基于PLC和CC-Link現(xiàn)場總線的張力控制系統(tǒng)

1 引言

卷繞式鍍膜機是真空應用設(shè)備中一類應用很廣泛的設(shè)備，用該設(shè)備可在薄膜上鍍制鋁，也可鍍制鋅鋁等。在此鍍膜機的運行中薄膜以給定的速度從放卷輥放出，經(jīng)中間輥處理，由收輥收取。在此過程中要求對薄膜上的張力進行控制，張力控制的好壞直接影響到成膜的質(zhì)量，張力控制同膜的跑偏量、暴筋、起皺等現(xiàn)象的發(fā)生均有關(guān)系，張力控制的不穩(wěn)定甚至會使膜斷裂或纏繞到其他輥子上，因此張力控制在該設(shè)備中是一個關(guān)鍵問題[4][7]。由于收、放卷輥的卷徑在傳動過程中是變化的，隨著卷材收卷卷徑越來越大，而放卷卷徑越來越小，因此張力控制具有一定的難度。本文作者介紹一種基于PLC和CC-Link現(xiàn)場總線的張力控制系統(tǒng)。

2 張力控制系統(tǒng)構(gòu)成

我們在設(shè)計中采用了以遵循現(xiàn)場總線CC-Link通訊協(xié)議的三菱A系列PLC作為控制主機，而放膜和收膜系統(tǒng)采用三菱FX2N系列的PLC作為從站掛在高速總線CC-Link上，充分發(fā)揮PLC在處理開關(guān)量方面的優(yōu)勢和PLC對于順序控制的獨特優(yōu)勢。真空鍍膜機在工作中有許多諸如張力、速度、真空度等大量數(shù)據(jù)需要監(jiān)控，良好的人機界面能給操作人員提供極大便利，故我們在系統(tǒng)設(shè)計中選用三菱觸摸屏A975GOT-TBA-B，觸摸屏和PLC之間的接口選用RS-485接口，另外真空系統(tǒng)自動控制中需要的真空儀表數(shù)據(jù)，而用戶指定的真空表系列中沒有與CC-Link兼容的真空表，只能提供RS- 485接口，故而真空表與PLC之間采用RS-485接口，該系統(tǒng)的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)簡圖如圖1所示[1][2][3]，圖2為放膜系統(tǒng)控制簡圖。

圖1 真空鍍膜機CC-Link網(wǎng)絡(luò)簡圖

圖2 放膜系統(tǒng)控制簡圖

在圖2中，PLC主站是三菱A系列PLC，其響應速度快，信息處理量大。

在放膜系統(tǒng)和收膜系統(tǒng)上采用三菱FX2N-32CCL的CC-Link接口模塊作為從站并經(jīng)FX2N-CNV-BC型FX2N適配器與放膜張力控制器LE-40MTB-E和卷徑演算器LE-40MD相連[6][8]，圖3為其收膜系統(tǒng)控制簡圖。

圖3 收膜系統(tǒng)控制簡圖

遠程I/O站ST.7和ST.8是真空系統(tǒng)的遠程輸入模塊AJ65BTB1-16D用于采集真空設(shè)備各閥門及各種真空泵狀態(tài)信息。

遠程I/O站ST.9和ST.10是真空系統(tǒng)的遠程輸出模塊AJ65BTB1-16T用于輸出控制真空系統(tǒng)的各個閥門和真空泵。

遠程I/O站ST.11、ST.12、ST.13是顯示控制箱的遠程輸入模塊AJ65BTB1-16D用于采集移動小車、蒸發(fā)舟7個晶閘管調(diào)整器、7個蒸發(fā)舟上電情況、送絲電機等狀態(tài)信息。

遠程I/O站ST.14和ST.15是顯示控制箱的遠程輸出模塊AJ65BTB1-16T用于輸出蒸發(fā)系統(tǒng)各個部件的控制信號。

3 結(jié)束語

本文主要結(jié)合工程具體情況介紹了采用PLC加開放式現(xiàn)場總線CC-Link的鍍膜機張力控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)用于現(xiàn)場生產(chǎn)后達到廠家的要求，經(jīng)過實際生產(chǎn)運行證明，該系統(tǒng)張力控制穩(wěn)定，實時性好，運行可靠，實現(xiàn)了鍍膜生產(chǎn)的最優(yōu)控制。