Drivebus光纤通讯在卸船机控制系统中的应用.docVIP

Drivebus光纤通讯在卸船机控制系统中的应用 　　摘要：桥式抓斗卸船机是重要的港口卸料设备，卸船机控制系统中通讯的性能好坏直接影响整台卸船机的控制性能。文章着重介绍AC800M与ABB交流变频多传动之间的Drivebus光纤通讯技术的优点及采用AC800M控制的硬软件组态。 　　关键词：桥式抓斗卸船机；变频器；交流变频；硬软件组态 　　中图分类号：U653 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0054-02 　　1 概述 　　桥式抓斗卸船机是散货码头的重要机械，其电气控制系统的可靠性对设备的稳定运行至关重要，Drivebus光纤通讯采用CI858通讯模件通过NDBU-95连接到多传动单元，通讯速度快，除数据交换外，还提供监测、诊断功能，并提供特殊的I/O接口，可实现传动之间的高度同步，提高了我们控制系统的可靠性、稳定性和通用性。全数字化光纤通讯模式的抗干扰能力强、测量精度高，借助数字双向传输的特点和先进的设备管理系统，更有利于设备的可靠运行。 　　2 系统介绍 　　我公司的主导产品桥式抓斗卸船机，电气控制系统主要包括PLC控制器、5大机构变频器和电机、编码器、管理系统等主要部件，卸船机的工作过程采用由抓斗升降、开闭及小车牵引三个机构组合成四卷筒机构，通过四个卷筒上钢丝绳的收放完成抓斗闭合取料、打开卸料。主要机构包括起升机构、开闭机构、小车机构（与俯仰机构共用同一变频器）、大车行走机构。传动都采用交流变频控制。变频器选用ABB公司的ACS800提升机控制固件变频器。 　　3 系统硬件配置及说明 　　卸船机电气控制系统PLC选用AC800M系列，CPU选用PM856。PLC与变频器通讯模块选用CI858及NDBU-95通讯模件，变频器上增加DDCS光纤通道适配器RDCU-02C。将光纤插入NDBU-95的master通道，与变频器连接的光纤插入CH0～CH3通道。 　　硬件网络拓朴结构图如1所示。 　　4 软件配置 　　4.1 AC800M配置 　　采用AC800M编程操作软件Compact Control Builder 5.0进行配置，打开A Compact Control Builder 5.0，在“Controllers”――“PLC_1”――“Hardware AC 800M”上点击右键，选择“New Unit”，再选择“CI858”来配置模块。 　　4.2 激活CI858传动通道 　　打开AC800M编程操作软件Compact Control Builder 5.0，在“Controllers”――“PLC_1”――“Hardware AC 800M”――“CI858”点击右键，选择“New Unit”――“Drive Channel”来激活CI858传动通道。 　　4.3 配置ACS800变频器 　　CI858第一端口通过光纤与传动CH0连接， 然后在编程软件里“0 Drive Channel”上点击右键选择“New Unit”――“ABB Engineered Drive”来添加变频器模块。 　　以同样的方式对其他变频器进行配置，共配置起升、开闭、小车/俯仰、大车等4个ACS800变频器，站点号分别为1、2、3、4，站点号必须与参数98.4设定一致。 　　4.4 ABB变频器（提升机应用程序+N652）参数设置 　　按照RDCU-02C适配器模块的用户手册进行硬件调整： 　　参数98.2（Comm.Module） 设为：ADVANT 　　参数98.4（CHO NODE ADDR）设为：1（其他三个变频器设为2、3、4） 　　参数71.5（DSET BASE ADDRESS）设为：10（用于和PLC进行现场总线通讯的第一个数据集的数据集号） 　　这样就完成了AC800M与变频器之间的基本通讯设置。其他通讯参数设置请参照《ACS800提升机应用程序7.x》，在PLC动态数据表中设置变量，并且下载在线后，在图2的Status里可以观察到过程数据的数值及变化。 　　5 Drivebus光纤通讯在卸船机应用的特点 　　卸船机抓取物料时，应将主令开关往闭合方向打到最大位置，紧接着再往起升方向打到最大位置，此过程应在两秒的时间内完成。这样，开闭电机自动加速至稳速运行，快要闭合时自动减速，实现软件闭斗，与此同时，起升电机松开抱闸，进入电流环控制，使起升钢丝绳有一定的上提力，以保证抓斗在闭合过程中能往下沉抓满物料，并且保持起升钢丝绳不松弛。在抓斗达到闭合位置时，使开闭电机也转入限负荷控制（电机电流约为额定电流的50%左右），时间为0.5秒，从而使起升绳与开闭绳在抓斗上升之前负荷基本平衡。然后起升、开闭以负载平衡的方式提升抓斗，使起升、开闭电机的