很多工业控制系统中,存在着多控制点且分布线长和分散的特点,采用现场总线技术可以把控制室内和现场操作台所装备的分布式I/O模块联成总线网络,以数字方式来进行控制数据的串行传输,控制系统将具有更佳的抗干扰能力,提供给变频器的参考值也比较精确。某纺丝厂在自动化监控系统的改造项目中采用了基于现场总线的分布式控制。下面就具体的项目,阐述一下网络的构成方式,和它在应用中的特点。

2自动化监控系统

2.1系统的改造

该纺丝厂原电控系统采用继电器进行逻辑控制,继电器控制采用硬接线方式,系统很不稳定,故障率高,一旦出现故障难以查找。速度调节系统采用模拟量的控制,各电机的转数的设定使用电位器等模拟信号来给定,控制的准确度不够高、抗干扰能力差、维修和调试都不是很方便。

系统改造后的结构如图1所示。控制系统采用三菱公司的FX2N系列的PLC对设备进行逻辑控制,实现控制部分的高速采样数据处理。它通过FX2N-16CCL和变频器进行数据交换。为实现对生产的监控和管理的需要,系统配备了人机界面(GOT970),该设备一方面监视生产的运行情况,包括设备的运行情况、故障报警和报警历史纪录,另一方面它可以对系统内的参数进行适当的修改和优化。的传动系统由去酸辊电机、升降轴电机、泵辊电机组成,它们分别由三台变频器来驱动,它们均采用三菱公司的FA500系列的变频器,其具有良好的静态特性和动态特性,具有强大的网络通讯功能,它们通过网络与PLC进行数据交换。通过CC-Link网络可以实现PLC对各变频器的控制,包括变频器的启动、停止和速度给定。

由于在纺丝车间内产生的化学气体会影响变频器的使用寿命,所以要求变频器在车间外,但是车间内又需要近距离操作。车间内的电气柜和车间外的电气柜距离较远,但又需要协同操作,即在车间内操作时需要随时监控车间外的变频器工作情况。使用CC-Link网络后,很容易解决这个问题。

2.2系统功能流程图

系统功能流程图如图2所示。在该流程图中可以清楚看出程序执行的整个过程,从而也可以看出PLC与触摸操作屏各自的功能。其中PLC主要完成整个系统的控制功能和参数的分析计算,触摸操作屏负责参数的设定和动态显示生产及参数的记录。

图1系统结构图

图2系统功能流程图

3CC-Link现场总线

3.1CC-Link的特性

CC-Link是controlcommunicationLink(控制与通信链路系统)的简称,是三菱电机于1996年推出的开放式现场总线,其数据容量大,通信速度可多级选择,最高可达10Mbps。它是一个复合的、开放的、适应性强的网络系统,能够适应于较高的管理层网络到较低的传感层网络的不同范围。CC-Link是一个以设备层为主的网络,整个一层网络可由1个主站和64个从站组成。网络中主站由PLC担当,从站可以是远程I/O模块、特殊功能模块、带有CPU和PLC本地站、人机界面、变频器及各种测量仪表、阀门等现场仪表设备。采用第三方厂商生产的网关还可以实现从CC-Link到ASI总线的连接。


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