基于现场总线的PLC控制变频造纸系统

0 引言

分部传动点共有24个，电路部分现以驱网辊电路图为例加以说明。为了抑制电网当中的高次谐波在本控制系统中加入进线电抗器，它能够限制电网电上＆突变和操作过电压引起的电流冲击，有效地抑制谐波，改善变频器的运行状况。

1 本设计纸机传动采用交流变频系统的方案选择

分部传动点共有24个，电路部分现以驱网辊电路图为例加以说明。

图1驱网辊电路图

为了抑制电网当中的高次谐波在本控制系统中加入进线电抗器，它能够限制电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击，有效地抑制谐波，改善变频器的运行状况。

2 本设计的实际控制系统

图2控制系统拓扑

3 PLC与变频器的通讯组态实现

3.1 PLC与变频器的通讯

为了对电机进行负载分配控制，PLC中的负载控制器要随时从变频器中读取每台电机的实际力矩、转矩电流、编码器反馈的转速，同时要将总的速度给定值写入变频器，对电机进行负载控制和矢量控制。凶此，正确实现PLC与变频器之间的信息通讯是整个负载分配控制的关键。PLC采用了SIEMENS的S7-300系列，变频器采用SIEI矢量变频器，它们之间采用PROFIBUS—DP总线进行通讯。在主站与从站之间，PROFIBUS根据令牌传递过程T作，即在一个逻辑环中，主站成为一个确定时间窗口的令牌保持着，在这个时间窗口内，拥有令牌的主站能够与其他主站通讯。同时它使用一个较低的主．从过程，实现与从站通讯。这里采用的PROFIBuS．DP总线方式，允许在PLC和传动装置之问进行快速的数据交换。对传动装置的存取总是按照主．从方式进行的，传动装置总是从站，且每个从站本身都有明确的地址。

本系统通过SIMATIC Manager STEP7软件实现网络组态，在该系统中上位机、PLC属于第一类主站(DPMl)，主要完成总线通信控制和管理。操作屏属于第二类主站，主要完成各站点的数据读写、系统配置、故障诊断等。操作屏用SIEMENS的ProTool软件设计，上位机采用SIEMENS的WINCC监控组态软件设计，实现上位机对整机系统的实时监控。上位机与PLC之间采用通用MPI电缆通讯。PROFIBUS网络采用RS485传输技术，使用专用屏蔽双绞线。PLC与操作屏间通过数据影像实现实时通讯。主站与从站间采用循环查询方式，完成对变频器的读写操作。

3.2 PLC组态

在组态表中，STEP7自动给每个模块分配～个地址。PLC启动时，CPU将比较STEP7中创建的预置组态与设备的实际组态，从而可立即识别出它们之间的任何差异，并报告。

3.3 控制系统的软件设计

程序模块化结构设计，各种功能以子程序结构适时调用实现；程序采用循环扫描方式对速度链上的传动点进行处理，提高程序执行效率：程序设计通用性强，并具有必要的保护功能和一定的智能性；人机界面友好、方便操作。

图3主程序流程图

速度链控制由PLC内部软件来实现，用前级PLC通过PROFIBUS通讯协议完成，如图4适用于大型纸机，除有速度链功能外，尚有显示监控功能。