6ES7513-1FL02-0AB0技术参数
随着台达机电产品门类的丰富完善，为生产制造装备提供整体解决方案的自动化工程集成能力呈现出多样化技术优势。本文通过介绍台达产品在橡塑电缆流水线上的整合应用，展示出单平台自动化技术多才多艺的客户服务特色。
关键字：多机多屏 easybbbb 宏指令 PID 变频器同步
1 引言
近20年以来，橡塑电缆机械行业与其它行业一样发展迅速。在入世后的市场竞争中橡塑机械行业面临严峻的挑战。提高橡塑生产制造装备自动化技术水平能够有效地提升行业综合实力。
2工艺流程
线材进入放线设备在放线张力控制条件下,从预成型辊轮架穿过并加热,被挤塑机挤出的橡胶材料覆盖外套。覆盖了橡胶外套的线材,进入生产线主速牵引装置,经过高温硫化由变频器控制每分钟的生产速度，再经由履带辅助牵引进入后处理阶段。在芯线折断和成型工艺装置上,经过张力架检测张力作为张力反馈,速度由主速给定,匀速而且恒定张力的送线,经计米器控制后切割成型。在整条生产线上,主牵引和辅助牵引控制系统工作在速度方式：包括高温处理，微波硫化，后加热速度串联同步；并且要求各级可以微调并后级同步调整。而钢带放线和成型控制系统工作在恒转矩方式，速度变化引起的转矩波动被转矩控制系统控制,相互配合以保证速度和张力的恒定。
3 基于台达机电产品的配置设计
系统体系结构由台达机电产品构成核心自动化技术平台，参见图1，配置表参见表1。
表1自动化系统配置表
注：DOP-AE57CSTD人机上的界面程序在另两台DOP-AE10THTD上必须有，就是DOP-AE10THTD能控制DVP12SA11R，而DOP-AE10THTD界面程序不必在DOP-A57CSTD上有，就是DOP-AE10THTD不控制EH PLC。
4 基于台达机电产品的整体解决方案
4.1 一机多屏
由于此流水线长度较长，客户需要在流水线不同的地方安装人机，以便在操作时不用走很长的距离来操作及监控设备，根据此要求人机之间必须进行通讯，这就是我们平常讲的“主从屏”控制。
利用台达人机有一个非常的特点就是有三个通讯口且两个通讯口可以RS232、RS485、RS422进行随意配置，且每个通讯口都是互相独立的。这样就可以利用每一个人机的一个通讯口（此例中采用人机的COM3 设置为RS485通讯格式 7 E 1 9600）连接起来，进行通讯，主机通讯协议采用（MODBUS MASTER）,而从机采用（MODBUS SLAVE）。而人机间数据的交换必须采用宏程序来实现。
4.2 通讯从站
根据系统变频器、温控器通讯要求快速的的要求，采用两台10.4寸人机分别与两台EH PLC通过另两个通讯口（COM1 COM2）进行通讯，那是不是要问如上述所说不是一机多屏不是一样能完成吗？何必要如此多此一举呢？那我这里为什么要这么做呢？因为在我实际调试时发现用宏程序来做一机多屏时，如果数据很多，数据利用宏程序在人机交换，因为数据很多，人机的处理速度有限且由于波特率的限制，要满足非常快的通讯要求会有一些勉强，那么我采用在PLC上加装DVP-F485卡（只能作为从站），使得一个PLC能与两个触摸屏通讯，这样我就可以在与变频器、温控器通讯这一块不用通过人机处理直接与两台PLC通讯，这样通讯慢的问题迎刃而解。
4.3 EASYbbbb通讯
根据需要通讯的变频器及温控器数量众多且通讯要求及及时性要高，故采用了台达PLC具有的EASYbbbb功能，此功能优点在于通讯程序底层已经写好，没必要你自己编写复杂的通讯程序，你只需要设置相应的特殊寄存器，这样既方便又可靠且速度快，EASYbbbb功能请参考台达PLC编程手册。
4.4 变频器同步
整个生产线控制有8台变频器，8台变频器频率控制水线，分成七段控制，主要利用台达通讯的便利性，用通讯的方式，随时随地读变频器的频率，只要发现其中一台变频器频率有变化，会根据一定的比例，后续几台变频器跟着变化，以便处理四段速度的同步以控制张力。
八台变频器，当其中一台变频器频率有改动时（通过模拟量改动，或者主频、比例给定）有改动时，那后续的几台变频器就会根据以上的关系，会自动改正频率，以保证同步。
而且，当同时有两台以上变频器频率通过模拟量微调或者通过人机改变比例、主速时，那以前一台为准，后续几台的频率值修改都必须得屏蔽掉，例：比如现场有两个操作工同时修改第二台、第三台变频器的模拟量进行微调频率，那频率修改值以第二台为基准。
频率值是主频与模拟量辅频设置，在现场模拟量辅频何时改变是不可知的，那编写程序时必须每时每刻都要读频率，来了解现场变频器频率值变化，而且频率读好后，还要根据频率变化根据比例计算后，计算出的频率值自动的靠通讯写给相应的变频器。因为是每时每刻的在读频率，而且频率给定有两个来源，那难点在于何时把写好的比较值，给寄存器，然后再用此频率值与读的频率比较，当作参考值。
运用以下思路编写程序，而通过调试客户满意调试效果。原先想运用04AD+04DA，这样的话虽然写程序更简单，但是因为客户现场此生产流水线过长（有五六十米长），而且微调的模拟量必须紧靠每一个工位，客户布线现状比较糟糕，在这么长的线路上模拟量会有很大的衰减和干扰，靠通讯的方式会相对比较好一些，故采用完全用通讯的方式来解决客户同步的要求，相对的程序要求编写会比较复杂一些，特别是何时在给比较值参考，怎么样屏蔽后几台频率变化的问题。
4.5 PID功能
此PID功能主要应用在控制微波加热，而我在应用PID功能时进行了变速积分及积分饱和限制的改进算法，使其在控制时超调非常的小及非常的稳定。
4 结束语
通常，整体解决方案难点主要在于怎样根据设备工艺要求组成高效稳定的网络，使电气产品能够有效地进行通讯。本案例系统的给出自动化系统集成项目关于通讯问题的深入分析与设计方法。基于台达机电单一自动化平台，解决方案为实现系统通讯的整体集成提供了相对于异构自动化平台通常难以顺畅集成的工程技术优势。
一、概述
台钢机械设备有限公司主要生产自动切割机等设备，产品主要出口东南亚及大陆地区。所谓自动切割机就是将整卷宽幅在两米多的透明胶带，按照设定的长度(以毫米为单位)，自动切割成标准宽度的胶带。客户以前使用的是其他的产品，由于品牌比较杂，系统在功能上有缺陷，并且在技术咨询和售后等方面存在问题。经过和客户的沟通，我们用台达的机电产品为客户做了整套方案，得到了客户的认可。历经4天的奋战，开发成功。在功能方面完全满足了客户的需求，整个系统在操作方面更加人性化，在原有系统的基础上增加了七种控制模式，分连续和单动两种状态。变频器频率的通讯给定不仅可靠便利，而且为客户节省了成本。
二、系统构成
人机：DOP-A57GSTD 1台
PLC：DVP-48EH00T 1 台
变频器：VFD-007M23A、VFD-015M23A 各1台
伺服：ASD-A0721LA １台
三、系统控制框图及说明
２．工作说明
主轴电机用VFD-015M23A驱动，切台上的圆刀（切刀）用VFD-007M23A驱动，伺服与齿轮同轴相连，通过齿轮皮带带动导轨，使切台在如图中A所示方向来回移动，用来完成定长的操作。同时切台通过油压可以在如图中B所示方向前后移动，用来对套在主轴上的胶带进行切割。
四、工艺及控制要求
工艺要求描述：两台变频器，一台驱动主轴马达；另外一台驱动圆刀（切刀）。伺服通过齿轮皮带和导轨传动控制切台的定位，即定长。变频器通过RS485通讯的方式控制，给定主轴和圆刀的转速。伺服用Pt模式定位。根据客户的要求为其提供了单段和连续两种控制方式和10种操作模式,每种操作模式包含：宽度设定、刀数设定两个参数。在生产前，客户根据生产的要求，将需要生产胶带的宽度和刀数在参数表中预先设定好。如果操作人员选择单段控制方式，在人机上输入模式号后，系统自动把对应该模式的参数（宽度和刀数）调用出来。启动后，刀台通过伺服开始定长横向移动，当到达设定的长度后，刀台横向移动停止，通过油压控制刀台向系统框图中B 所示的方面纵向移动，当刀台移动至前限位处，开始定时，保证将胶带完全切断后，自动退回至后限位开关处停止。如果该模式设定的刀数不为零，则重复以上动作，直到切割的次数等于设定的刀数后，自动停止。如果该模式设定的刀数为零，则系统不动作。而如果操作人员选择连续控制方式，在人机上输入模式号，则启动后系统自动按照模式1设定的宽度和刀数切割，当模式1切割完毕后，自动按照下一模式设定的宽度和刀数切割，直到将设定的模式全部切完后自动停机。如果其中有的模式设定的刀数为零时，自动跳到下一模式，参数也随之改变。例如：在连续模式下：选择模式１０，启动后系统按照模式１设定的参数切割，模式１切割完毕，如果模式２中设定的刀数不为零，则按照模式２设定的宽度和刀数自动切割；如果模式２中设定的刀数为零，则系统自动跳过模式２，按照模式３中设定的参数切割。依次类推，直到将模式１０设定的宽度和刀数切割完毕后，系统自动停机。
系统生产流程的顺序如下所述：首先夹头动作，夹头动作前，主轴气缸首先要向上动作，上到限位后，夹头顶出，将主轴夹住。然后圆刀才能启动进行切割，在运行过程中如果按全部停止，则圆刀停止，然后夹头缩回，缩到位后，主轴气缸向下，下到限位后停止向下。在连续运行完毕后，系统自动停止，并且自动缩回夹头，主轴气缸向下到位。然后，刀台自动归位，归位到限位后停止。
在整个自动切卷的过程中，如果出现任何故障或者操作人员手动停车，则系统记录当前执行到的模式号和已经完成了几次切割，如果故障处理完毕后再次启动，则按照停车前的模式继续切割。以上所述的是自动切割状态。
在手动状态下，为客户提供了自动对刀的功能。即在出现故障或前一次切割质量不高时，在停机的状态下，可以通过人机或操作面板上，按间接归位或间接前进按钮，切台自动以当前模式设定的宽度向后或向前移动一个宽度，达到自动对刀的功能，同时也提供手动对刀的功能。
我们为客户开发的整套系统，控制可靠，伺服通过调整了相应的2-00后的参数，使得其响应性和精度都要高于客户以前使用的系统，并且工艺和操作上也更胜一筹。客户以前使用的系统只能连续运行，而且只有三种模式设定，不能单段运行。在程序中，中达巧妙的运用了变址和循环的功能，使得程序也很简练，客户非常认可。这再一次印证了台达的机电产品在系统集成方面具有很强的优势。
五、调试感想
伺服在PT模式下，很容易受干扰。如果电柜内有干扰源，如变频器，直流调速器等，即使不发脉冲，只要伺服始能，可能电机就会运行。这种情况，都属于干扰问题。可以采取以下措施：
将变频器的载波频率适当的降低，以减小干扰；
PT模式下，将伺服驱动器中1-00的参数设置成32；
变频器和伺服可靠接地；
适当的调整2-26的设定值，以提高伺服的外部抗干扰的能力；
如果伺服电机的噪音比较大，可以增大2-25的值，以减小电机噪音。
如果伺服在运行中，不是很平滑。说明伺服的参数调整的不好，可以借助Auto Controller Computation软件，输入伺服的功率、频宽、惯量比。通过该软件帮助我们算出2-00、2-02、2-04、2-06、2-23、2-24、2-25、2-26的参数值，在此基础上，根据实际情况，再进行个别参数的调整。