【導(dǎo)讀】features,RASfunctionssuchas,stand-bymasterfunction,detachingslave. stations>personalputer>inverter>servomotors>remoteI/Ounits,ect.

　　

【正文】 CCLink 的網(wǎng)絡(luò)圖顯示如圖 1 所示。 CCLink 的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由主站，奴隸站，個(gè)人電腦，逆變器，伺服電機(jī)，遠(yuǎn)程I/O 單元等組成。 為了滿足追求自動(dòng)化和靈活性的要求，許多復(fù)雜的制造系統(tǒng)都是由可編程控制器（ PLC）來(lái)控制的。這是由 PLC 的適應(yīng)性強(qiáng)，模塊化，便于使用和成本低等優(yōu)點(diǎn)決定的。真空卷繞鍍膜就是這樣一個(gè)復(fù)雜的制造系統(tǒng)。 本文介紹了基于 CCLink 現(xiàn)場(chǎng)總線的智能監(jiān)控系統(tǒng)，其中包括個(gè)人電腦和目的是控制和信息管理的可編程邏輯控制器。使用 CCLink 現(xiàn)場(chǎng)總線提出了一種新技術(shù)是為了通過(guò)這一監(jiān)控系統(tǒng)。 2 結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 基于 現(xiàn)場(chǎng)總線的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有兩個(gè)安排，包括在領(lǐng)域里的監(jiān)測(cè)單位，信息管理和在控制之中的控制單元。位于清盤真空機(jī)附近的所有智能監(jiān)測(cè)單位都有微處理器，其中有以下功能，各自的信號(hào)采集， A/D 轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)計(jì)算等等。奴隸站和主站之間的每個(gè)離散監(jiān)測(cè)單位是現(xiàn)場(chǎng)總線最重要的部分。為了進(jìn)行雙向通信，模擬信號(hào)被數(shù)字信號(hào)所取代。這有利于運(yùn)營(yíng)商在控制室里進(jìn)行控制，核查和參數(shù)設(shè)置。這樣的結(jié)構(gòu)，一方面，提高了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的精度和抗干擾能力，另一方面，它也節(jié)省了投資成本。 圖 1 CCLink 的網(wǎng)絡(luò)圖 數(shù)字職能監(jiān)測(cè)單位應(yīng)取決于實(shí)際需求。該系統(tǒng)有五種監(jiān)測(cè)單位：溫度，真空度，軋輥直徑，膜的張力和轉(zhuǎn)移速度。 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否能夠正常工作在很大程度上依賴于高性能的傳感器。其精度和穩(wěn)定性，直接影響了監(jiān)測(cè)制度。從這些傳感器上獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò) PLC 的處理，顯示在人機(jī)界面上，如圖 2 所示。 智能監(jiān)測(cè)模塊有兩個(gè)功能：一方面，它的過(guò)濾器，放大和調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的傳感器通過(guò) PLC 的處理可以得到適當(dāng)?shù)闹担?FX 系列）。另一方面，它憑借通信接口的可編程控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集， A/D 轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處 理，軟件抗干擾，參數(shù)計(jì)算等將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂茊卧? 中央控制單元（ CCU）是這個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中心，其中包括 PC 機(jī)和 RS232。它的工作狀態(tài)是控制智能監(jiān)測(cè)的每個(gè)單位，將得到數(shù)據(jù)和異常信息進(jìn)行處理以挽救它們。此外，控制器可以被用戶計(jì)算機(jī)所訪問(wèn)。并且，它已經(jīng)切實(shí)可行的分析出了數(shù)據(jù)，并且利用數(shù)據(jù)管理和故障診斷軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了診斷。 該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用 CCLink 現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成的模塊和雙絞線作為通信介質(zhì)。最多可以有 64 個(gè)站可以連接到這樣的現(xiàn)場(chǎng)總線中。該通信模塊是通過(guò) CCLink 現(xiàn)場(chǎng)總線與檢測(cè)單位和各個(gè)站連接起來(lái)的。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)總線的通信速率為 156kps 時(shí)傳輸距離可以達(dá)到 公里。 圖 2 在 HMI 上的監(jiān)控顯示 3 PLC 的編程 在這個(gè)系統(tǒng)中，我們使用三菱系列的 PLC 作為 PLC 的主站，這是由于它的快速反應(yīng)和巨大的信息處理能力的特點(diǎn)所決定的。 它是用來(lái)控制總卷繞系統(tǒng)與 FX 系列的 PLC 纏繞系統(tǒng)和舒展共存系統(tǒng)的行為的。系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)行為和這些行為的排列都是由設(shè)計(jì)者事先編輯好的。控制程序規(guī)定了一系列卷繞系統(tǒng)的行動(dòng)，講述了 PLC 是如何控制系統(tǒng)的。目前國(guó)家的所有傳感器或執(zhí)行器都被作為一系列的輸入，輸出和旗幟信號(hào)而保存在 PLC 的內(nèi)存中。因此， PLC 程序是在 PLC 控制的制造系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)。 PLC 的編程采用梯形圖的方法。它提供了一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)境，這個(gè)環(huán)境就是軟件工具運(yùn)行在主機(jī)終端，以便于梯形圖的開發(fā)，驗(yàn)證，測(cè)試和診斷。首先，高層次的計(jì)劃使用圖表，然后，梯形圖轉(zhuǎn)換成二 進(jìn)制指令代碼，以便于它們可以存儲(chǔ)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ RAM）或可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（ EPROM）。每個(gè)指令由 CPU 解碼和執(zhí)行。 CPU 的程序是用來(lái)控制操作的內(nèi)存和 I/O 裝置，并根據(jù)程序處理數(shù)據(jù)。 PLC 上的每個(gè)輸出和輸入的連接點(diǎn)上有一個(gè)地址用于 I/O 位的識(shí)別。數(shù)據(jù)的直接代表的方法與輸入，輸出和記憶有關(guān)，基于這樣一個(gè)事實(shí)，將 PLC 的內(nèi)存分為三個(gè)區(qū)域：輸入圖像存儲(chǔ)，輸出圖像存儲(chǔ)，內(nèi)存。 PLC 程序采用主程序循環(huán)掃描的方法，例如輸入的變數(shù)定期檢查。該循環(huán)項(xiàng)目的啟動(dòng)是采用掃描輸入系統(tǒng)和存儲(chǔ)器在內(nèi)存中的固定位置的方法進(jìn)行 的（輸入圖像記憶）。其它的程序是按照一個(gè)接一個(gè)的方式執(zhí)行的。掃描程序和各種梯形量的解決決定了輸出量。更新的輸出量存儲(chǔ)在固定的內(nèi)存中（輸出圖像記憶）。在程序結(jié)束時(shí)，內(nèi)存中的量被用來(lái)設(shè)置和從新設(shè)置 PLC 的物理輸出。 正如我們所知，邏輯控制器是 PLC 的一個(gè)重要組成部分，它可用于有效處理模擬數(shù)據(jù)。 1）模擬數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換 模擬的輸入和輸出就像是壓力和溫度需要在線測(cè)量一樣。舉例來(lái)說(shuō)，溫度是測(cè)量鉑的電阻以獲得的所需要的量。經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后，測(cè)量電阻的電壓值在15V 之間。輸出模塊的這種轉(zhuǎn)變是最后收集然后再返回給 PLC 的。 2)PLC 的控制算法 模擬量可以是任何形式的變量，如我們的卷繞系統(tǒng)中的溫度和壓力。事實(shí)上，存在著兩種控制方式，自動(dòng)和手動(dòng)。在手動(dòng)模式下，運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)期望的水平修改輸出值，而在自動(dòng)模式下，輸出量受預(yù)先設(shè)計(jì)的控制算法所規(guī)定。值得一提的是，PLC 的產(chǎn)出總是增加的。雖然 PID 的控制器可以被控制在這里，但手動(dòng)諧調(diào)的生產(chǎn)初始化一開始時(shí)就被使用，而且，在那個(gè)系統(tǒng)之后就切換到自動(dòng)模式。我們強(qiáng)調(diào)，用戶的面向模糊邏輯控制器的使用的經(jīng)驗(yàn)，也能進(jìn)一步改善這里的生產(chǎn)性能。膜的張力控制系統(tǒng)采用 PLC 的模糊邏輯控制器（ PLC） ,以應(yīng)付卷繞系統(tǒng)的不確定性。模糊邏輯計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)了基于 PLC 的指示。 對(duì)于固定的模式和常規(guī) PID 的參數(shù)處理已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)很好的階段了，但是事物總是相對(duì)的，事實(shí)上，卷繞系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定在一定范圍內(nèi)，因此，控制器必須具有魯棒性，以獲得較高的性能。為此目的，模糊推理被用來(lái)調(diào)整 PID 的因素，用這樣的方法， PID 的因素可以根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)和植物參數(shù)的變化來(lái)衡量。 3)伺服電機(jī)控制 膜一開始時(shí)是以很低的速度轉(zhuǎn)動(dòng)的，然后伺服電機(jī)開始加速，最后大概達(dá)到每秒鐘 8 英里。膜的張力是由負(fù)載細(xì)胞控制的，它控制伺服電機(jī)以保持張力恒定。控制的目標(biāo)不僅是保持膜的張力不變，而且也使繞組在最少的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)定的值。所以主要的任務(wù)是如何控制伺服電機(jī)能準(zhǔn)確的工作。 4 結(jié)論 PLC 的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是用于控制制造系統(tǒng)的?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線的鍍膜生產(chǎn)過(guò)程在本文當(dāng)中已經(jīng)給了很充分的說(shuō)明了。自從 2020 年以來(lái)它已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中得到了運(yùn)用。它的成果已經(jīng)證明了它具有很大的優(yōu)勢(shì)，而且它在實(shí)踐中的利潤(rùn)也將會(huì)有很大的改善。