S7-200自由口與6RA70直流裝置的通信

　　摘要：本文介紹通過(guò)S7-200的自由口通信端口與直流傳動(dòng)裝置6RA70進(jìn)行USS協(xié)議通信， 闡述了系統(tǒng)的原理、組成和配置

　　1 系統(tǒng)概述

　　圖1是太鋼五軋廠的卷板生產(chǎn)線，主要有飛剪、爐卷軋機(jī)、水冷輥道、端卷，等設(shè)備組成。生產(chǎn)時(shí)，將前部預(yù)軋制的來(lái)料剪頭、剪尾后，爐卷軋機(jī)可逆軋制成所需厚度，經(jīng)水冷輥道輸送到端卷系統(tǒng)卷取成卷。

　　圖1 卷板生產(chǎn)線工藝布置圖

　　本文敘述的問(wèn)題在端卷系統(tǒng)的四個(gè)成型輥上，圖2為端卷系統(tǒng)的示意圖，端卷系統(tǒng)由卷筒、引料輥、成型輥三部分組成。卷筒是用于卷鋼帶的，引料輥是導(dǎo)引鋼帶進(jìn)入卷筒，成型輥是在鋼帶卷取的過(guò)程中把鋼帶壓在卷筒上，使其易于卷取成型。 四個(gè)成型輥由于鋼卷的漲力不同，經(jīng)常導(dǎo)致某一電機(jī)過(guò)流跳閘，嚴(yán)重時(shí)燒毀電機(jī)，造成生產(chǎn)中斷和經(jīng)濟(jì)損失，成為制約生產(chǎn)的一個(gè)關(guān)鍵，

　　圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　2 系統(tǒng)組成和解決辦法

　　原系統(tǒng)是采用處理思路：采用一個(gè)發(fā)電機(jī)組對(duì)四個(gè)成型輥電機(jī)供電，每個(gè)電機(jī)主回路接一個(gè)過(guò)流繼電器，采取過(guò)電流跳開(kāi)各自主回路的辦法來(lái)保護(hù)電機(jī)。其缺點(diǎn)主要是繼電器的調(diào)整比較麻煩，如果調(diào)整的值稍小，則可能出現(xiàn)頻繁的跳閘，當(dāng)調(diào)整的過(guò)大，又可能造成電機(jī)的燒毀。

　　新系統(tǒng)的改造思路：采用西門(mén)子的直流調(diào)速裝置6RA7081-6DV62取代原發(fā)電機(jī)組，采用S7-200作為整個(gè)系統(tǒng)控制邏輯處理，對(duì)過(guò)電流的處理采用四個(gè)霍爾電流檢測(cè)元件采樣主回路電流，經(jīng)過(guò)模擬量模塊處理，通過(guò)S7-200的自由通信端口與6RA7081-6DV62進(jìn)行USS協(xié)議通信實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的調(diào)節(jié)，主回路保留線路接觸器，在每條電機(jī)主回路增加了快熔保護(hù)電機(jī)。

　　成型輥的系統(tǒng)硬件配置：

　　電機(jī)：四臺(tái) 16KW ，Ie=85A，Ue=220V，Ne=700rpm，If =6A， Uf=220V變壓器：125KVA，Δ/Y-11，380V/230V;

　　平波電抗器：PKC3-0.6 400A/1.6mH;

　　變流裝置：6RA7081-6DV62 ;420V/400A

　　控制系統(tǒng)的硬件配置：CPU S7-200, 6ES7-216-1BD21-0XB0 1

　　模擬量輸入模板：6ES231-6HC20-0XA0 2

　　霍爾電流檢測(cè)元件：WBI22F-200A(025)-10V-1.0 4

　　圖3 系統(tǒng)硬件配置圖

　　3 系統(tǒng)的硬件連接和參數(shù)設(shè)置及編程思路

　　3.1 系統(tǒng)的硬件連接

　　總線連接器：6ES7 972-0BA41-0XA0，1個(gè)。

　　網(wǎng)線：6XV1 830-0AH10，2m..

　　連接方式：S7-200 port0口接總線連接器，網(wǎng)線接A1、B2端，

　　6RA70 X172的58、59號(hào)端子。

　　3.2 系統(tǒng)6RA70裝置中通信參數(shù)設(shè)置如表1

　　系統(tǒng)6RA70裝置中通信參數(shù)設(shè)置

　　3.3 系統(tǒng)的編程思路

　　根據(jù)霍爾元件返回的電機(jī)實(shí)際電流值，先在S7-200中比較每個(gè)電機(jī)是否過(guò)流，利用S7-200的自由通信端口與6RA70的實(shí)時(shí)通信，來(lái)改變6RA70裝置中電流限幅的值得大小，得到控制電機(jī)的電流目的。如果電機(jī)不過(guò)流，正常保持6RA70裝置中電流限幅的值為80%，如果有電機(jī)過(guò)流，則改變6RA70裝置中電流限幅的值為100%，如果通信反饋回的電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)際值很低而且有電機(jī)繼續(xù)過(guò)流，則判斷電機(jī)機(jī)械堵轉(zhuǎn)，此時(shí)則通過(guò)通信方式封鎖6RA70裝置，系統(tǒng)停機(jī)并報(bào)警。調(diào)節(jié)系統(tǒng)的電流限幅值由開(kāi)始的80%到有電機(jī)過(guò)流的100%的主要原因是：在成型輥的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，可能鋼帶在某一時(shí)刻可能造成某一電機(jī)暫時(shí)的過(guò)流，增加電流的限幅值可能馬上使鋼帶成型，系統(tǒng)繼續(xù)正常工作。

　　3.4 運(yùn)行效果

　　自調(diào)試投產(chǎn)以來(lái)，系統(tǒng)運(yùn)行正常，在實(shí)際的停機(jī)報(bào)警檢查結(jié)果來(lái)看，確實(shí)是因?yàn)殡姍C(jī)機(jī)械堵轉(zhuǎn)所至，主回路的快熔曾因?yàn)殇搸Ь砝@造成電機(jī)過(guò)載燒毀過(guò)兩次，起到應(yīng)有的保護(hù)功能。