ASU odprowadzającego przenośnika rolkowego walcarki

Do sterowania silnikami przenośnika rolkowego, zostały wykonane i dostarczone przez firmę „transresch Antriebssysteme Berlin GmbH” przetwornice częstotliwości, posiadające wszystkie zalety najnowocześniejszych urządzeń przetwarzających:

• wykonane w formie szafy, gotowe do podłączenia, z wbudowanymi bezpiecznikami zasilania, odłącznikiem, dławikiem wejściowym, filtrem zakłóceń radiowych, wyjściowym filtrem sinusoidalnym;
• z możliwością realizacji jednosilnikowych i wielosilnikowych asynchronicznych elektronapędów;
• zapewniają stabilny silnikowy i generatorowy tryb pracy, hamowanie z rekuperacją energii do sieci zasilania;
• posiadają sinusoidalny prąd wejściowy z możliwością regulacji współczynnika mocy od minus 0,8 do + 0,8;
• zarządzanie i wymiana informacji za pomocą szeregowego interfejsu Profibus DP;
• wysoka dynamika, rewers momentu - mniej niż w ciągu 2 ms, z zapewnieniem wszystkich charakterystyk napędu w 4 kwadrantach;
• pełna diagnostyka wszystkich systemów, z zapamiętywaniem niestandardowych sytuacji, przebieg awaryjny z wszystkimi, niezbędnymi dla przetwornika i silnika, zabezpieczeniami.

Głównym celem opracowywanego systemu było tworzenie i rozdział sygnałów zadania (korekcji) prędkości wg przetwornic częstotliwości każdej grupy odprowadzającego przenośnika rolkowego, sterowanie sekcjami przenośnika podczas transportowania taśmy w różnych trybach oraz sygnalizacja stanu sprzętu.


Zgodnie z postawionym zadaniem system sterowania zapewnił:

• stałą wymianę danych pomiędzy systemem sterowania PLC, zbieranie, opracowanie i analizę informacji o stanie przenośnika rolkowego i systemie sterowania;
• wypracowanie działań sterowniczych, przekaz (sygnałów, poleceń) do wykonania;
• sygnalizację technologiczną, wyświetlanie niezbędnych parametrów i współczynników;
• szybkie wprowadzanie i zmianę parametrów prędkości, operatywną zmianę parametrów ustawień systemu;
• kontrolę przestrzegania technologii przez operatorów systemu sterowania z niezbędnymi blokadami i ograniczeniami, zabezpieczenie przed nieprawidłowymi działaniami personelu, przed nieupoważnioną ingerencją;
• algorytmy sterowania w różnych trybach pracy, w tym algorytmy: „rozruchu”, „stopu”, „prędkości klina”, „hamowania”;
• diagnozowanie ze wskazaniem miejsca, rodzaju i przyczyny powstania zakłóceń prawidłowego funkcjonowania przenośnika rolkowego i systemu sterowania;
• prowadzenie dziennika pracy systemu, rejestrowanie i przechowywanie informacji o przedawaryjnym stanie systemu sterowania i uczestniczących w pracy przetwornic częstotliwości („przebieg awaryjny”);
• intuicyjny, graficzny interfejs;
• utrzymywanie jednolitego czasu w całym systemie.

Sterowanie napędami realizowane jest przez sterownicze części układu sterowania i przetworników częstotliwości. Sterowanie napędami grup przenośnika rolkowego jest równoległe i niezależne, tj. system sterowania PLC jednocześnie generuje sygnały sterujące i współdziała ze wszystkimi sterownikami PLC przetworników częstotliwości uczestniczącymi w pracy.

System sterowania PLC jest zbudowany w oparciu o sterowniki B&R SYSTEM 2003 i 2005. W skład systemu sterowania wchodzą dwie szafy sterownicze — gdzie jedna z nich jest szafą rezerwową, trzy panele sterowania i sześć szaf ze sterownikami zbierania informacji o stanie wejść zdalnych (PLC RIO).

Każda szafa sterowania jest wyposażona w sterownik kontrolujący (PLC) i sterownik z panelem wyświetlania. Rezerwowa szafa sterowania znajduje się w gorącej rezerwie, automatycznie przechodzi do trybu działania głównej szafy sterowania i w dowolnym momencie i bez żadnych dodatkowych regulacji może przystąpić do pracy zamiast głównej szafy sterowania.

Trzy operatorskie panele sterowania są rozproszone wzdłuż walcarki. Każdy z 3 paneli operatorskich jest wyposażony w panel wyświatlania PLC, co pozwala na realizację w pełni funkcjonalnego sterowania z dowolnego stanowiska sterowania. Sześć PLC RIO rozproszonych jest wzdłuż przenośnika rolkowego, bezpośrednio obok szaf z instalacyjnymi wyłącznikami silników grup przenośnika rolkowego.

Do stworzenia oprogramowania użyto B&R Automation Studio 2.10, co pozwala na tworzenie inteligentnych systemów gromadzenia i przetwarzania informacji. Do opracowania programów systemu sterowania stosowany jest język „C”. Do integracji sterujących PLC w sieć Fieldbus Profibus DP zastosowano B&R Fieldbus Configurator.

Wdrożenie systemu było przeprowadzone na stale działającym obiekcie — przenośnik rolkowy był udostępniony do regulacji na 15 do 20 minut, 1-2 razy dziennie.
W niektórych przypadkach do debugowania szczególnie złożonych algorytmów zostały opracowane modele z wykorzystaniem pakietu Borland C++Builder 5.

Podczas budowania oprogramowania zachowano następujące zasady:

• funkcjonalna wystarczalność (kompletność);
• solidność i wiarygodność (zgodność z określonym algorytmem pracy, kontrola i filtrowanie informacji wejściowych, brak fałszywych działań);
• modułowa konstrukcja i hermetyzacja (oprogramowanie podzielone jest na zadania, każde zadanie działa tylko z własnymi danymi);
• wielozadaniowość (jednoczesna realizacja kilku programów);
• hierarchizacja (różne priorytety programów);
• zdolność adaptacji i elastyczność (możliwość szybkiej konfiguracji i szybkiej przebudowy algorytmów sterowania);
• modyfikowalność (możliwość modyfikowania i rozszerzania, modernizacji, rozwijania i przedłużania);
• wygoda eksploatacji i konserwacji.