闭环卷轴控制详解:硬件软件配置与关键技术

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闭环卷轴控制概述是关于在工业生产环境中,特别是在卷取机和开卷机等设备上的高级自动化管理技术。它涉及特定的硬件和软件配置,以确保卷取过程的精确控制和优化性能。本文档着重于西门子SIMOVERT MASTERDRIVES系列的自动化装置,如CU2、CU3、CUVC、CUMC和CUD1变流器,以及CBP和CB1通信板。 硬件方面,卷轴控制系统需要四象限运行的传动变流器,并且具备制动功能。软件上,关键组件的最低版本要求被列出,比如CU系列的发行软件版本,以及接口模块的软件支持。这些模块包括控制单元和通信模块,它们共同实现卷轴控制系统的功能。 主要特征包括: 1. **卷轴控制技术**:支持直接闭环张力控制、间接闭环张力控制和恒定速度控制,具有灵活的控制策略。 2. **补偿与校正**:补偿速度控制器或速度校正技术,可以根据张力设定点进行换向。 3. **参数化控制**:张力控制器与速度控制器的增益会根据卷轴直径变化,采用多边形特性曲线,如5或10边形,同时考虑摩擦补偿。 4. **预控制**:包括加速预控制,依赖于直径、带宽、变速段和轧件厚度,以及张力预控制,基于直径和张力设定点。 5. **直径计算**:两种计算方法,考虑速度信号的存在与否,并区分“设定直径”和“保持直径”的控制。 6. **功能扩展**:支持钢带长度计算,可在多个变速段间切换,以及用户自定义的功能块。 7. **监控**:允许用户自由分配显示参数,实时监测连接器或binector的实际值。 T400控制模板在此文中扮演了核心角色,它定义了工艺参数的可变性和固定部分,如PLC通讯接口(如CBP/CB1)、转矩、转速、速度的测量与设定、点对点通讯以及各种模块的通讯协议(如USS、AG/CB/CU/CUVC/CUMC/CUD1)。此外,文档还详细介绍了T400工艺模块的内部工作原理,包括读取设定值、实际值检测、控制信号处理、不同运行模式切换、电动电位计控制和Splice控制等功能的实现流程。 通过这个概述,工程师可以更好地理解和配置闭环卷轴控制系统,确保卷材生产过程的稳定性和效率。在实际应用中,这些控制策略的优化和调整对于提高产品质量、降低能耗以及提升整体生产流程的灵活性至关重要。