有“贝”而“莱” 强势围观 | 贝加莱ACOPOS驱动器在冶金液面控制中的应用 011

有“贝”而“莱” 强势围观 | 贝加莱ACOPOS驱动器在冶金液面控制中的应用 011

写在前面

本年度专为工业自动化爱好者而生的“2021贝加莱橙色灯塔杯技术最强音挑战赛”已经接近尾声，感谢合作伙伴和技术粉丝们的厚爱，感谢大家的踊跃参与！

The Voice of B&R Tech技术最强音竞赛

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贝加莱ACOPOS驱动器在冶金液面控制中的应用

张凯

一、概述

我公司圆坯连铸机结晶器液面控制系统采用塞棒PLC自动控制系统，该系统能进行全方位的自动控制来满足生产工艺要求。主系统主要采用PLC控制贝加莱ACOPOS伺服驱动器，来控制电动缸运行，控制精度达到+-2mm以内，实现了自动浇铸，液面稳定，有效提升钢坯质量。

二、硬件组成

（1）主控制系统采用 PP41 系统，驱动系统采用 ACOPOS 多功能驱动器， CAN bus （500k 传输速率）总线控制方式；

（2）应用电子齿轮、虚拟轴等功能，实现虚拟主轴对等同步、驱动四电机同步运行。

（3）通过 CAN bus ，在 ACOPOS1 建立虚拟主轴，最快每 400 μs 向网上实 轴发送 (最高优先级 )位置指令，并由各 ACOPOS 驱动器完成同步实时控制。实际证明，循环周期为 2ms 时，已能满足电动缸的动态同步精度。

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三、工作原理

涡流液面计准确检测结晶器内的钢水液面并实时地把液面信号经隔离器送到PLC，PLC将实际检测液面与设定液面比较，进行PID运算，综合实际拉速和塞棒位置等因素，输出控制信号到ACOPOS驱动器，由驱动器驱动电动缸动作，以调整塞棒的开度，调节钢水流量，从而保证结晶器内钢水液面的稳定，实现恒拉速定液位连铸控制。本套控制系统通过 CAN bus 总线方式控制电动缸，实现四电机的有效同步。利用 CAN bus 高速通信，可克服模拟量、串行通信及传统的工业总线的缺陷，数据收发方式灵活，采 用非破坏性基于优先权的总线仲裁技术，具有暂时错误和永久性故障节点的判别及故障节点的自动脱离功能，使系统其他节点的通信不受影响；同时 CAN 具有出错帧自动重发功能。信号传输用短帧结构（ 8bit ），实时性好，受干扰的概率低，具有极好的检错效果。采用统 一的标准和规范， 使各设备之间具有较好的互操作性和互换性，系统的通用性好。通信介质 可采用双绞线，无特殊要求，现场布线和安装简单，易于维护。CAN 总线实时性强、可靠性高、结构简单、互操作性好，利用 PP41 自带 CAN 口不增加成本，在百米之内最高波特率可以达到 500k ，能以最低廉的成本来实现最优控制。

基本运动控制原理贝加莱的伺服运动控制系统ACOPOSSERVO采用了面向对象型的控制方式，在贝加莱开发平台AutomationStudio中使用高级语言（Basic或C），只要针对一个伺服控制器创建一个运动对象后，就可以利用创建的指针完成对电机不同的运动控制。

贝加莱 ACOPOS 驱动系统相比较其他驱动器具备以下特点：​

（1）速度和精确度。ACOPOS 的一个扫描时间和通信时间循环是400 μs；

（2）灵活性。ACOPOS 伺服驱动对于标准定位、电子齿轮和凸轮仿形都能作出配置。由于这种基本的驱动配置的灵活性，ACOPOS 只需在应用程序上作些改动，就能适应任何 任务；

（3）完全的集成式。伺服驱动与贝加莱所有产品完全兼容。Automation Software 用于编程， 集成式的优点是：整个系统， 包括系统中完美匹配的件都来自同一个内核—贝加莱 Automation Studio 系统；

（4）安全操作。为保证在任何状态下统一的优质产品质量，贝加莱强调产品质量保证和持续生产过程检测的重要性，在 ACOPOS 的开发过程中就经过了完整的测试，包括剧烈震动、高温等恶劣环境。

四、结束语

结合现场实际应用，ACOPOS驱动器稳定的性能及其恶劣环境的适应能力，对现场控制精度达到新的提升，有助于提高产品质量，实现自动化应用运行。

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