一种基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统技术方案

本发明专利技术涉及轧机控制系统，具体涉及一种基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统，包括主控PLC、分控PLC和直流电机控制系统，还包括光纤通信电路、过流保护电路、can加速系统和远程控制端；本发明专利技术的光纤通信电路的协议作为数据传输协议，光纤通道支持许多上层协议，包括VIA、SCSI、IPv4、IPv6、SBCCS、ASM等，其具有高实时性、高可靠性、高带宽，高性价比；CAN加速系统总线接口与传统的RS232串行接口相配合，增强了设备的网络通讯能力，使远程操作功能得以实现，通信方式灵活。可以多主从方式工作，可以点对点、点对多点及全局广播方式发送和接收数据；本发明专利技术结构简单，实现远程控制，安全性能更高，系统信号传输效率更高，具有很强的创造性。

A Titanium Alloy Mill Control System Based on Optical Fiber Signal Transmission

【技术实现步骤摘要】
一种基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统
本专利技术涉及轧机控制系统，具体涉及一种基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统。
技术介绍
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。轧机是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。现代化轧钢生产设备控制均是基于通讯网路形成的复杂控制系统，一般控制流程为：主站PLC与从站PLC进行通讯，将轧机启停等信号进行传送，然后由从站PLC向直流调速装置传递控制信号(大多数轧机由直流电机驱动)，直流调速装置启动并控制轧机驱动电机。由于主站PLC、从站PLC、调速装置组成的是串联系统，当从站PLC出现故障时会直接迫使信息传递中断，直流调速装置无法接收到启动信号，同时造成轧机无法开启。在申请号为201810226994.7的专利文件中，公开了一种轧机控制系统及控制方法。控制系统包括主控PLC、分控PLC、直流电机控制系统、报警控制系统以及除尘控制系统；所述分控PLC、直流电机控制系统分别与主动PLC连接；所述除尘控制系统、报警控制系统与分控PLC连接。采用上述技术方案的轧机启停控制系统，其可通过主控PLC对分控PLC和直流电机控制系统的独立控制，从而使得分控PLC发生故障时，直流调速装置的工作不受影响，进而使得轧机控制过程中控制系统的稳定性得以改善。上述专利文件通过主控PLC对分控PLC和直流电机控制系统的独立控制，从而使得分控PLC发生故障时，直流调速装置的工作不受影响，增加控制系统的性能，但是对于如何提供一种结构简单，实现远程控制，安全性能更高，系统信号传输效率更高的基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统缺少技术性解决方案。
技术实现思路
（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统，用于解决如何提供一种结构简单，实现远程控制，安全性能更高，系统信号传输效率更高的基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统的问题。（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统，包括主控PLC、分控PLC和直流电机控制系统，其特征在于：包括光纤通信电路、过流保护电路、can加速系统和远程控制端，所述主控PLC通过所述光纤通信电路与所述远程控制端相连，所述主控PLC通过所述can加速系统与所述分控PLC相连，所述分控PLC与所述直流电机控制系统相连，所述远程控制端通过无线路由器与手机端相连，所述光纤通信电路的接口控制芯片在逻辑上可以分成三部分，即通用服务模块、端到端IU传输和缓冲到缓冲帧传输。优选的，所述光纤通信电路的FC-0层是光纤通道协议的物理层规范，定义了发射机、接收机、传输介质以及它们之间的接口规范，FC-4层实现这一映射，对于每一个支持的上层协议，都有一个映射协议与之相对应。优选的，所述光纤通信电路的FC-1层定义了串行编码和解码规范，规定使用8B/10B编码，FC-3层是一个通用服务层，为映射层协议提供一系列通用服务。优选的，所述光纤通信电路的FC-2层是光纤通道协议中最重要的一层，定义了将数据块进行端到端传输的规则和机制，包括不同类型的服务、帧格式定义、序列的分片和重装、交换管理、地址分配和多播管理。优选的，所述can加速系统的控制器是一个16位的外设模块，支持CAN2.0B协议，具有6个8字节邮箱；具有可编程的中断配置、总线唤醒功能，以及自动回复、自动重发、错误诊断功能。优选的，所述过流保护电路MOSFET的源极电流从脚4流出，在R1上有一电压降，V4≈IpR1，如果初级电流Ip过大，使V4达到晶体管Q1的基极导通电压0.6V，则Q1由截止转为导通，旁路了MOSFET的栅极，使电路停振，保护了MOSFET。（三）有益效果本专利技术的光纤通信电路的协议作为数据传输协议，光纤通道支持许多上层协议，包括VIA、SCSI、IPv4、IPv6、SBCCS、ASM等，其具有高实时性、高可靠性、高带宽，高性价比；CAN加速系统总线接口与传统的RS232串行接口相配合，增强了设备的网络通讯能力，使远程操作功能得以实现，通信方式灵活。可以多主从方式工作，可以点对点、点对多点及全局广播方式发送和接收数据；本专利技术结构简单，实现远程控制，安全性能更高，系统信号传输效率更高，具有很强的创造性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的can加速系统接口电路原理图；图2是本专利技术的过流保护电路原理图；图3是本专利技术的光纤通信电路的光纤通道原理图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例公开了一种基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统，包括主控PLC、分控PLC和直流电机控制系统，还包括光纤通信电路、过流保护电路、can加速系统和远程控制端，所述主控PLC通过所述光纤通信电路与所述远程控制端相连，所述主控PLC通过所述can加速系统与所述分控PLC相连，所述分控PLC与所述直流电机控制系统相连，所述远程控制端通过无线路由器与手机端相连，所述光纤通信电路的接口控制芯片在逻辑上可以分成三部分，即通用服务模块、端到端IU传输和缓冲到缓冲帧传输。如图3所示的光纤通信电路的FC-0层是光纤通道协议的物理层规范，定义了发射机、接收机、传输介质以及它们之间的接口规范，FC-4层实现这一映射，对于每一个支持的上层协议，都有一个映射协议与之相对应，光纤通信电路的FC-1层定义了串行编码和解码规范，规定使用8B/10B编码，FC-3层是一个通用服务层，为映射层协议提供一系列通用服务，光纤通信电路的FC-2层是光纤通道协议中最重要的一层，定义了将数据块进行端到端传输的规则和机制，包括不同类型的服务、帧格式定义、序列的分片和重装、交换管理、地址分配和多播管理。can加速系统的控制器是一个16位的外设模块，支持CAN2.0B协议，具有6个8字节邮箱；具有可编程的中断配置、总线唤醒功能，以及自动回复、自动重发、错误诊断功能，其接口电路如图1所示。如图2所示的过流保护电路MOSFET的源极电流从脚4流出，在R1上有一电压降，V4≈IpR1，如果初级电流Ip过大，使V4达到晶体管Q1的基极导通电压0.6V，则Q1由截止转为导通，旁路了MOSFET的栅极，使电路停振，保护了MOSFET。本专利技术的光纤通信电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统，包括主控PLC、分控PLC和直流电机控制系统，其特征在于：包括光纤通信电路、过流保护电路、can加速系统和远程控制端，所述主控PLC通过所述光纤通信电路与所述远程控制端相连，所述主控PLC通过所述can加速系统与所述分控PLC相连，所述分控PLC与所述直流电机控制系统相连，所述远程控制端通过无线路由器与手机端相连，所述光纤通信电路的接口控制芯片在逻辑上可以分成三部分，即通用服务模块、端到端IU传输和缓冲到缓冲帧传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统，包括主控PLC、分控PLC和直流电机控制系统，其特征在于：包括光纤通信电路、过流保护电路、can加速系统和远程控制端，所述主控PLC通过所述光纤通信电路与所述远程控制端相连，所述主控PLC通过所述can加速系统与所述分控PLC相连，所述分控PLC与所述直流电机控制系统相连，所述远程控制端通过无线路由器与手机端相连，所述光纤通信电路的接口控制芯片在逻辑上可以分成三部分，即通用服务模块、端到端IU传输和缓冲到缓冲帧传输。2.根据权利要求1所述的基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统，其特征在于：所述光纤通信电路的FC-0层是光纤通道协议的物理层规范，定义了发射机、接收机、传输介质以及它们之间的接口规范，FC-4层实现这一映射，对于每一个支持的上层协议，都有一个映射协议与之相对应。3.根据权利要求1所述的基于光纤信号传输的钛合金轧机控制系统，其特征在于：所述光纤通信电路的FC-1层定义了串行编码和解码规范，规定使用8B/1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟德宇，
申请(专利权)人：承德钛能轧钢有限公司，河北英曼卡科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13