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CHPDA高速数据采集分析系统 ─ 详尽解析质量管理及工业大数据来源 |
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57 连铸液压振动PDA系统 结晶器是连铸机的核心设备，与机械振动相比液压振动能有效减小铸坯与结晶器铜管间的摩擦阻力，从而提高铸坯表面质量，提高拉速，增加产量；采用板弹簧导向，无机械磨损，设备维护工作量和费用大大减少；采用高精度的预应力板簧导向，各向的偏差小；在线可调振幅、振频和波形，实现正弦和非正弦振动，适应各钢种的浇注工艺要求。 调试人员可依据波形调节各种参数，使反馈与给定尽可能快速跟随而超调也很小，有时由于液压系统油不太干净致使伺服阀出现堵塞都能从曲线上直观分析出来，可以快速找出原因。一般生产工人发现停振后都可将历史曲线调出来，是信号干扰、摩擦力太大、油路堵塞还是操作不规范都可定量分析。 与传统的直流式电机或交流电机驱动的偏心凸轮的结晶器激振系统相比，电液伺服驱动的连铸结晶器激振系统具有能实现非正弦振动，可明显改善结晶器保护渣的润滑，有效地减少铸坯与结晶器之间的摩擦力，从而减少铸坯振痕，提高铸坯质量和金属的收得率。 PDA系统用于结晶器振动装置的实时数据采集与监控，采样周期2ms，采集的数据包括实际位移，实际压力，实际拉速，实际伺服阀状态，是故障诊断和数据分析的必要工具。 57.1 S7-400+FM458方案 本方案是S7-400年代结晶器液压振动的经典控制方案，国内设计院和很多从事钢铁行业控制系统的公司都开发有振动的成熟系统。 FM458是SIEMENS推出的基于SIMADYN
D的高性能CPU-PM6控制板，运算速度快，采用128MHz、64-bit RISC处理器，可以提供高性能的计算能力，任务的最小控制周期为0.1ms，集成8个数字量输入，扩展模板EXM438-1,可连接编码器、数字量输入、数字量输出、模拟量输入、模拟量输出，能触发8个中断任务，执行多种高动态响应的应用，如：力矩、速度、位置闭环控制以及高动态响应的液压驱动，因此国内很多用户用它来作为结晶器液压振动的控制器。 S7-400可以通过以太网高速定周期（2ms）采集数据。 FM458将需要采集的数据通过背板总线同步传送到S7-400的CPU，由它高速打包，包满后发送到PDA服务器进行实时压缩、存贮、分析。 当采集点数不很多，但要求采集周期很快时采用本方案，采样周期可到2ms，PDA数据源类型为0，注意填写CPU槽号，CPU自带或独立以太网卡的网口均可。 建议选用6GK7
443-1EX20-0XE0等西门子升级以后的网卡，性能比6GK7 443-1EX11-0XE0高得多。
57.2
TDC方案 TDC在结晶器液压振动中应用广泛。 SIMATIC TDC（工艺和传动控制）是一个数字化自动化系统，它具有极高计算能力，能够处理非常大的程序。它提供了一个具有大约 300 个现成功能块的内容详尽的库，可用于进行快速组态。 SIMATIC TDC 提供有最性能的运动控制和闭环控制技术能力。 SIMATIC TDC 以其高效、可同步的多处理器系统而与众不同。 SIMATIC TDC尤其可在冶金、轧钢厂以及配电领域中的工厂组态中使用。
57.3 倍福Beckhoff方案 倍福控制器在结晶器液压振动、结晶器电液伺服直驱振动中应用广泛，控制器操作系统选WinCE，采用Realtime
ethernet通讯协议。
57.4 Simotion
D方案 Simotion D是西门子高响应性能的高端运动控制系统，在结晶器液压振动中应用广泛。 西门子基于驱动器的运动控制器Simotion D将运动控制、工艺和PLC功能直接集成到驱动器中。用户获益：机器循环频率高，产品质量可重复，成本节约可观，控制柜内的空间要求较低。 Simotion D是控制器与驱动器的理想组合，紧凑、可灵活扩展、经济且响应性高：通过Simotion D，PLC 功能、工艺功能和运动控制功能被直接集成在SINAMICS S120 驱动系统的控制模块中。 Simotion D 应用领域： （1）高端机器 对于需要极短循环时间以及通过确定性和可重复的机器特性实现优质产品质量的复杂多轴机器来说，是理想解决方案。 （2）紧凑型机器 当需要在很小的空间内实现复杂应用时，推建使用Simotion D。由于控制器和驱动器组合在一个系统中，Simotion D在控制柜内占用的空间很小。 （3）模块化机器 在模块化场合中，Simotion
D可作为Simotion P或Simotion
C系统的补充。系统之间通过支持IRT的PROFINET 来连接。 （4）分布式自动化解决方案 Simotion D适用于每个机器模块都由一个Simotion控制器控制的多轴机器，各模块在等时同步模式下相互交换过程值（分布式同步）。 （5）恶劣环境条件 经过优化的Simotion
D SIPLUS 型号，适合在恶劣运行条件下使用（例如，在含有有害气体的环境中）。
57.5 S7-1500方案 自西门子推出S7-1500后，结晶器液压振动控制器逐步选用了本系列，需要选用S7-1517或以上控制器。
57.6 硬接线方案 在控制器网络性能较差不能满足毫秒级的数据传送时，采用本方案，西门子交交主传动中也有类似方案，目前处于淘汰中，作为不得已的高速数采方案。IO模块选用高速型，AD转换精度16位。
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设备测试 故障诊断 质量分析 |
毫秒级的数据采样 高效实时数据压缩 捕捉信号瞬时突变 |
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