系統(tǒng)采用SIEMENSS7300CPU315－2DP中央處理器主站。采用S7300ET200M處理器作為從站，采集主料加工、消光處理、供膠增壓、B組分三套子系統(tǒng)的現(xiàn)場信號和DCS連鎖。主站直接控制變頻器。主站與變頻器之間采用高USS總線通訊技術(shù)。
傳動采用SIEMENS公司Micromaster440系列變頻器。
技術(shù)指標
高性能變頻器使系統(tǒng)各工位流量、液位控制精度在系統(tǒng)給定的±1％ㄇ以內(nèi)。
而且變頻器正常運行范圍可在3－60HZ之內(nèi)可靠運行，特殊情況下變頻器最高運行頻率為70HZ，最低運行頻率為3HZ；增壓、供紡泵的流量比例準確穩(wěn)定度達到±1％以內(nèi)，并且滿足最大牽伸比要求，網(wǎng)絡(luò)化機構(gòu)使系統(tǒng)具有良好的抗干擾性能；系統(tǒng)無論是單機、多機或全線聯(lián)機時的起跳、調(diào)速、高低速換檔、停車和過渡過程平穩(wěn)，并且保持比例同步運行；系統(tǒng)各工位流量、液位控制衰減率達到90％，系統(tǒng)超調(diào)量不超過10％；系統(tǒng)啟動時間：15秒；系統(tǒng)停車時間；5秒；控制系統(tǒng)設(shè)立高低速控制，并解決高、低速切換過程中原液供膠泵易跳車的問題，系統(tǒng)切換時間為120秒；系統(tǒng)抗電網(wǎng)波動范圍：最高電壓為額定電網(wǎng)電壓的±15％；最低電壓為額定電網(wǎng)電壓30％。
系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)主要器件選型
變頻器。由于原液裝置各泵的負載為恒轉(zhuǎn)矩負載，并要求有較大起動轉(zhuǎn)矩，根據(jù)這些特點，本系統(tǒng)選用了西門子的第四代標準變頻器MM440（MicroMaster440），MM440變頻器主要特點有：
豐富的控制功能：通過P1300參數(shù)可以選擇從V／F控制到帶傳感器的矢量控制VC等12種不同特點的控制模式，適用于恒轉(zhuǎn)矩、變轉(zhuǎn)矩等各種性質(zhì)負載，滿足各行業(yè)的驅(qū)動控制要求。在本控制系統(tǒng)中，采用矢量控制方式來驅(qū)動各分部電機。
強大的通訊功能：具有標準的RS485接口，利用MM440內(nèi)部的USS標準協(xié)議，可方便組成USS串行主－從控制系統(tǒng)，硬件支持高達115.2Kb／S波特率，可構(gòu)成滿足大多數(shù)應(yīng)用場合的低成本、高性能的網(wǎng)絡(luò)通訊控制系統(tǒng)。同時，利用PROFIBUS通訊可選件，便可以將MM440接入開放的、高速（12Mb／S）的DP網(wǎng)，實現(xiàn)性能更佳、精度更高的通訊控制。在本系統(tǒng)中便采用前一方案。
自由功能模塊和BICO技術(shù)：MM440繼承和吸收了6SE70工程型變頻器的許多優(yōu)良特點，其中最具實用性的是具有區(qū)別一般通用變頻器的自由功能模塊和BICO技術(shù)，利用豐富的自由功能模塊和靈活的BICO技術(shù)，可方便地實現(xiàn)各種不同目的的組態(tài)設(shè)計，完成復雜控制設(shè)計的要求。
豐富的停車和制動功能：MM440具有3種停車方式，即按斜坡減速停車（OFF1）、慣性停車（OFF2）快速停車（OFF3）。3種制動功能，即直流制動、復合制動、動力制動（須外接制動電阻，75kW以下已內(nèi)置制動單元）。停車方式和制動方式的靈活配用，可適應(yīng)不同機械慣性負載的要求。本系統(tǒng)選用了OFF1、OFF3、直流制動、動力制動等功能以適應(yīng)高速時的停車制動不同要求。
多種參數(shù)設(shè)置方式：通過基本操作板、高級操作面板進行參數(shù)設(shè)置、更改、拷貝，也可利用DriverMonitor和Starter調(diào)試軟件進行參數(shù)操作，同時可以運用調(diào)試軟件監(jiān)視控制中的各種過程變量。
可編程控制器（PLC）
由于系統(tǒng)要采用基于USS協(xié)議的RS－485串行總線控制方式，對可編程控制器（PLC）的性能、容量、速度等都有較高的要求，所以本系統(tǒng)選用西門子S7－300系列的CPU313－2PTP緊湊型CPU模塊，其獨特的MMC存儲卡，無須后備電池便可對程序和數(shù)據(jù)進行可靠的保存。位操作和浮點數(shù)操作的執(zhí)行時間僅為0.1μs和15μs，CPU還集成了16DI／16DO數(shù)字接口，包含兩個30KHZ的高速計數(shù)器，不必再單獨購置FM350計數(shù)功能模板。另外，CPU還集成MPI和PTP兩個RS845通信接口，利用PTP接口可直接組成基于USS的串行總線控制系統(tǒng)，也無須再購置CP34X通信模塊。
此外，根據(jù)系統(tǒng)I／O點分布和設(shè)置需要，本系統(tǒng)還需要3個32點數(shù)字輸入模塊（DI）和2個32點數(shù)字輸出模塊（DO），64kB的MMC存儲卡。
人機界面（HMI）
為了對系統(tǒng)的工藝參數(shù)、電機參數(shù)、變頻器參數(shù)、過程參數(shù)及I／O點的設(shè)置和實時監(jiān)控，本系統(tǒng)選用西門子OP270觸摸屏作為人機界面，對控制系統(tǒng)進行全面的管理，為設(shè)備維修人員提供便利。
系統(tǒng)構(gòu)成
1＃PLC主站的CP314通訊模板接口連接23個變頻器的RS－485口，構(gòu)成了原液主供料USS串行總線系統(tǒng)。2＃PLC主站的CP314通訊模板接口連接23個變頻器的RS－485口，構(gòu)成了原液增壓供膠USS串行總線系統(tǒng)。3＃PLC主站的CP314通訊模板接口連接14個變頻器的RS－485口，構(gòu)成了原液B組份USS串行總線系統(tǒng)。三個PLC主站的MPI口連接到0P270.變頻器通過外接電阻構(gòu)成動力制動，變頻器的進線端加入交流電抗器，可抑制來自電網(wǎng)的干擾和諧波，同時也可限制本系統(tǒng)對電網(wǎng)的沖擊和諧波干擾。
系統(tǒng)的測試
通過系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試，整機運行良好，起停平穩(wěn)，設(shè)備連續(xù)長時間高速運行穩(wěn)定、可靠，調(diào)諧輥的擺動小，各種制動功能良好，其中緊急制動平均時間為1.97s，斷線率低，綜合指標完全達到設(shè)計要求。設(shè)備在用戶現(xiàn)場運行近一年，無任何質(zhì)量問題，工作可靠，故障率低，受到了用戶的高度評價和贊揚。
傳動采用SIEMENS公司Micromaster440系列變頻器。
技術(shù)指標
高性能變頻器使系統(tǒng)各工位流量、液位控制精度在系統(tǒng)給定的±1％ㄇ以內(nèi)。
而且變頻器正常運行范圍可在3－60HZ之內(nèi)可靠運行，特殊情況下變頻器最高運行頻率為70HZ，最低運行頻率為3HZ；增壓、供紡泵的流量比例準確穩(wěn)定度達到±1％以內(nèi)，并且滿足最大牽伸比要求，網(wǎng)絡(luò)化機構(gòu)使系統(tǒng)具有良好的抗干擾性能；系統(tǒng)無論是單機、多機或全線聯(lián)機時的起跳、調(diào)速、高低速換檔、停車和過渡過程平穩(wěn)，并且保持比例同步運行；系統(tǒng)各工位流量、液位控制衰減率達到90％，系統(tǒng)超調(diào)量不超過10％；系統(tǒng)啟動時間：15秒；系統(tǒng)停車時間；5秒；控制系統(tǒng)設(shè)立高低速控制，并解決高、低速切換過程中原液供膠泵易跳車的問題，系統(tǒng)切換時間為120秒；系統(tǒng)抗電網(wǎng)波動范圍：最高電壓為額定電網(wǎng)電壓的±15％；最低電壓為額定電網(wǎng)電壓30％。
系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)主要器件選型
變頻器。由于原液裝置各泵的負載為恒轉(zhuǎn)矩負載，并要求有較大起動轉(zhuǎn)矩，根據(jù)這些特點，本系統(tǒng)選用了西門子的第四代標準變頻器MM440（MicroMaster440），MM440變頻器主要特點有：
豐富的控制功能：通過P1300參數(shù)可以選擇從V／F控制到帶傳感器的矢量控制VC等12種不同特點的控制模式，適用于恒轉(zhuǎn)矩、變轉(zhuǎn)矩等各種性質(zhì)負載，滿足各行業(yè)的驅(qū)動控制要求。在本控制系統(tǒng)中，采用矢量控制方式來驅(qū)動各分部電機。
強大的通訊功能：具有標準的RS485接口，利用MM440內(nèi)部的USS標準協(xié)議，可方便組成USS串行主－從控制系統(tǒng)，硬件支持高達115.2Kb／S波特率，可構(gòu)成滿足大多數(shù)應(yīng)用場合的低成本、高性能的網(wǎng)絡(luò)通訊控制系統(tǒng)。同時，利用PROFIBUS通訊可選件，便可以將MM440接入開放的、高速（12Mb／S）的DP網(wǎng)，實現(xiàn)性能更佳、精度更高的通訊控制。在本系統(tǒng)中便采用前一方案。
自由功能模塊和BICO技術(shù)：MM440繼承和吸收了6SE70工程型變頻器的許多優(yōu)良特點，其中最具實用性的是具有區(qū)別一般通用變頻器的自由功能模塊和BICO技術(shù)，利用豐富的自由功能模塊和靈活的BICO技術(shù)，可方便地實現(xiàn)各種不同目的的組態(tài)設(shè)計，完成復雜控制設(shè)計的要求。
豐富的停車和制動功能：MM440具有3種停車方式，即按斜坡減速停車（OFF1）、慣性停車（OFF2）快速停車（OFF3）。3種制動功能，即直流制動、復合制動、動力制動（須外接制動電阻，75kW以下已內(nèi)置制動單元）。停車方式和制動方式的靈活配用，可適應(yīng)不同機械慣性負載的要求。本系統(tǒng)選用了OFF1、OFF3、直流制動、動力制動等功能以適應(yīng)高速時的停車制動不同要求。
多種參數(shù)設(shè)置方式：通過基本操作板、高級操作面板進行參數(shù)設(shè)置、更改、拷貝，也可利用DriverMonitor和Starter調(diào)試軟件進行參數(shù)操作，同時可以運用調(diào)試軟件監(jiān)視控制中的各種過程變量。
可編程控制器（PLC）
由于系統(tǒng)要采用基于USS協(xié)議的RS－485串行總線控制方式，對可編程控制器（PLC）的性能、容量、速度等都有較高的要求，所以本系統(tǒng)選用西門子S7－300系列的CPU313－2PTP緊湊型CPU模塊，其獨特的MMC存儲卡，無須后備電池便可對程序和數(shù)據(jù)進行可靠的保存。位操作和浮點數(shù)操作的執(zhí)行時間僅為0.1μs和15μs，CPU還集成了16DI／16DO數(shù)字接口，包含兩個30KHZ的高速計數(shù)器，不必再單獨購置FM350計數(shù)功能模板。另外，CPU還集成MPI和PTP兩個RS845通信接口，利用PTP接口可直接組成基于USS的串行總線控制系統(tǒng)，也無須再購置CP34X通信模塊。
此外，根據(jù)系統(tǒng)I／O點分布和設(shè)置需要，本系統(tǒng)還需要3個32點數(shù)字輸入模塊（DI）和2個32點數(shù)字輸出模塊（DO），64kB的MMC存儲卡。
人機界面（HMI）
為了對系統(tǒng)的工藝參數(shù)、電機參數(shù)、變頻器參數(shù)、過程參數(shù)及I／O點的設(shè)置和實時監(jiān)控，本系統(tǒng)選用西門子OP270觸摸屏作為人機界面，對控制系統(tǒng)進行全面的管理，為設(shè)備維修人員提供便利。
系統(tǒng)構(gòu)成
1＃PLC主站的CP314通訊模板接口連接23個變頻器的RS－485口，構(gòu)成了原液主供料USS串行總線系統(tǒng)。2＃PLC主站的CP314通訊模板接口連接23個變頻器的RS－485口，構(gòu)成了原液增壓供膠USS串行總線系統(tǒng)。3＃PLC主站的CP314通訊模板接口連接14個變頻器的RS－485口，構(gòu)成了原液B組份USS串行總線系統(tǒng)。三個PLC主站的MPI口連接到0P270.變頻器通過外接電阻構(gòu)成動力制動，變頻器的進線端加入交流電抗器，可抑制來自電網(wǎng)的干擾和諧波，同時也可限制本系統(tǒng)對電網(wǎng)的沖擊和諧波干擾。
系統(tǒng)的測試
通過系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試，整機運行良好，起停平穩(wěn)，設(shè)備連續(xù)長時間高速運行穩(wěn)定、可靠，調(diào)諧輥的擺動小，各種制動功能良好，其中緊急制動平均時間為1.97s，斷線率低，綜合指標完全達到設(shè)計要求。設(shè)備在用戶現(xiàn)場運行近一年，無任何質(zhì)量問題，工作可靠，故障率低，受到了用戶的高度評價和贊揚。
