本文關(guān)鍵詞：高速線材飛剪控制系統(tǒng)及通訊系統(tǒng)改進(jìn)

  更多相關(guān)文章： 飛剪 時(shí)滯 控制參數(shù) 控制系統(tǒng) 通訊系統(tǒng)

【摘要】：寶鋼高速線材廠是國內(nèi)領(lǐng)先的高端線材產(chǎn)品制造商。其機(jī)械設(shè)備主要從美國Morgan公司引進(jìn),電氣設(shè)備主要從瑞典ABB公司引進(jìn),是國內(nèi)第一條全線采用交流調(diào)速的高速線材廠。寶鋼高速線材廠共有3臺(tái)飛剪,采用的ABB公司生產(chǎn)的ACS600多傳動(dòng)變頻裝置驅(qū)動(dòng),是ABB在棒、線材廠使用的第一套設(shè)備。隨著設(shè)備使用年限的增加和客戶對(duì)產(chǎn)品需求的不斷提升,飛剪現(xiàn)有的控制系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)存在的問題逐漸顯現(xiàn),主要有:高速剪切時(shí)無法有效跟蹤速度給定;與PLC通訊建立不穩(wěn)定;控制板采用非標(biāo)準(zhǔn)固件,通用性差、故障定位難;切頭長度控制精度差;無有效手段進(jìn)行故障診斷及數(shù)據(jù)分析;與過程控制系統(tǒng)(L2)的實(shí)時(shí)通訊能力差等等。本文針對(duì)上述問題,從硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)兩方面動(dòng)手,首先通過改進(jìn)控制回路消除了時(shí)滯對(duì)控制系統(tǒng)的影響,再通過多次參數(shù)整定獲得了較為理想的控制曲線,之后根據(jù)實(shí)際需要搭建了飛剪故障診斷及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),最后解決了飛剪控制系統(tǒng)與L2服務(wù)器的高速通訊問題。本文主要研究成果如下:1、針對(duì)現(xiàn)有飛剪控制系統(tǒng)存在的主要問題——速度響應(yīng)滯后,設(shè)計(jì)了新的控制回路,采用了新的控制硬件,編寫了新的控制程序和接口程序,有效減少了控制系統(tǒng)的時(shí)滯,提高了飛剪控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度。2、對(duì)新的飛剪控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模,并依次采用了ZN法、魯棒控制理論(H_2控制、H_∞控制)對(duì)系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,通過對(duì)比仿真曲線選定了控制效果較好的控制參數(shù)。現(xiàn)場使用后,經(jīng)跟蹤觀察,確認(rèn)該控制方法效果較好,滿足了現(xiàn)場需求。3、討論了建立飛剪故障診斷及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)意義,并引入了德國iba公司的PDA高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。根據(jù)情況選擇了VIP TCP/IP協(xié)議,建立了AC450 PLC與數(shù)據(jù)采集站之間的通訊,詳細(xì)介紹了通訊協(xié)議的配置方案、PLC端和數(shù)據(jù)采集站的軟硬件配制方法,以及數(shù)據(jù)采集軟件ibaPDA和數(shù)據(jù)分析軟件ibaAnalyzer的使用方法。4、討論了寶鋼高速線材廠基礎(chǔ)自動(dòng)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),指出了當(dāng)前飛剪控制系統(tǒng)與L2服務(wù)器通訊中存在的問題,說明了進(jìn)行飛剪控制系統(tǒng)與L2服務(wù)器通訊改進(jìn)的意義。對(duì)改進(jìn)的具體需求、改進(jìn)的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)說明,并對(duì)通訊改進(jìn)中核心的通訊格式和電文格式進(jìn)行了說明,列出了電文清單。由于ABB公司的飛剪控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于線材、熱軋等鋼鐵制造領(lǐng)域,本課題的成功經(jīng)驗(yàn)也值得其他類似生產(chǎn)線參考。
【關(guān)鍵詞】：飛剪 時(shí)滯 控制參數(shù) 控制系統(tǒng) 通訊系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG333.21;TP273
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 引言10-14
• 1.1 研究課題的背景10-11
• 1.2 相關(guān)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題研究意義及主要內(nèi)容12-13
• 1.3.1 課題意義12-13
• 1.3.2 課題主要內(nèi)容13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 第二章 線材生產(chǎn)工藝及飛剪控制系統(tǒng)研究14-22
• 2.1 寶鋼線材廠生產(chǎn)工藝14-15
• 2.2 寶鋼線材廠控制系統(tǒng)概述15-16
• 2.3 線材高速飛剪的結(jié)構(gòu)形式和控制原理16-20
• 2.3.1 飛剪的工藝情況16-18
• 2.3.2 飛剪的控制系統(tǒng)18-19
• 2.3.3 飛剪的切頭長度控制19-20
• 2.3.4 飛剪剪剪切速度計(jì)算20
• 2.4 飛剪控制系統(tǒng)存在的主要問題20-21
• 2.5 工具軟件需求21
• 2.6 本章小結(jié)21-22
• 第三章 飛剪控制系統(tǒng)改進(jìn)22-34
• 3.1 飛剪控制系統(tǒng)原設(shè)計(jì)情況22-23
• 3.2 飛剪控制系統(tǒng)改進(jìn)需解決的問題23-24
• 3.2.1 速度響應(yīng)滯后23-24
• 3.2.2 傳動(dòng)控制器軟件版本落后，通用性及功能性差24
• 3.2.3 變頻器與控制器通訊連接存在缺陷24
• 3.3 改進(jìn)具體方案24-32
• 3.3.1 飛剪改進(jìn)內(nèi)容24-26
• 3.3.2 硬件改進(jìn)26-28
• 3.3.3 軟件改進(jìn)28-32
• 3.4 改進(jìn)效果32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第四章 飛剪控制參數(shù)優(yōu)化34-44
• 4.1 飛剪控制系統(tǒng)改進(jìn)后的新問題34-35
• 4.2 飛剪的控制系統(tǒng)功能分析35-36
• 4.3 優(yōu)化飛剪控制系統(tǒng)傳動(dòng)參數(shù)36-41
• 4.3.1 對(duì)飛剪控制系統(tǒng)的模型分析36-37
• 4.3.2 第一次優(yōu)化37
• 4.3.3 第二次優(yōu)化37-41
• 4.4 現(xiàn)場使用效果跟蹤41-43
• 4.5 本章小結(jié)43-44
• 第五章 飛剪故障診斷及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的建立44-67
• 5.1 建立飛剪故障診斷及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的意義44-46
• 5.1.1 現(xiàn)場需求44
• 5.1.2 PDA系統(tǒng)簡介44-46
• 5.2 AC450控制系統(tǒng)高速通訊功能設(shè)計(jì)46-52
• 5.2.1 AC450控制系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)硬件設(shè)計(jì)46-47
• 5.2.2 TCP/IP通訊協(xié)議的設(shè)計(jì)47-50
• 5.2.3 通訊程序設(shè)計(jì)50-52
• 5.3 飛剪數(shù)據(jù)采集站的設(shè)計(jì)52-59
• 5.3.1 飛剪數(shù)據(jù)采集站（PDA）的配置52-53
• 5.3.2 飛剪數(shù)據(jù)采集站的數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)53-54
• 5.3.3 PDA軟件配置54-57
• 5.3.4 數(shù)據(jù)采集變量配置57-59
• 5.4 飛剪數(shù)據(jù)采集及分析軟件應(yīng)用59-66
• 5.4.1 數(shù)據(jù)采集軟件ibaPDA的應(yīng)用59-62
• 5.4.2 數(shù)據(jù)分析軟件ibaAnalyzer的應(yīng)用62-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 飛剪控制系統(tǒng)與L2服務(wù)器通訊改進(jìn)67-78
• 6.1 飛剪控制系統(tǒng)與L2服務(wù)器通訊改進(jìn)的意義67-68
• 6.1.1 寶鋼線材廠基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)介紹67
• 6.1.2 飛剪控制系統(tǒng)與L2服務(wù)器通訊的主要缺陷67-68
• 6.1.3 飛剪控制系統(tǒng)與L2服務(wù)器通訊改進(jìn)的意義68
• 6.2 飛剪控制系統(tǒng)與L2服務(wù)器通訊改進(jìn)方案68-71
• 6.2.1 改進(jìn)需求68-69
• 6.2.2 改進(jìn)內(nèi)容69-70
• 6.2.3 設(shè)備清單70-71
• 6.3 通訊格式及電文清單71-77
• 6.3.1 通訊格式71
• 6.3.2 通訊電文格式71
• 6.3.3 電文清單71-77
• 6.4 本章小結(jié)77-78
• 第七章 總結(jié)78-79
• 7.1 實(shí)施效果78
• 7.2 研究展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文83-85

【相似文獻(xiàn)】

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