DISTRIBUTED ConTROL SYSTEM baseD ON CC-link
FIELDBUS IN THE BOPP FILM PRODUCT LINE
LI Zhong1,2, LI Yan2, YU Meng-hong2, CHEN Hong-wei2 , HE Zu-jun2
（Dept. of Electronics and Information, East China Shipbuilding Institute, Zhenjiang 212003 China）
Abstract The paper introduces a distributed control system based on CC-link fieldbus in the BOPP film product line. Mitsubishi Q02CPU PLC is used in the system and 590 series controller is used as its DC driver. Several measured signals are transmitted to PLC via CC-link and distributed I/O modules such as AJ65SBTB1-16D, FX2N-32CCL, etc. In this paper the process of BOPP film production and the characteristic of CC-link are introduced. Because the product line is continued working, its devices are spread around 80 meters, and its controlled process is complex. For above reasons, the distributed control system is consisted of 4 subsystems with relative independent function. Viz. the speed chain drive control system, the temperature control system, the film thick measured system and the auxiliary control system. The actual application shows that the distributed control system is simple, reliable and good real-time. There is a powerful demonstration for the its further application.
KEY WORDS fieldbus; CC-link; distributed control; BOPP; PLC; IPC; single-chip microcomputer
摘要 本文介紹了一種BOPP薄膜生產(chǎn)線的CC-link現(xiàn)場(chǎng)總線集散控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用三菱Q02CPU PLC，直流傳動(dòng)采用590系列直流調(diào)速器，多種檢測(cè)信號(hào)通過(guò)分布式I/O組件AJ65SBTB1-16D、FX2N-32CCL等，經(jīng)由 CC-link傳送至PLC。文中簡(jiǎn)要介紹了BOPP薄膜生產(chǎn)過(guò)程及CC-link結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，由于該生產(chǎn)線連續(xù)作業(yè)，設(shè)備分布較分散約80米，控制過(guò)程較為復(fù)雜，因此整個(gè)集散控制系統(tǒng)在功能上由4個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)組成，即速度鏈傳動(dòng)控制系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、測(cè)厚系統(tǒng)及輔助控制系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用表明該系統(tǒng)簡(jiǎn)潔、可靠，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，為今后進(jìn)一步的應(yīng)用提供了有力實(shí)證。
關(guān)鍵詞 現(xiàn)場(chǎng)總線；CC-link；集散控制；BOPP；PLC；工控機(jī)；單片機(jī)
中圖分類(lèi)號(hào) TP273，TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 引言
BOPP是Biaxial Oriented PolyPropylene （雙向拉伸聚丙烯）的縮寫(xiě)，BOPP薄膜具有拉伸強(qiáng)度大，透明度高，保鮮性好、光澤明亮、彩印鮮艷、外觀裝飾華貴等優(yōu)點(diǎn)，而且還具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和附著力以及極好的化學(xué)性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性（與名種酸、堿、鹽不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)），耐水耐熱，是一種高級(jí)塑料包裝材料，廣泛應(yīng)用于香煙、服裝、食品、印刷品等、也可做粘膠帶基及電容器的電介質(zhì)。
BOPP薄膜生產(chǎn)線工作原理是：根據(jù)薄膜生產(chǎn)工藝要求，將擠出機(jī)及機(jī)頭的各節(jié)筒體分別加熱到不同的工作點(diǎn)，按配方通過(guò)料斗不斷地注入料粒；熔融狀的物料由機(jī)頭擠出后，經(jīng)過(guò)冷卻輥冷卻，形成窄而厚的薄膜厚片；薄膜厚片經(jīng)過(guò)儲(chǔ)片架整理后，被送入縱向拉伸區(qū)，根據(jù)工藝要求由慢速輥和快速輥進(jìn)行2.5～5.0倍的縱向拉伸處理；橫向拉伸區(qū)用于實(shí)現(xiàn)薄膜的第二次拉伸，即橫向拉伸，該區(qū)域涉及薄膜的橫拉分區(qū)加熱控制、同步傳動(dòng)控制、破膜檢測(cè)及其處理等問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)有效成膜的關(guān)鍵之一；薄膜經(jīng)過(guò)雙向拉伸（即縱拉和橫拉）后，被送入后處理區(qū)域進(jìn)行后續(xù)工藝的處理，再經(jīng)過(guò)上卷輥整理，由兩臺(tái)收卷輥輪換進(jìn)行恒張力收卷，最終形成成品膜。
BOPP薄膜生產(chǎn)線全長(zhǎng)約80米，如圖1所示，其中主要包括1：擠出機(jī)及機(jī)頭系統(tǒng)；2：冷輥裝置；3：前掃描測(cè)厚裝置；4：儲(chǔ)片架；5：縱向拉伸區(qū)域；6：橫向拉伸區(qū)域；7：橫拉輥裝置；8：后處理區(qū)域；9：后掃描測(cè)厚裝置；10：上卷輥裝置；11：收卷區(qū)域。
為了進(jìn)一步提高控制系統(tǒng)的可靠性和自動(dòng)化程度，便于系統(tǒng)功能的擴(kuò)充，提出在原有生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上采用CC-link現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。建立起由PLC、分布式控制模塊、工控機(jī)、單片機(jī)及智能儀表組成的集散控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的集散控制、工藝曲線的實(shí)時(shí)顯示、關(guān)鍵參數(shù)的存儲(chǔ)等，便于生產(chǎn)管理和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2 集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 CC-link開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線
CC-link是Control & Communication link（控制與通信鏈路系統(tǒng)）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是三菱電機(jī)于1996年推出的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線，其數(shù)據(jù)容量大，通信速度可多級(jí)選擇，最高達(dá)10Mbps。它是一個(gè)復(fù)合的、開(kāi)放的、適應(yīng)性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠適應(yīng)于較高的管理層網(wǎng)絡(luò)到較低的傳感器層網(wǎng)絡(luò)的不同范圍[1]。CC-link是一個(gè)以設(shè)備層為主的網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)一層網(wǎng)絡(luò)可由一個(gè)主站和六十四個(gè)從站組成。網(wǎng)絡(luò)中的主站由PLC擔(dān)當(dāng)，從站可以是遠(yuǎn)程I/O模塊、特殊功能模塊、帶有CPU和PLC本地站、人機(jī)界面、變頻器及各種測(cè)量?jī)x表、閥門(mén)等現(xiàn)場(chǎng)儀表設(shè)備。采用第三方廠商生產(chǎn)的網(wǎng)關(guān)還可以實(shí)現(xiàn)從CC-link到ASI總線的連接。
CC-link的底層通信協(xié)議遵循RS485，一般情況下，CC-link主要采用廣播輪詢(xún)的方式進(jìn)行通信，CC-link也支持主站與本地站、智能設(shè)備站之間的瞬間通信[2]。具體方式為：主站將刷新數(shù)據(jù)RY/RWw發(fā)送到所有從站，與此同時(shí)輪詢(xún)從站1；從站1對(duì)來(lái)自主站的輪詢(xún)作出響應(yīng)RX/RWr，并將該響應(yīng)同時(shí)告知其它從站；然后主站輪詢(xún)從站2（此時(shí)并不發(fā)送刷新數(shù)據(jù)），從站2給出響應(yīng)，并將該響應(yīng)告知其它從站；依次類(lèi)推，不斷循環(huán)，圖2所示為廣播輪詢(xún)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸幀格式。除了廣播輪詢(xún)式的循環(huán)通訊方式外，CC-link還提供主站、本地站及智能設(shè)備站之間的信息瞬時(shí)傳送功能。信息從主站傳遞到從站，信息數(shù)據(jù)將以150字節(jié)為單位分割，并以150字節(jié)傳遞。若從從站傳遞到主站，每批信息數(shù)據(jù)最大為34字節(jié)。瞬時(shí)傳送需由專(zhuān)門(mén)指令來(lái)完成，但不會(huì)影響循環(huán)通訊的時(shí)間。
2.2 集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
考慮到BOPP薄膜的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及其復(fù)雜性等因素，本文設(shè)計(jì)并構(gòu)造的集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。在該CC-link現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)上，Q02CPU是主站，QJ61BT11作為接口
模塊。從站有兩大類(lèi)：一類(lèi)是遠(yuǎn)程I/O站，由AJ65BTB2-16R和AJ65SBTB1-16D遠(yuǎn)程I/O模塊組成，共8個(gè)模塊，每個(gè)模塊占用1個(gè)邏輯從站資源，主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)各直流調(diào)速電機(jī)的起停、切換、聯(lián)鎖、故障等控制和檢測(cè)；另一類(lèi)由FX2N-32CCL和A80BDE-J61BT13遠(yuǎn)程設(shè)備模塊構(gòu)成，共5個(gè)模塊，考慮到所要傳輸?shù)男畔⒘枯^大，在這里每個(gè)模塊被設(shè)計(jì)成占用4個(gè)邏輯從站資源，主要用于實(shí)現(xiàn)與FX2N-80MR PLC和工控機(jī)的連接[3]。因此，整個(gè)CC-link網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)主站和28個(gè)邏輯從站構(gòu)成。
該集散控制系統(tǒng)除了應(yīng)用CC-link網(wǎng)絡(luò)外，還采用了其它通訊網(wǎng)絡(luò)方式對(duì)系統(tǒng)各局部區(qū)域進(jìn)行控制，如RS-422、RS-485等。
前部傳動(dòng)控制用FX2N-80MR PLC（從站9#~12#）通過(guò)FX2N-485BD板卡，采用RS-422網(wǎng)絡(luò)對(duì)擠出機(jī)、冷輥電機(jī)、慢速輥電機(jī)、快速輥電機(jī)和橫拉輥電機(jī)共5臺(tái)直流電機(jī)進(jìn)行控制與檢測(cè)；后部傳動(dòng)控制用FX2N-80MR PLC（從站17#~20#）采用相同的RS-422方式對(duì)后處理電機(jī)、上卷輥電機(jī)、收卷1電機(jī)和收卷2電機(jī)共4臺(tái)直流電機(jī)進(jìn)行控制與檢測(cè)，它們共同實(shí)現(xiàn)對(duì)速度鏈傳動(dòng)控制子系統(tǒng)的控制。此外，位于前操控臺(tái)的FX2N-80MR PLC（從站13#~16#）和位于后操控臺(tái)的FX2N-80MR PLC（從站21#~24#）分別通過(guò)其RS-422編程口與各自的單片機(jī)系統(tǒng)相連，用于實(shí)現(xiàn)調(diào)速電機(jī)的速度設(shè)定、速度顯示、調(diào)速器內(nèi)部狀態(tài)監(jiān)測(cè)等。
工控機(jī)IPC1（從站25#~28#）采用RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)CD901智能儀表對(duì)整個(gè)溫控子系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，該溫控子系統(tǒng)包括對(duì)擠出機(jī)、機(jī)頭、縱向拉伸和橫向拉伸共34個(gè)獨(dú)立的加熱區(qū)的溫度控制。另外，位于后操控臺(tái)的FX2N-80MR PLC（從站21#~24#）還通過(guò)FX2N-485BD板卡，采用RS-485通訊方式與張力控制器LE-40MTB相連，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)薄膜左、右張力的檢測(cè)與恒張力收卷控制。
工控機(jī)IPC1還有一個(gè)重要的任務(wù)就是控制并驅(qū)動(dòng)前掃描測(cè)厚裝置，檢測(cè)并顯示薄膜厚片的厚度，以及顯示傳動(dòng)子系統(tǒng)、溫控子系統(tǒng)的關(guān)鍵工藝參數(shù)情況，便于工藝技術(shù)人員及時(shí)調(diào)整相關(guān)參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。工控機(jī)IPC2主要用于控制、驅(qū)動(dòng)后掃描測(cè)厚裝置，檢測(cè)并顯示成品膜的厚度，產(chǎn)品的最終公差分布情況在這里得到充分的體現(xiàn)。IPC1與IPC2被置于同一個(gè)電控柜中，由于距離相隔很近，因此采用RS-232C通訊方式將它們連接起來(lái)，進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。這兩臺(tái)工控機(jī)共同構(gòu)成了薄膜測(cè)厚子系統(tǒng)。
2.3 一個(gè)集散控制流程簡(jiǎn)例
圖4所示是該集散控制系統(tǒng)對(duì)其中的后處理電機(jī)進(jìn)行控制的過(guò)程，圖中2、3、6、7、9表示CC-link網(wǎng)絡(luò)，1和8表示從站（21#~24#）通過(guò)其RS-422編程口與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，4和5表示從站（17#~20#）通過(guò)其485BD板卡與直流調(diào)速器進(jìn)行RS-422數(shù)據(jù)通訊。來(lái)自碼盤(pán)的數(shù)值經(jīng)1、2、3、4傳輸后，進(jìn)入DC調(diào)速器6，作為后處理電機(jī)的速度設(shè)定值，該調(diào)速器與光碼共同組成一個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)。另外，后處理電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速值經(jīng)5、6、7、8傳輸后，轉(zhuǎn)換為當(dāng)前的薄膜生產(chǎn)線的線速度，由LED顯示出來(lái)，供操作人員使用，同時(shí)該線速度還經(jīng)由9被傳輸至IPC1，供工藝技術(shù)人員集中使用。
3 集散控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于BOPP薄膜生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)設(shè)備及種類(lèi)繁多、安裝地點(diǎn)較為分散，因此該集散控制系統(tǒng)涉及多CPU類(lèi)型（PLC、IPC、單片機(jī)）、多種通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（CC-link、RS-422、RS-485、RS-232C），它們共同組成一個(gè)有機(jī)的整體。本文設(shè)計(jì)的集散控制系統(tǒng)在控制功能上可以分為四類(lèi)控制子系統(tǒng)：速度鏈傳動(dòng)控制系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、測(cè)厚系統(tǒng)和輔助控制系統(tǒng)。
3.1 速度鏈傳動(dòng)控制系統(tǒng)
3.1.1 速度鏈傳動(dòng)
生產(chǎn)線的主傳動(dòng)系統(tǒng)由擠出機(jī)電機(jī)、冷輥電機(jī)、慢速輥電機(jī)、快速輥電機(jī)、橫拉輥電機(jī)、后處理電機(jī)、上卷電機(jī)、收卷1電機(jī)和收卷2電機(jī)組成，它們分別由DC調(diào)速器1～調(diào)速器9來(lái)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值由操控臺(tái)上的碼盤(pán)值間接給出。根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，除擠出機(jī)電機(jī)單獨(dú)控制外，其余7臺(tái)電機(jī)（注：收卷1和收卷2不同時(shí)使用）必須保持嚴(yán)格的同步速度，即要求按照特定的速度鏈進(jìn)行增/減速，且本級(jí)電機(jī)的速度變化只能影響本級(jí)和后續(xù)各級(jí)，不允許改變前面各級(jí)電機(jī)的速度。
設(shè)碼盤(pán)值M0~M6分別表示調(diào)速器2～調(diào)速器8的轉(zhuǎn)速設(shè)定系數(shù)，N0～N6分別表示調(diào)速器2～調(diào)速器8的轉(zhuǎn)速設(shè)定值的百分比。則速度鏈由下式表示：
其中Ki表示對(duì)應(yīng)碼盤(pán)值的基值常數(shù)。由式（1）易知，N0僅受自身碼盤(pán)M0的控制，與其它碼盤(pán)值無(wú)關(guān)。另外，當(dāng)任一碼盤(pán)值Mi改變時(shí)，它只影響自身和其后的設(shè)定值Ni~N6，而不影響其前面的設(shè)定值N0～Ni-1。
3.1.2 傳動(dòng)控制
主傳動(dòng)控制分為前部傳動(dòng)控制和后部傳動(dòng)控制兩部分，它們獨(dú)立構(gòu)成自己的二級(jí)RS－422網(wǎng)絡(luò)。前部傳動(dòng)控制由從站9#~12# PLC與調(diào)速器1～5組成，后部傳動(dòng)控制由從站17#~20# PLC與調(diào)速器6～9組成，其中，從站9#~12# PLC和從站17#~20# PLC既作為CC-link網(wǎng)絡(luò)的從站，又作為二級(jí)RS－422網(wǎng)絡(luò)的主站。圖5所示表示該二級(jí)網(wǎng)絡(luò)的主站與單臺(tái)調(diào)速器進(jìn)行參數(shù)的讀寫(xiě)通訊過(guò)程，與多臺(tái)調(diào)速器進(jìn)行讀寫(xiě)控制時(shí)，是采用逐臺(tái)通訊、輪換進(jìn)行的，通訊波特率最高為19200波特，實(shí)踐表明完全滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。
圖6所示表示快速輥在速度鏈傳動(dòng)控制過(guò)程中的轉(zhuǎn)速控制方式。根據(jù)單機(jī)/聯(lián)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)快速輥的單個(gè)控制方式和速度鏈控制方式，圖中的“碼盤(pán)值”表示快速輥的速度可以由操控臺(tái)上的碼盤(pán)進(jìn)行在線修改；“固定值1”表示穿片速度，此時(shí)快速輥與慢速輥的線速度相同；“固定值2”表示在薄膜生產(chǎn)過(guò)程中，若出現(xiàn)破膜信號(hào)，則快速輥及其后續(xù)主傳動(dòng)輥立即降至某一固定值，便于操作人員進(jìn)行處理。
3.2 溫控系統(tǒng)
溫控系統(tǒng)主要由工控機(jī)、34套CD901溫控儀、RS－232C/RS－485轉(zhuǎn)換器、功率模塊等組成。工控機(jī)對(duì)溫控系統(tǒng)的溫度設(shè)定及實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)是采用RS－485通訊方式實(shí)現(xiàn)的，圖7所示為溫控系統(tǒng)的通訊控制過(guò)程。系統(tǒng)采用ASCII碼傳輸模式，可以對(duì)設(shè)備地址、波特率、數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位等進(jìn)行設(shè)定。本系統(tǒng)采用9600bps、1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、無(wú)奇偶校驗(yàn)、1位停止位，ID地址范圍為1～34。首先工控機(jī)發(fā)送EOT（04H）進(jìn)行數(shù)據(jù)初始化，然后發(fā)送數(shù)據(jù)，表1表示工控機(jī)查詢(xún)參數(shù)的數(shù)據(jù)格式。溫控儀接收到數(shù)據(jù)后，便發(fā)出相應(yīng)的響應(yīng)數(shù)據(jù)，表2表示溫控儀響應(yīng)工控機(jī)查詢(xún)過(guò)程的數(shù)據(jù)格式。表3表示工控機(jī)參數(shù)寫(xiě)入過(guò)程的數(shù)據(jù)格式，當(dāng)溫控儀接收到正確的參數(shù)寫(xiě)入命令后，則發(fā)出ACK（06H）響應(yīng)信號(hào)；當(dāng)接收到不正確的指令數(shù)據(jù)時(shí)，則發(fā)出NAK（15H）信號(hào)。其中Device address為溫控儀的ID地址，STX（02H）表示開(kāi)始控制字符，Identifier為操作符，DATA表示操作數(shù)據(jù)，ETX（03H）為數(shù)據(jù)結(jié)束字符，BCC為校驗(yàn)碼（異或和）。
溫度的設(shè)定與監(jiān)測(cè)都要首先由工控機(jī)向溫控儀發(fā)送數(shù)據(jù)，每批數(shù)據(jù)的發(fā)送均要占用一定的系統(tǒng)時(shí)間（約3ms）。由于CD901的通訊為應(yīng)答式方式，因此不能只是不斷地向溫控儀發(fā)送數(shù)據(jù)，而應(yīng)采取分時(shí)方式進(jìn)行處理。為確保通訊過(guò)程的正常進(jìn)行，用10ms的時(shí)間發(fā)送一幀數(shù)據(jù)，若通訊失敗就重復(fù)發(fā)送，重復(fù)次數(shù)超過(guò)3次則認(rèn)為通訊故障并報(bào)警。若發(fā)送成功，此時(shí)還不能立即發(fā)送第二幀數(shù)據(jù)，要等溫控儀返回正確的通訊數(shù)據(jù)才可以繼續(xù)發(fā)送新數(shù)據(jù)。工控機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)指令含有ID地址，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送成功后，只有符合指定ID地址的溫控儀才會(huì)返回正確的應(yīng)答數(shù)據(jù)，這樣就可以根據(jù)工控機(jī)發(fā)送的ID號(hào)來(lái)鑒別是哪個(gè)溫控儀返回的數(shù)據(jù)了。由于該RS－485通訊的波特率設(shè)置為9600bps，而溫控系統(tǒng)慣性大，溫度變化較慢，實(shí)際應(yīng)用證明完全滿足工程要求。
此外，考慮到溫度設(shè)定過(guò)程的隨機(jī)性特點(diǎn)，在本系統(tǒng)中建立了一個(gè)監(jiān)控線程來(lái)專(zhuān)門(mén)監(jiān)測(cè)設(shè)定溫度值的變化情況，一旦設(shè)定值發(fā)生變化就將溫度監(jiān)測(cè)線程掛起，發(fā)送新的溫度設(shè)定值，設(shè)定成功后繼續(xù)恢復(fù)對(duì)實(shí)時(shí)溫度值的監(jiān)測(cè)。這樣利用MFC自帶的多線程功能，充分利用了Windows的多任務(wù)處理功能。多串口數(shù)據(jù)的接收也采用線程的方法，建立一個(gè)線程來(lái)監(jiān)視串口是否有新的數(shù)據(jù)，一旦有新數(shù)據(jù)則將其保存，并繼續(xù)監(jiān)測(cè)串口。
3.3 測(cè)厚系統(tǒng)
BOPP薄膜測(cè)厚系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立部分組成，一個(gè)是前掃描測(cè)厚系統(tǒng)，用于測(cè)量薄膜厚片的厚度；另一個(gè)是后掃描測(cè)厚系統(tǒng)，用于測(cè)量成品膜的厚度。它們分別由IPC1和IPC2工控機(jī)進(jìn)行測(cè)控，雖然它們地處生產(chǎn)線不同位置，且相對(duì)獨(dú)立，但測(cè)量原理、基本功能及結(jié)構(gòu)大致相似。均由V型掃描架、掃描驅(qū)動(dòng)裝置、控制器及掃描傳感器等組成，在掃描架上裝有自動(dòng)/手動(dòng)、掃描、退出、樣品、參考等觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)和方式、狀態(tài)指示燈等，同時(shí)還配有電機(jī)用來(lái)驅(qū)動(dòng)掃描傳感器的往復(fù)運(yùn)動(dòng)等。
測(cè)厚系統(tǒng)軟件采用VC編寫(xiě)，以充分利用其圖形和對(duì)硬件接口的直接操作功能，軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)管理模塊和掃描工作模塊兩部分。系統(tǒng)管理模塊主要用于系統(tǒng)參數(shù)的修改、顯示測(cè)量曲線、復(fù)制圖表、在線打印工作參數(shù)及控制掃描架工作狀態(tài)等。掃描工作模塊受系統(tǒng)管理模塊控制，主要具有4種工作方式：掃描工作方式、退出掃描方式、參考工作方式和樣品工作方式。圖8所示為后掃描工作模塊程序流程圖。
掃描工作方式是4種工作方式的核心部分，用于完成對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)采集及后續(xù)處理等功能。退出掃描方式用于當(dāng)出現(xiàn)破膜現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)退出當(dāng)前對(duì)薄膜的掃描測(cè)量過(guò)程，為進(jìn)入其它工作方式作準(zhǔn)備。參考工作方式用于檢查傳感器的穩(wěn)定性，此時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行背景計(jì)數(shù)、空氣計(jì)數(shù)和旗計(jì)數(shù)，并自動(dòng)計(jì)算出旗空比，若旗空比為0.75，則表明傳感器的工作是穩(wěn)定的。樣品工作方式用于進(jìn)行樣品試驗(yàn)，由于生產(chǎn)原料的差異性，會(huì)造成薄膜測(cè)厚的基準(zhǔn)的變化，因此當(dāng)改變?cè)蠒r(shí)，通過(guò)對(duì)新樣品的試驗(yàn)，獲得對(duì)新基準(zhǔn)的修正參數(shù)，校正測(cè)量值以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。
3.4 輔助控制系統(tǒng)
輔助控制系統(tǒng)主要包括對(duì)儲(chǔ)片架升降、換卷系統(tǒng)、羅茨風(fēng)機(jī)、排風(fēng)風(fēng)機(jī)、跟緊輥、自動(dòng)注油系統(tǒng)、恒張力收卷等的控制。圖9所示是雙收卷輥在自動(dòng)換卷方式下的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖[4]。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文所述集散控制系統(tǒng)已于2002年11月成功應(yīng)用于常州市絕緣材料總廠BOPP薄膜生產(chǎn)線上，至今生產(chǎn)線運(yùn)行可靠，控制性能良好。實(shí)踐還表明該系統(tǒng)可擴(kuò)展性好，適應(yīng)性強(qiáng)，明顯縮短了系統(tǒng)的研制周期，節(jié)省了大量控制線纜。本系統(tǒng)的成功應(yīng)用為今后進(jìn)一步的類(lèi)似使用提供了有力實(shí)證。
參考文獻(xiàn)
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3 CC－link Interface Block FX2N-32CCL User’s Manual[M]. MITSUBISHI Co. Ltd..
4 鐘肇新，彭侃. 可編程控制器原理及應(yīng)用[M]. 廣州: 華南理工大學(xué)出版社，1991.
李眾: 男，1964年3月出生，副教授，南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院博士研究生?，F(xiàn)工作單位：華東船舶工業(yè)學(xué)院電子與信息系，已發(fā)表論文三十余篇，已獲省、部級(jí)科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)多項(xiàng)。研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化、智能控制。本課題為企業(yè)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。
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