S7-200自由口與6RA70直流裝置的通信

　　摘要：本文介紹通過S7-200的自由口通信端口與直流傳動裝置6RA70進行USS協議通信， 闡述了系統的原理、組成和配置

　　1 系統概述

　　圖1是太鋼五軋廠的卷板生產線，主要有飛剪、爐卷軋機、水冷輥道、端卷，等設備組成。生產時，將前部預軋制的來料剪頭、剪尾后，爐卷軋機可逆軋制成所需厚度，經水冷輥道輸送到端卷系統卷取成卷。

　　圖1 卷板生產線工藝布置圖

　　本文敘述的問題在端卷系統的四個成型輥上，圖2為端卷系統的示意圖，端卷系統由卷筒、引料輥、成型輥三部分組成。卷筒是用于卷鋼帶的，引料輥是導引鋼帶進入卷筒，成型輥是在鋼帶卷取的過程中把鋼帶壓在卷筒上，使其易于卷取成型。 四個成型輥由于鋼卷的漲力不同，經常導致某一電機過流跳閘，嚴重時燒毀電機，造成生產中斷和經濟損失，成為制約生產的一個關鍵，

　　圖2 系統結構圖

　　2 系統組成和解決辦法

　　原系統是采用處理思路：采用一個發電機組對四個成型輥電機供電，每個電機主回路接一個過流繼電器，采取過電流跳開各自主回路的辦法來保護電機。其缺點主要是繼電器的調整比較麻煩，如果調整的值稍小，則可能出現頻繁的跳閘，當調整的過大，又可能造成電機的燒毀。

　　新系統的改造思路：采用西門子的直流調速裝置6RA7081-6DV62取代原發電機組，采用S7-200作為整個系統控制邏輯處理，對過電流的處理采用四個霍爾電流檢測元件采樣主回路電流，經過模擬量模塊處理，通過S7-200的自由通信端口與6RA7081-6DV62進行USS協議通信實現對電流的調節，主回路保留線路接觸器，在每條電機主回路增加了快熔保護電機。

　　成型輥的系統硬件配置：

　　電機：四臺 16KW ，Ie=85A，Ue=220V，Ne=700rpm，If =6A， Uf=220V變壓器：125KVA，Δ/Y-11，380V/230V;

　　平波電抗器：PKC3-0.6 400A/1.6mH;

　　變流裝置：6RA7081-6DV62 ;420V/400A

　　控制系統的硬件配置：CPU S7-200, 6ES7-216-1BD21-0XB0 1

　　模擬量輸入模板：6ES231-6HC20-0XA0 2

　　霍爾電流檢測元件：WBI22F-200A(025)-10V-1.0 4

　　圖3 系統硬件配置圖

　　3 系統的硬件連接和參數設置及編程思路

　　3.1 系統的硬件連接

　　總線連接器：6ES7 972-0BA41-0XA0，1個。

　　網線：6XV1 830-0AH10，2m..

　　連接方式：S7-200 port0口接總線連接器，網線接A1、B2端，

　　6RA70 X172的58、59號端子。

　　3.2 系統6RA70裝置中通信參數設置如表1

　　系統6RA70裝置中通信參數設置

　　3.3 系統的編程思路

　　根據霍爾元件返回的電機實際電流值，先在S7-200中比較每個電機是否過流，利用S7-200的自由通信端口與6RA70的實時通信，來改變6RA70裝置中電流限幅的值得大小，得到控制電機的電流目的。如果電機不過流，正常保持6RA70裝置中電流限幅的值為80%，如果有電機過流，則改變6RA70裝置中電流限幅的值為100%，如果通信反饋回的電機轉速實際值很低而且有電機繼續過流，則判斷電機機械堵轉，此時則通過通信方式封鎖6RA70裝置，系統停機并報警。調節系統的電流限幅值由開始的80%到有電機過流的100%的主要原因是：在成型輥的轉動過程中，可能鋼帶在某一時刻可能造成某一電機暫時的過流，增加電流的限幅值可能馬上使鋼帶成型，系統繼續正常工作。

　　3.4 運行效果

　　自調試投產以來，系統運行正常，在實際的停機報警檢查結果來看，確實是因為電機機械堵轉所至，主回路的快熔曾因為鋼帶卷繞造成電機過載燒毀過兩次，起到應有的保護功能。