造纸机电控系统程序设计

1、造纸机电控系统程序设计学习报告1 关于造纸机电控系统程序的说明（以兄弟纸业4100400纸机程序为例）（1）控制参数：电源电压：AC380-415V±10% 三相电源频率：48-63Hz输出频率：0-50Hz输出电压：AC0-380V 三相爬行车速：25米/分起动转矩：200%额定转矩稳速精度：1频率分辨：0.01Hz（2）控制要求：要求有启动/停止、运行/爬行、正点/反点、单动/联动等相关控制，速度的链式控制以及每一部份的负荷分配等。在显示上要求显示系统的线速度（包括运行和爬行时的速度）、当前状态、速差，故障时要反馈并显示电枢电流和电机转矩等参数。共26个传动点，程序中共涉及22个

2、。（3）造纸机电控系统程序结构：图1.1 系统程序结构 系统初始化（OB100）：初始化控制字（DBW4.0），其初始化值W#16#47E，这里的控制字指的是变频器的主控制字。表1-1变频器主控制字对应位含义及说明位名称值说明5.0OFF1 CONTROL1进入READY TO OPERATE 状态0按已经选择的减速斜坡曲线停车，进入OFF ACTIVE状态5.1OFF2 CONTROL1继续运行0急停，惯性停止5.2OFF3 CONTROL1继续运行0急停5.3INHIBIT_OPERATION1进入OPERATION ENABLED 状态。（该位必须有效）0禁止运行5.4RAMP_OUT_

3、ZERO1正常运行0强制斜坡函数发生器的输出为零5.5RAMP_HOLD1允许斜坡函数05.6RAMP_IN_ZERO1正常运行，进入OPERATING0强制斜坡函数发生器的输入为零5.7RESET0-1如果当前故障存在,可进行故障复位0继续正常运行4.0INCHING_1未使用4.1INCHING_2未使用4.2REMOTE_CMD1允许使用现场总线0保存最后的控制字和给定值4.3EXT CTRL LOC1选择外部控制地EXT20选择外部控制地EXT14.44.7保留 循环中断子程序（OB35）：OB35用来循环中断主循环程序OB1，本程序中OB35中执行的中断处理程序为调用速度链计算。、速

4、度链计算功能块（FC25）：主要完成系统速度的计算以及其链式传递，即在主速度链中前面传动点速度的改变会引起后面各传动点速度的改变，而后面传动点速度的改变对前面没有影响；在从速度链中（有负荷分配的几个传动点），主传动点速度的改变会影响从传动点，而从传动点速度的改变不会对其他传动点速度造成影响。、速度链计算功能块程序流程图：图1.2 速度链计算功能块程序流程C、微调功能块（FC1）：完成对速度的微升微降功能，微调量：，微调结果保存在DBW34；完成对给定速度的计算，运算公式： （1-1）D、负荷分配功能块（FC4）：负荷分配原理为：在纸机、印染机或其他传动系统中，只是电动机速度同步并不能满足实际系

5、统的工作要求，实际系统还要求各传动点电机负载率相同，负载率计算公式： （1-2）其中，为第i台电机所承担负载功率，为电机额定功率。现在以3点负荷分配为例，为3台电机额定功率，为额定总负载功率。 （1-3）是实际总负载功率，为电机实际负载率，有负荷分配的目的就是使， （1-4）在实际控制中，电机功率是间接量。实际控制近似以电机定子电流代替电机功率。这里的负荷分配功能块只实现了速差控制，即保证： （1-5）当速度差值超过这一范围时，需要完成负荷分配的主/从传动点停车。E、斜率功能块（FC9）：实现系统给定的速度以一个斜率平缓的上升或下降到给定值，并将速度转换为线速度。通讯子程序（FC101）：调用

6、SFC14、SFC15进行读写数据的操作。因为所用通讯模块式PPO4的，即读数据时从状态字开始读上来六个字长度的数据，写数据时从控制字开始写下去六个字长度的数据。操作子程序（FC26）：程序实现各个传动点的分部操作，具体包括故障位检测、调用分部操作子程序、单动/联动的切换等。程序中通过调用分部操作功能块来完成相应功能。程序设计流程图如图1.2所示。图1.3 操作子程序流程图说明：A、关于故障位：变频器主状态字中的一位（本程序中地址分配为DBX19.3）。B、关于分部操作功能块（FC2）：分部操作功能块结构图如图1.3所示。图1.4 分布操作结构图引脚含义：FAULT：故障信号RUN：运行信号S

7、TOP：停止信号CRAWL：爬行信号P_JOG_TAKE_UP：正点信号N_JOG_SLACK：反点信号DC_POWER_STATE：DB_BLOCK_：对应的数据块RUN_EN：运行使能CRAWL_EN：爬行使能P_JOG_TAKE_EN：正点使能N_JOG_TAKE_EN：反点使能、关于单动联动的切换：在程序中将主控制字位4.3置，则切换到外部控制EXT2，即联动状态；而当控制字位4.3为时，则切换到外部控制EXT1，为单动状态。显示子程序：该程序主要是显示各个传动点处的当前线速度值。该程序主要内容是调用修正功能块对速度进行滤波等处理后再送出显示。A、 Amend（修正FC84）功能块结构

8、图：图1.5 校正功能块B、 校正功能块功能：将装置反馈回来经过滤波后的速度值乘以速度同步系数转换为线速度。速差显示，如果该传动点是主点的话就与上一主点的线速度作差；该点是负荷分配中的从点的话，就与该组负荷分配中的主点作差；而作为直接跟随主点的传动点就与其跟随的主点作差。将装置反馈回来经过滤波后的电流值乘以电流校正系数转换为电流显示。将装置反馈回来的转矩标称值除以100作为操作屏上的转矩显示。微调值除以30000加上1作为微调显示 当前系统状态显示，能够显示的状态有：运行停止、运行爬行、正点反点、微升微降、是否有张力投入。当前电机状态显示，能够显示的状态有：运行停止、运行爬行、正点反点。当前变

9、频器状态显示，能够显示的状态为：故障/运行。、滤波功能块：从装置读过来的十个反馈值进行相加平均滤波，这里用了存储器间接寻址和寄存器间接寻址。其他组织和功能块：OB80：循环时间错误故障；OB81：电源供电故障；OB82：I/O错误1；OB83：I/O错误2；OB84：CPU故障；OB85：OB块下载错误；OB86：机架缺失报错；OB87：通讯故障；OB121：程序错误；OB122：模块获得错误；FC3：张力控制，实现对卷纸机的投张/失张控制。12 / 12文档可自由编辑打印附录 程序中符号表说明符号地址数据类型注释 CYCL_EXCOB1OB1主循环CYC_INT5OB35OB35循环中断处理

10、子程序CYCL_FLTOB80OB80循环时间故障处理子程序PS_FLTOB81OB81电源供电故障处理子程序I/O_FLT1OB82OB82I/O口故障1处理子程序I/O_FLT1OB83OB83I/O口故障2处理子程序CPU_FLTOB84OB84CPU故障处理子程序OBNL_FLTOB85OB85OB块下载故障处理子程序RACK_FLTOB86OB86缺少轨道故障处理子程序COMM_FLTOB87OB87通讯故障处理子程序COMPLETE RESTARTOB100OB100初始化子程序PROG_ERROB121OB121程序故障处理子程序MOD_ERROB122OB122模块获得故障处理

11、子程序导网辊数据块1DB1DB1导网辊数据块真空伏辊数据块2DB2DB2真空伏辊数据块驱网辊数据块3DB3DB3驱网辊数据块真空吸移数据快4DB4DB4真空吸移数据快1大压上数据块5DB5DB51#大压上辊数据块1大压下数据块6DB6DB61#大压下辊数据块2大压上数据块7DB7DB72#大压上数据块2大压下数据块8DB8DB82#大压下数据块1引纸绳数据块9DB9DB91#引纸绳数据块2引纸绳数据块10DB10DB102引纸绳数据块3引纸绳数据块11DB11DB113引纸绳数据块一烘数据块12DB12DB12一烘数据块二烘数据块13DB13DB13二烘数据块施胶上数据块14DB14DB14施

12、胶上数据块施胶下数据块15DB15DB15施胶下数据块三烘数据块16DB16DB16三烘数据块四烘数据块17DB17DB17四烘数据块卷纸机数据块18DB18DB18卷纸机数据块1传动辊数据块19DB19DB191传动辊数据块2传动辊数据块20DB20DB202传动辊数据块3传动辊数据块21DB21DB213传动辊数据块4传动辊数据块22DB22DB224传动辊数据块微调函数FC1FC1微调子函数分部操作FC2FC1分部操作子函数张力控制FC3FC3张力控制子函数负荷分配FC4FC4负荷分配子函数滤波FC6FC6滤波子函数斜率FC9FC9斜率速度链FC25FC25速度链控制操作FC26FC26

13、操作显示数据转换FC83FC83显示线速度、速差、点数电流等修正FC84FC84修正各个参数后送显示通讯FC101FC101通讯子程序块WR_RECSFC58SFC58Write Data RecordRD_RECSFC59SFC59Read a Data RecordDPRD_DATSFC14SFC14Read Consistent Data of a Standard DP SlaveDPWR_DATSFC15SFC15Write Consistent Data to a Standard DP SlaveVAT_2VAT_2各个传动点的速度斜率给定以及部分参考值VAT_3VAT_3各个传

14、动点的备用值VAT_4VAT_4各个传动点的转矩值VAT_5VAT_5各个传动点的微调值VAT_6VAT_6各个传动点的速度斜率VAT_7VAT_7部分带微调传动点的微升状态PLCSIMVAT_8二组烘缸相关功能项VAT_9VAT_9各个传动点的速度斜率给定VAT_10VAT_10各个传动点的微调结果和速度给定值VAT_11VAT_11同于VAT_9VAT_12VAT_12各传动点的线速度显示和各种功能使能单动联动VAT_12带有单动/联动功能的传动点单动/联动功能项VAT_28VAT_28部分传动点功能使能和保留值All_QTVAT_30各个传动点的启动/停止项和启动/停止使能项附录 地址分

15、配地址变量名类型初始值注释0.0STRUCT+0.0RunBOOLFALSE运行（op270）+0.1StopBOOLFALSE停止（op270）+0.2CrawlBOOLFALSE爬行（op270）+0.3UpBOOLFALSE微升（op270）+0.4DowBOOLFALSE微降（op270）+0.5P_jogBOOLFALSE正点绷紧（op270）+0.6N_jogBOOLFALSE反点松弛（op270）+0.7Tension_UPBOOLFALSE张力升（op270）+1.0Tension_DOWNBOOLFALSE张力降（op270）+1.1Run_EnBOOLFALSE运行使能+1

16、.2Craw_EnBOOLFALSE爬行使能+1.3P_jog_ENBOOLFALSE正点张紧使能+1.4N_jog_ENBOOLFALSE反点松弛使能+1.5Tension_ENBOOLFALSE张力开关+1.6Time_pulse1BOOLFALSE时钟脉冲+1.7Relay_DCBOOLFALSE直流接触器合闸输出+2.0Resever_01INT0未用设备+4.0CW_WORDINT1150控制字+6.0Set_SPEEDINT0本部分速度设定（20000=1500RPM）+8.0Set_TORQUEINT0转矩给定+10.0REF3INT0未用+12.0REF4INT0未用+14.0

17、REF5INT0未用+16.0Resever_02INT0备用+18.0SW_WORDINT0状态字+20.0Speed_FBKINT0速度反馈+22.0Torque_FBKINT0转矩反馈+24.0Current_FBKINT0电流反馈+26.0ACT4INT0备用+28.0ACT5INT0备用+30.0Tension_SETINT0张力给定+32.0Tension_FBKINT0张力反馈+34.0Trim_OUTINT0微调结果+36.0Front_Speed_SETINT0运行速度预给定+38.0Crawl_INSETINT150爬行速度预给定+40.0Take_Up_INSETINT1

18、50点张力速度预给定+42.0Speed_RatioINT10000速度同步系数+44.0Speed_to_next_SETINT0去下部分速度给定+46.0ResponeS5TIMES5T#50ms微调定时器+48.0Trim_RateINT1微调变化率+50.0Trim_H_LimitINT+6000微调上限+52.0Trim_L_LimitINT-6000微调下限+54.0Line_SpeedREAL0.000000e+000线速度+58.0Speed_DivREAL0.000000e+000速差+62.0VaREAL0.000000e+000电枢电流+66.0ArmtureREAL0.

19、000000e+000电机电流+70.0TorqueREAL0.000000e+000电机转矩+74.0TrimREAL1.000000e+000微调+78.0StatusINT0当前状态+80.0Speek_KpREAL1.000000e+000机械传动比+84.0Ia_KpREAL1.000000e-001电枢电流校正系数+88.0If_KpREAL1.000000e-001磁场电流校正系数+92.0Va_KpREAL1.000000e+000电枢电压校正系数+96.0Resever_05INT0备用+98.0Resever_06INT0卷纸用于张力显示+100.0Totle_spd_SETINT0速度总给定+102.0Pv_UARRAY110*2.0INT+122.0Pv_IARRAY110*2.0INT+142.0Resever_07REAL0.000000e+000备用7+146.0Resever_08REAL0.000000e+000备用8+150.0Resever_09REAL0.000000e+000备用9+154.0Resever_10REAL0.00000