罗克韦尔自动化速度控制核心单元(speedcontrol)在恒生机械发泡机上的应用

摘要：恒生机械的水平自动连续发泡生产线共配备了26台PowerFlex变频器与一台Mircrologix PLC，用以精确控制电机速度。由于各个变频器参数需要独立设定与备份，增加了设备维护与更新的成本。利用罗克韦尔自动化控制核心单元(CCBB)的速度控制方案，其预编写软件代码功能，可为PLC提供各个变频器参数的备份/恢复代码，从而帮助工程师轻松快速地实现常见的机器控制任务，解决了恒生机械的难题。
背景：

恒生机械专注于聚氨酯加工设备，能够提供聚氨酯(软体泡绵)、家具、沙发、床上用品、服装、鞋类等多种行业机械。年产能超过3000台，在业内颇有影响。销售遍及国内，并多有出口。

HSLF-2400为水平自动连续发泡生产线。传动配置复杂，涉及数十台电机，需精确调速，并进行相应协调。为此，电控系统采用全面的罗克韦尔自动化解决方案。控制系统为罗克韦尔的MicroLogix可编程逻辑控制器 (PLC)；变频器为罗克韦尔自动化PowerFlex系列。

HSLF-2400发泡生产线采用罗克韦尔自动化速度控制单元（Speed control），实现变频器的快速便捷配置

挑战：HSLF-2400型连续发泡生产线传动系统复杂，为达成精确的电机调速控制，采用了多达26台PowerFlex4系列变频器，而型号涉及多种，包括PF4M，PF40P, PF400等。大批量多型号变频器的使用需要现场的安装人员对每一台变频器的参数单独进行设定并备份。如果有变频器在使用过程中损坏，更换新的变频器需要熟悉设备的专业技术人员，费时且增加维护成本。

“软体泡沫的加工应用在家具、沙发、服装等多种行业。这些加工场合的工作环境往往是较为恶劣的，粉尘较多。机器的操作和维护人员的变频器知识也往往有限。因此，当设备量大时（恒生产能超过3000台），人为或者客观的原因，导致变频器故障，几乎不可避免。要知道，恒生设备销售广泛，不仅在全国各地，更有很多出口。如果派驻专业技术人员进行现场维护，成本不可想象。”恒生机械的管理人员称。

解决方案：罗克韦尔自动化的核心控制单元系列(Connected Components Building Blocks)，为您提供常规控制任务设计所需要的一切信息，迅速而便捷地完成机械设计。此系列包含各种核心控制单元——位置控制单元, 速度控制单元, 色彩感应控制单元, 温度控制单元, 电机控制单元, 运动控制单元, 安全控制单元。

核心控制单元系列具有4大功能模块，引导使用者轻松完成机械设计任务。

所需的产品列表

布置图和接线图

预先编写的控制程序及人机界面

快速启动向导

针对恒生机械水平自动连续发泡生产线控制系统中变频器发生故障时维护费时费力的问题，我们采用了罗克韦尔的“核心控制单元系列”(Connected Components Building Blocks)的速度控制方案(speed control)。此方案非常适合独立机器，罗克韦尔自动化提供的既成熟又实惠的控制功能及设计工具帮助工程师轻松快速地实现常见的机器控制任务，如：

常用的CAD设计图纸

预编写的软件代码

预开发的 HMI 画面和程序

预组态的变频器参数文件

罗克韦尔自动化的“核心控制单元系列”CCBB被安装在MicroLogix 1400 PLC中，利用其速度控制方案中的预编写的软件代码功能，可以为MicroLogix 1400提供预先编写的PowerFlex 4系列变频器参数备份/恢复代码，所有在同一个RS 485网络中连接的变频器参数都可作为配方文件保存在MicroLogix 1400控制器中，不占用PLC的用户程序和数据存储器资源。变频器参数设定备份为PLC程序的一部分，无论是替换故障的变频器或者制造新的同型号设备，已备份的参数可快速恢复到新的变频器。

利用罗克韦尔自动化的CCBB速度解决方案，恒生恒生机械水平自动连续发泡生产线的控制系统客户端轻松实现了如下功能：

完整的PowerFlex4系列变频器参数备份/恢复代码，可以选择需要的代码直接导入到现有的设备控制程序。

使用MicroLogix1400自带的键盘和LCD用户显示屏，可以激活变频器参数备份/恢复功能，无需其它编程设备及软件。

使用MicroLogix1400的web server功能，可以通过Internet浏览器远程控制变频器参数备份/恢复功能。

使用RSLogix500软件可以直接在线激活变频器参数备份/恢复功能。

亮点：缩短配置时间：罗克韦尔的“核心控制单元系列”(Connected Components Building Blocks)的应用缩短了编程和变频器维护时间。其中PLC编程时间缩短30%，变频器配置时间缩短了70%。这无形中，增加了标准化机械的制造效率。

降低配置难度：由于无需重新为变频器进行独立设置，大幅度降低了配置难度。使得非专业人员也有可能进行变频器的更换和配置。这对售后服务的工作量降低，以及缩短客户因故障造成的停工时间，都是意义重大的。

项目总结：工业机械的生产是标准化而批量进行的，以此才能应对愈发激烈的价格和成本竞争。而电控系统，往往由于需要单独配置，而造成了技术要求和生产效率的瓶颈。因此，能够快速和标准化的进行配置，是机械制造厂商的重要需求。

在机械制造中，最多的控制对象为电机和变频器。传动控制往往是整个控制需求的核心。因此如何快速而标准化的进行变频器配置，是机械厂商对自动化厂商需求的重中之重。

缩短配置时间，降低配置难度。罗克韦尔的“核心控制单元系列”(Connected Components Building Blocks)的速度控制方案(speed control)无疑是多传动机械设备的完美解决之道。