大家知道,CC-Link協(xié)議網(wǎng)絡(luò)自推廣以來,在各行各業(yè)得到廣泛使用,尤其是電子、輪胎、汽車、液晶等行業(yè)應(yīng)用已非常成熟。事實(shí)上,在我們較少提及的冶金、鋼鐵行業(yè),CC-Link網(wǎng)絡(luò)亦有大量使用。
比如,在長治鋼鐵集團(tuán)的軋制生產(chǎn)線上,CC-Link網(wǎng)絡(luò)就被使用于其H型鋼產(chǎn)線控制系統(tǒng)。
H型鋼因環(huán)保,節(jié)能、節(jié)省大量的材料和施工時間的優(yōu)點(diǎn),在大型建筑、廠房、橋梁建設(shè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。因此,H型鋼生產(chǎn)線也受到冶金、鋼鐵企業(yè)的關(guān)注。
長治鋼鐵集團(tuán)創(chuàng)建于1947年, 是中國共產(chǎn)黨在太行山革命根據(jù)地建設(shè)的第一個鋼鐵企業(yè),目前已形成集采礦、煉焦、煉鐵、煉鋼、軋材、水泥制造、工程建設(shè)、鍛壓機(jī)械制造、房地產(chǎn)開發(fā)于一體,鋼鐵生產(chǎn)能力一流的大型國有企業(yè)。
隨著傳統(tǒng)工業(yè)向自動化生產(chǎn)方向發(fā)展,2007年,長治鋼鐵集團(tuán)打造了H型鋼生產(chǎn)線,工程總投資52612萬元,設(shè)計(jì)產(chǎn)量60萬噸/年,機(jī)械設(shè)備總重5346噸,電氣總?cè)萘?8000千瓦。其中,CC-Link網(wǎng)絡(luò)在其產(chǎn)線的控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。
要知道,冶金自動化系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)的快速與可靠直接關(guān)系著整個系統(tǒng)的命脈呢。
CC-Link網(wǎng)絡(luò)采用了廣播輪詢的傳送方式,最快通訊速度10Mbps,最大連接站點(diǎn)數(shù)量64臺,在工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術(shù)中,可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層到車間級監(jiān)控的分布式控制、生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)通訊,從而為工廠綜合自動化和現(xiàn)場設(shè)備智能化提供可行的解決方案。
來看下具體如何實(shí)施:
H型鋼軋制生產(chǎn)線主要由:一臺步進(jìn)式加熱爐、一臺可逆式二輥粗軋機(jī)、三機(jī)架萬能式精軋機(jī)組、熱鋸機(jī)組、步進(jìn)冷床、矯直設(shè)備、冷鋸機(jī)組以及堆垛設(shè)備組成。
具體工藝流程還是非常多的,如下:
連鑄坯-->鋼坯清理-->稱重-->上料臺架-->上料輥道-->入爐口-->加熱-->出爐-->高壓水除鱗-->開坯機(jī)可逆軋制-->熱鋸切頭尾-->萬能軋機(jī)可逆軋制-->熱鋸切頭尾及倍尺分段-->上冷床冷卻-->下冷床矯直-->編組臺編組-->冷鋸定尺鋸切-->檢查臺檢查-->碼垛機(jī)收集-->打捆機(jī)包裝-->稱重-->掛標(biāo)牌-->成品入庫。
整個生產(chǎn)線的控制是這樣的:
整個H型鋼生產(chǎn)線包含三菱FR-A700變頻器114臺, 2臺FR-F740-630K變頻器,31臺FR-V540變頻器,分別作為輥道運(yùn)輸和輔助液壓系統(tǒng),14個FX2NCPU分別用于液壓站,稀油潤滑站及其操作臺和現(xiàn)場操作箱等控制。另外還設(shè)有9個CC-Link遠(yuǎn)程I/O站用作現(xiàn)場操作箱,8臺主CPU則選擇Q25HCPU。
通過CC-Link協(xié)議網(wǎng)絡(luò)連接最大的從站數(shù)量可以達(dá)到64個,原則上采用多點(diǎn)連接方式,或使用中繼器采用T型分支連接, 站間電纜長度要求20CM以上,同時通訊距離和傳輸速度直接關(guān)聯(lián),具體如下表:
配置圖如下:
CC-Link協(xié)議網(wǎng)絡(luò)擁有以下特點(diǎn):
a.網(wǎng)絡(luò)總站點(diǎn)數(shù)量可靈活設(shè)定
b.網(wǎng)絡(luò)的通信速率為2.5Mbps
c.網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議:CC-Link
d.每臺聯(lián)網(wǎng)的PLC均裝有一塊網(wǎng)絡(luò)接口模塊, 輔傳動裝置設(shè)CC-Link選項(xiàng)卡
e.PLC與輔傳動間的各種控制信號和狀態(tài)信息都可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)
不過,在CC-Link網(wǎng)絡(luò)布線中有幾點(diǎn)需要注意:
首先電纜選擇:最好選用專用電纜才能保證通訊質(zhì)量,CC-Link網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的T型分支處理必須選擇中繼模塊,否則通訊不穩(wěn)定或者盡量避免出現(xiàn)T型分支。
通訊速度的選擇:在應(yīng)用中由于現(xiàn)場環(huán)境的不確定在滿足使用要求的前提下,不要設(shè)置得過高,容易造成通訊不穩(wěn)定。如必須快速通訊,最好通過增加主站模塊來縮短通訊距離,來提高速度。Q25HCPU最多能安裝4塊主站模塊QJ61BT11。
終端電阻的使用:電纜兩端的終端電阻是用來減輕終端部分的信號反射,阻止信號干擾的,必須適用于電纜相配的終端電阻。
最后,用戶在使用后表示,這種基于現(xiàn)場總線基礎(chǔ)上的控制方案,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到簡化。從設(shè)計(jì)、安裝、投運(yùn)到正常生產(chǎn)運(yùn)行及其檢修維護(hù),都體現(xiàn)出該控制系統(tǒng)的優(yōu)越性:
第一, 節(jié)省硬件數(shù)量與投資
第二, 節(jié)省安裝費(fèi)用;
第三, 節(jié)省維護(hù)開銷;
第四, 用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權(quán);
第五, 提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。
第六, 減少操作維護(hù)人員, 方便調(diào)度指揮, 取得了顯著的經(jīng)濟(jì)
總之就是,CC-Link現(xiàn)場總線的成功應(yīng)用, 不僅降低成本, 簡化控制系統(tǒng)的配置,而且提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,尤其是其靈活全面的故障診斷能力及網(wǎng)絡(luò)通訊能力。方便了施工、調(diào)試和維護(hù), 使系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本大幅減少, 系統(tǒng)性能大幅度提高,使控制系統(tǒng)的檔次跨上了一個臺階。用戶表示,此生產(chǎn)線自2007年底投產(chǎn)以來運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠,并順利達(dá)產(chǎn),得到了用戶的高度評價,為H型鋼廠的順利投產(chǎn)提供堅(jiān)實(shí)保障,H型鋼生產(chǎn)線的投運(yùn)將給長治鋼廠帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益。
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