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一 概述

切頭剪是剪切線的重要組成設備,它負責合理地剪切鋼板前端,然后根據需要把整個鋼板切短,并完成對鋼板不規則尾部的切除。它通過其弧形剪刃,根據滾動剪切的原理剪切厚度為5—50mm的鋼板,為后續的雙邊剪和定尺剪的剪切提供了良好的基礎。切頭剪的控制設備采用ABB公司的AC450系列PLC,其強大的處理功能為切頭剪的穩定運行提供了良好的條件。

二 關鍵詞

切頭剪 PLC(可編程控制器) AF100總線

三 AC450 PLC機架設備組成及簡介

切頭剪控制系統主要由ABB公司的AC450 PLC(包括CPU部分,S100本地I/O站,S800遠程I/O部分以及各部分之間的通訊系統),操作員站和工程師站等組成。

AC450PLC是ABB公司生產的大型邏輯調節控制器,可以擴展到最多5700個模擬和數字I/O站,其冗余處理器模塊具有8或16Mbyte動態 RAM。它可以通過最多7個MasterFieldbuses(S400 I/O)或最多8個Advant Fieldbus 100(S800 I/O),可以連接分布式I/O系統,S400 I/O單元和S800 I/O模塊。

CPU部分的硬件組成及功能:

柜內供電單元(TK402V051)以及24V DC分配單元(SX554):用于提供PLC柜內元件的電源。

CPU機架(RF533):用于放置模塊并將它們互連。可以擴展5個I/O機架,可以插入12個通訊板,并且CPU可冗余。

CPU(PM511):帶存儲卡,用于存儲和處理用戶程序。

Profibus DP接口板(CI541V1):用于連接第三方的I/O(如西門子s7,iba等)。

MB300總線接口板(CS513K01):用于連接MB300網絡。

AF100遠程I/O接口板(CI522A):用于連接AF100總線。

后備電源(SB510):電池冗余,斷電時為機架提供12V電源。

DC24V/5V電源模塊:電源遙控器,將直流24V變為直流5V,可冗余。

系統信息收集模塊(TC520):收集系統的運行信息并反饋給PLC。

AC450機架分布框圖:

四 AC450 PLC的I/O站及通訊總線

ABB AC450 PLC的I/O站分為S100 I/O和S800 I/O。S100為本地I/O,安裝與PLC柜內,主要由機架,并行通信總線的后板,I/O板,連接到過程的終端單元模塊,連接單元的安裝板,連接電纜等組成。其特點為傳輸速度快,但是成本高,采用跳線方式設置地址,模塊支持熱插拔(帶電插拔)。S100 I/O板放在I/O機架內,每個S100 I/O根據類型不同有4—32個通道,每個機架有21個槽,經總線擴展(光纖最長500米)可達5個I/O機架。切頭剪的S100 I/O主要負責采集刀刃位置編碼器的數值等數據。

S800為遠程I/O,它是通過AF100通信的I/O,主要由底座,I/O模塊,Fieldbus通信接口,連接到過程的終端單元模塊組成。它傳輸速度較慢,但成本低,采用撥碼設置地址,它與S100一樣也支持熱插拔。

ABB AC450 PLC的通訊采用MB300控制網絡和AF100通信總線。MB300控制網絡用于Advant OCS自動化系統中的各種站,它有效地將通信功能從其余的系統中隔離,因此可以以最小的影響完全自由的對應用程序進行擴展和對網絡進行更改,一個 MB300網絡最多可以連接45個站。這里所指的站包括AC450,AC410,AS100工程站,AS500操作站等。切頭剪的工程師站和操作員站也是通過MB300網絡與PLC通訊。

AF100為現場總線,其固定速率為 ,AC450最多可以有8條AF100總線,一條AF100總線可以下掛80個數據采集站(CI810),CI810可以擴展I/O,I /O模塊也支持熱插拔。其通信過程如下,I/O模塊的信息經CI810采集后通過AF100總線傳送至TC512(信號轉換),再由TC512傳送至 CI522(接口板)后被CPU識別,同時CPU發送的指令經CI522傳送至TC512后通過AF100總線至CI810,再通過I/O模塊至現場元件,觸發現場元件的動作。

五 編程工具

切頭剪工程師站安裝了Application Builder(APB) ,Function Chart Builder(FCB)和On-line Builder等編程軟件用于維護PLC 程序, 1)APB 該程序是一個處理工程,節點,回路和典型回路的基本軟件模塊,它是ONB和FCB的先決條件,APB是包括在AMPL控制組態中其他工具的外殼。主要用于創建管理工程節點。2)FCB用于離線編程調試程序。3)ONB用于在線編程調試程序。

六 切頭剪控制系統的功能

切頭剪工程師站主要用于用于PLC在線設備運行的監控,PLC程序的修改等,操作員站用于操作人員操作切頭剪區域的設備,各項數據的輸入等等,它們都是通過MB300網絡與PLC進行通訊。切頭剪PLC下掛3條AF100總線,AF100-1/CS用于PLC控制切頭剪區域的傳動設備,傳送PLC的控制字并返回傳動設備的狀態字。AF100-2/CS主要用于PLC控制切頭剪的遠程I/O,包括各種現場檢測元件的信號,切頭剪本體閥臺,對中裝置閥臺和稀油潤滑站的開關控制和反饋信號的檢測,切頭剪廢料系統的控制,切頭剪本體設備及換刀設備的本地控制,MCC柜的起停控制及反饋信號的檢測等。 AF100-3/CS主要用于切頭剪的主操作臺和液壓系統。

下面是切頭剪AF100總線的網絡圖:

結束語

切頭剪區域設備眾多,控制十分復雜,采用ABB AC450系列PLC,充分發揮了其控制精確,操作簡單,生產效率高等特點,很好的完成對切頭剪區域設備的控制,保證了設備持續穩定的運行,從調試至穩定生產,基本未出現大的故障,出色的完成了它的任務,為切頭剪的穩定運行提供了堅實的基礎。