基于PLC和AGC系統(tǒng)在鋁箔板厚度控制中的應(yīng)用

3 AGC系統(tǒng)的軟件組成
AGC系統(tǒng)的監(jiān)控軟件部分主要憑借TP27-6觸摸屏的WinCCflexible組態(tài)軟件來(lái)進(jìn)行編寫，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋁箔厚度、液壓壓力、直流調(diào)速電機(jī)的速度等值的顯示，以及AGC系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和報(bào)警等功能。對(duì)于S7-400系列PLC來(lái)說(shuō)，AGC系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分，主要依靠STEP7編程軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，STEP7是用于SIMATICPLC組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包，該軟件包提供了一系列的應(yīng)用程序(工具)，其能夠支持自動(dòng)化項(xiàng)目創(chuàng)建的各個(gè)階段，利用STEP7，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)在線診斷PLC硬件狀態(tài)、控制PLC運(yùn)行狀態(tài)和I／O通道狀態(tài)，開發(fā)出符合現(xiàn)實(shí)需要的PLC控制程序。
3．1 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)原理
在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)之前，需要考慮AGC的功能執(zhí)行過(guò)程和通信過(guò)程。如圖4所示，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)主要由三部分組成。

(1)觸摸屏用來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)狀態(tài)和報(bào)警信息的顯示，以及操作人員對(duì)軋機(jī)參數(shù)的設(shè)定和修改。
(2)傳感器和伺服系統(tǒng)屬于檢測(cè)和執(zhí)行部分，實(shí)時(shí)采集各種需要的信號(hào)并傳入PLC，同時(shí)將PLC輸出的數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成傳感器和伺服系統(tǒng)的操作。
(3)PLC則是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換和處理的中心，主要功能是數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、報(bào)警判斷、輸出顯示和厚度控制。從模板輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)必須轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式才能參與數(shù)據(jù)的運(yùn)算與顯示。此外，設(shè)立公共數(shù)據(jù)區(qū)，無(wú)論是操作人員通過(guò)觸摸屏設(shè)置的參數(shù)，還是傳感器采集的參數(shù)，都必須存入公共數(shù)據(jù)區(qū)。數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)為事件觸發(fā)模式，當(dāng)AGC控制器或其他運(yùn)算需要讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，事件觸發(fā)之后就可以對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。
3．2 軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖5所示，具體可分為自動(dòng)操作和手動(dòng)操作兩部分。

鋁軋機(jī)在工作之前，需要先將液壓站的冷水泵和加熱器打開，以便降低油溫和均勻乳化液的溫度。在自動(dòng)操作或手動(dòng)操作之后，必須進(jìn)行調(diào)零處理和P-H曲線測(cè)試，調(diào)零是為了使軋輥充分接觸；P-H曲線測(cè)試是為了去掉軋機(jī)彈性曲線中的非直線部分，消除軋輥軸承引起的輥縫誤差，避免輥縫差過(guò)大對(duì)鋁箔板行造成不良影響。當(dāng)進(jìn)行輥縫調(diào)零和P-H曲線測(cè)試時(shí)，F(xiàn)M485通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)到帶鋁的張力，使液壓缸工作在軋制力閉環(huán)控制方式下。其他情況下，液壓缸一般工作在位置閉環(huán)控制方式下，具體過(guò)程如下：MTS高精度位移傳感器檢測(cè)液壓缸的位置，被FM485模板上的絕對(duì)值編碼器獲取，然后經(jīng)過(guò)PI算法之后，輸出電壓值到伺服驅(qū)動(dòng)，從而完成對(duì)液壓缸的位置閉環(huán)控制。