12cr1movg无缝钢管矫直过程中闭环控制研究

      在现在的钢材生产线中，很多生产厂家在矫直机控制上采用传统的西门子程序，但由于矫直系统往往是作为一个钢材生产线的最后一个成品环节，矫直机控制的优劣与产品的尺寸达标程度密切相关，传统的矫直系统在控制上一般采用单PLC400或300控制方式，在每一道次的控制上，都由一个PLC控制。这种控制方式往往在控制精度上达不到理想化的要求，且矫直系统一般要求要有相应快，控制误差小等特点，单一的PLC控制方式一般达不到这种要求。FM458是一种高速模板，其本身就具有处理数据和运算的功能，在功能上等价成一个PLC400类型的CPU。FM458应用模块专为SIMATICS7-400站中的高动态性能闭环控制和技术应用而设计，可根据需要采用为：开环控制，闭环控制和运动控制；

天津大无缝12cr1movg无缝钢管生产线矫直机采用PLC400与FM458一起共同组成了一个控制系统，并将FM458模板作为现场控制输出与输入的中间模板，大大提高了控制系统的反应时间和控制精度，在现代化的轧钢生产线中有着较广泛的意义。

2.系统组成

2．1硬件组态

在硬件组态上我们选用西门子的S7400的CPU，设计上我们让其主要控制数据传输，模式转换等工作。

组态表如下：

1、CPU416PLC400系列

2、CP模板通讯模板

3、FM458自带运算功能cpu

4、DP模板（FM458自带）DP通讯块

5、EXM438扩展通讯模板（I/O模板1）

6、EXM438扩展通讯模板（I/O模板2）

对于FM458模板来说，可选的PLCCPU可以从412系列到417系列。

对于不同的CPU来说FM458可能需要一些更新，更新的主要步骤如下：

a、用STEP7和编程设备将更新文件传送到空白MMC。

b、将FM458-1DP断电并插入包含FW更新的MMC。

c、上电。FM458-1DP自动检测包含FW更新的MMC并启动FW更新。

在FW更新期间，所有LED均亮起。FW更新完成后，STOPLED将闪烁。

d、将FM458-1DP断电，并拆除包含FW更新的MMC。更新后的FM458就可以投入使用了。在上述的硬件配置中FM458是通过LE总线与EXM438来通讯的。

硬件CPU416是作为主站控制CPU来运行的，FM458模块从属于主站，并与主站和DP网通讯。

在通讯上每个EXM438下挂了四个绝对值编码器，分别为第二组，第四组，第六组和第八组。

2．2FM458的通讯方式

A、FM458与CPU的通讯

FM458和SIMATICCPU（当然也包括416）之间的通讯有三种方式，

1、通过过程中断技术可以与SIMATIC－CPU交换4个字节的数据。

2、通过SIMATICI/O的访问方式可以交换128个字节的数据。

3、通过数据集和数据块的方式可以交换大量字节的数据。

大12cr1movg无缝钢管钢矫直机系统数据量较大，所以我们采用第三种方式，数据集传输方式，这种方式要先通过一个虚拟联接。

在FM458-1DP上按如下3个步骤组态该连接类型：

1.建立连接：

组态中央通讯块@CPB（从“SpezKomm”块系列中）以初始化并监视数据集连接。

2.定义发送和接收数据集：

必须为每个数据集（报文）组态功能块：

要接收的CRV。

要发送的CTV。

CRV/CTV连接处的数据/输入：CTS=FM4581DP.P_B连接已连接到P总线耦合模块，

CFC输入：

标记CTS/鼠标右键/连接到操作数。已组态的模块名称（默认为“FM4581DP”）显示在要连接模块的选择列表中。AR/AT=‘channelname.datasetnumber”任何名称（最多6个字符）和由点分隔的数据集（对应于SCF58/59调用中的RECNUM信息/数据）。值范围：2到127对于发送和接收数据集如果使用多个数据集，则通道名称必须唯一，即它们必须各不相同。

3.为数据集分配处理数量：

如果通过“向地址插入连接”对话框将标记的块输出和输入连接到数