邱告華

（萍鄉(xiāng)萍鋼安源鋼鐵有限公司，萍鄉(xiāng) 337000）

二煉鋼50t轉(zhuǎn)爐傾動裝置為四點全懸掛式結(jié)構(gòu)，它由四臺45kW變頻電動機進行驅(qū)動。四臺電動機的輸出軸通過減速器的齒輪剛性連接在一起，所以必須充分保證負載能夠均勻分配在四臺驅(qū)動電動機之間，使四臺電動機的運轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)矩值基本一致。由于其特殊性，利用四臺控制變頻器所具有的主從控制功能保證負載可以均勻地分配在傳動單元之間。

1 SIMOLINK網(wǎng)工作原理

SIMOLINK（siemens motion link）是以光纖電纜為傳輸介質(zhì)的數(shù)字串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。SIMOLINK驅(qū)動連接發(fā)展為單個MASTERDRIVES MC/VC裝置之間或MASTERDRIVES MC/VC裝置與上位機系統(tǒng)，在共同系統(tǒng)時鐘下所有連接站同步，過程數(shù)據(jù)（控制信息、給定值、實際值及狀態(tài)信息）快速、精確地進行周期傳輸。SIMOLINK主站可以接收和發(fā)送報文，并且可讀寫其所含信息。從站只能接收電報，不能去處理其中所含的信息。

連接站之間的同步是通過一個SYNC報文起作用的，這個報文是由一個具有特殊功能的（分配器功能）站生成的，并且所有站同時收到。SYNC報文由嚴(yán)格的時間間隔組成且無偏差，兩個SYNC電報之間的時間即為SIMOLINK的總線周期時間，與所有連接站同步的公共時鐘時間對應(yīng)。每個電報32位數(shù)值。SIMOLINK中的每個站均具有運行功能，可作為分配器或收發(fā)器。SIMOLINK環(huán)中始終只有一個站具有分配器功能，其余的均為收發(fā)器。總線拓撲組成如圖1所示。

2 實際應(yīng)用

2.1 應(yīng)用設(shè)計

二煉鋼轉(zhuǎn)爐使用了四臺西門子90kW變頻器，變頻器之間通過光纜串行通信鏈路組成一個環(huán)行結(jié)構(gòu)網(wǎng)。在環(huán)行結(jié)構(gòu)網(wǎng)中，由轉(zhuǎn)爐PLC控制系統(tǒng)對環(huán)行結(jié)構(gòu)中四臺變頻器控制，確定1臺主機和2臺從機。如圖2所示，使用F01為主機，當(dāng)F01主機出現(xiàn)故障時，由轉(zhuǎn)爐操作工在WICC畫面上選擇切換到F02為主機不投入F01，在畫面上可輕松切換。轉(zhuǎn)爐自動控制系統(tǒng)所發(fā)出的轉(zhuǎn)爐傾動操作信號只與主機連接，再由主機通過光纜串行通信鏈路來控制三臺從機。

圖1 總線拓撲組成

3.2 SIMOLINK網(wǎng)參數(shù)設(shè)定

F01變頻器SIMOLINK網(wǎng)卡參數(shù)設(shè)定：P60=4，電子板參數(shù)設(shè)置權(quán)限；P740=0，本站SLB網(wǎng)卡作為SIMOLINK網(wǎng)分配器使用；P741=2MS，SIMOLINK網(wǎng)在該時間內(nèi)沒有收到同步報文則報裝置故障；P742=1，SIMOLINK網(wǎng)傳輸電纜距離0～15m；P743=4，SIMOLINK網(wǎng)上接點數(shù)；P745=2，SLB網(wǎng)卡可傳輸數(shù)據(jù)的通道數(shù)；P746=1MS，確定SIMOLINK周期時間的參數(shù)；P751.01=K30，發(fā)送F01裝置的控制字1；P751.02=K165，發(fā)送F01裝置的轉(zhuǎn)矩設(shè)定。

圖2 SIMOLINK網(wǎng)絡(luò)組成

F02變頻器SIMOLINK網(wǎng)卡參數(shù)設(shè)定：P60=4，電子板參數(shù)設(shè)置權(quán)限；P740=0，本站SLB網(wǎng)卡作為SLB網(wǎng)收發(fā)器使用網(wǎng)址為1；P741=2MS，SIMOLINK網(wǎng)在該時間內(nèi)沒有收到同步報文則報裝置故障；P742=1，SIMOLINK網(wǎng)傳輸電纜距離0～15m；P749.01=0.0，接收F01的0通道控制字和轉(zhuǎn)矩給定。

P751.01=K30，發(fā)送F01裝置的控制字1；P751.02=K165，發(fā)送F01裝置的轉(zhuǎn)矩設(shè)定。

F03、F04變頻器SIMOLINK網(wǎng)卡參數(shù)設(shè)定：P740=2或3，本站SLB網(wǎng)卡作為SLB網(wǎng)收發(fā)器使用網(wǎng)址為2或3；P741=2MS，SIMOLINK網(wǎng)在該時間內(nèi)沒有收到同步報文則報裝置故障；P742=1，SIMOLINK網(wǎng)傳輸電纜距離0～15m；P749.01=0.0，接收F01的0通道控制字和轉(zhuǎn)矩給定；P749.02=1.0 ，接收F02的0通道控制字和轉(zhuǎn)矩給定。

3 主從控制原理

二煉鋼傾動由西門子PLC400通過PRIFIBUS網(wǎng)與四個變頻器連接，主要與主站交換控制字和狀態(tài)字以及速度的給定，主站正常為F01變頻器，如有問題可切換到F02變頻器。主站由速度環(huán)和電流環(huán)控制，從站不接收PRIFIBUS網(wǎng)的控制字和轉(zhuǎn)速信號，而是通過SIMOLINK網(wǎng)接收主站的轉(zhuǎn)矩信號，此時速度環(huán)不起作用。從站參數(shù)P452設(shè)定封在+110%，P453設(shè)定封在-110%，使得四臺電動機的運轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)矩值基本一致。PLC的編程和變頻器的自由功能塊組合，當(dāng)F01變頻器有故障時，F(xiàn)02變頻器就承擔(dān)主站的功能。

4 結(jié)語

通過SIMOLINK網(wǎng)實現(xiàn)主從控制技術(shù)，該系統(tǒng)運行可靠、精確同步，搖爐加減速平穩(wěn)。投產(chǎn)至今，無故障發(fā)生，因此SIMOLINK網(wǎng)作為主從控制的一種通信技術(shù)，可以廣泛推廣運用。