西门子产品在联合拉拔机组中的应用(4)

3．矫直同步控制

管材过拉拔后进入矫直装置，中间没有过渡环节，没法进行空间上的补偿，如何来保证两个传动装置之间的同步呢？显然，光靠速度来保证同步不可靠，在这里采用了转矩控制的方式来实现。

实现转矩控制有如下两个途径：

1)将转矩作为外环，电流作为内环的闭环调节系统，实现恒转矩调节的目的；

2)将转速调节器饱和，通过装置内部的转矩限幅、电流限幅调节，实现对电动机的转矩调节。

由于在管头刚穿到矫直和管尾通过拉拔后在矫直上形成的负荷不同，采用第1种方式容易出现飞车，因此采用带速度限幅的转矩控制方式。6SE70闭环矢量控制功能框图如图9所示。

图9 6SE70闭环矢量控制功能框图(Pl00=4)

速度给定P443=3002(PZD2)

转矩给定P493=3003(PZD3)

实际转矩值可以通过K241读回，并且需要测定矫直装置在不同速度下的空载转矩，来作为转矩给定的基准。项目中设定了速度一转矩曲线，在运行时转矩给定会跟随线速度变化。同时为了防止速度突变，速度调节器的饱和给定设为1%，这样在料尾或断管时都能起到很好的速度限幅作用。

4．ECT分选功能

ECT即涡流探伤仪，用于将管材上的缺陷检测出来。一般来说ECT都具备将有缺陷的管材分选出来的功能，但这次用户配备的ECT功能较简单，只能由PLC来完成。

基本思路如下：

设探头到切点距离为。；

利用高速计数持续计长，其值为L；

伤信号一来，计数器加1，利用脉冲取出当前长度，令Lx：=L;

L持续增加，当（L-Lx）≥a，则发出坏管信号，同时令Lx=L，等待下一次信号到来。

考虑到会出现连续信伤号，设置了16个长度暂存区，与计数器对应，循环进行比较。另外考虑到计算和执行的误差，为保证百分之百地将有缺陷的管材剔除，设置了一个伤点区间（o-250）~(a+250)，只要在这个区间内都作为坏管处理。

四、项目运行

项目自2009年12月立项，2010年4月在公司内组装调试，2010年6月在用户现场投入使用，经过连续不间断地运转，一直保持稳定运行。此项目中的设备配置在国内尚属首次，其中的飞锯和倒立式蚊香盘机组都由苏州奥智机电设备有限公司独立开发制作，能够媲美国外同类产品，具有优质的性价比，获得了用户的好评。

五、应用体会

联合拉拔机组是一套控制过程较为复杂的系统，以西门子产品为主的驱动和控制系统很好地解决了各种工艺要求，得到了一致认可。

通过本项目的设计、调试，也有了一些心得体会：

1)DriveES是一个用于将西门子传动技术集成到SIMATIC自动化系统的工程工具，通过这个工具可以进行简便、高效的数据管理。通过DP总线，直接在PLC端就可以配置、监控各个驱动器参数，省却了以往需要多条数据线到各个驱动器下载的麻烦，参数也可以直接保存在程序中方便调用。同样，组态画面也可以通过DP总线直接下载到触摸屏中，这些都体现了西门子全集成自动化的强大。

2)刚开始调试时，发现经常出现总线故障，速率降到500kbit/s也不行。以为是DP总线距离过长导致干扰，将通信线全部穿管，结果还是一样。经过逐步排查，发现有一个ET200S分站中的通信线是先接入触摸屏，再由触摸屏引入的。重新接线，触摸屏都作为DP总线的最后节点，终于解决了这个故障，总线速率也恢复到1.5Mbit/s。

3)驱动器内置的自动优化功能非常完善，令驱动器参数与电动机有效匹配，提高了调试效率。

4)驱动器内置灵活的BICO功能，总是能满足需求。

参考文献

[1]SIMOVERTMASTERDRIVES使用大全．

[2]SIMOREGDCMASTER使用说明书．