寧德西門子電機中國總代理

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一個集散控制流程簡例
圖4所示是該集散控制系統對其中的后處理電機進行控制的過程，圖中2、3、6、7、9表示CC-bbbb網絡，1和8表示從站（21#~24#）通過其RS-422編程口與單片機進行數據交換，4和5表示從站（17#~20#）通過其485BD板卡與直流調速器進行RS-422數據通

訊。來自碼盤的數值經1、2、3、4傳輸后，進入DC調速器6，作為后處理電機的速度設定值，該調速器與光碼共同組成一個獨立的轉速閉環控制系統。另外，后處理電機的實際轉速值經5、6、7、8傳輸后，轉換為當前的薄膜生產線的線速度，由LED顯示出來，供操作人員使用，同時該線速度還經由9被傳輸至IPC1，供工藝技術人員集中使用。
3 集散控制子系統設計
由于BOPP薄膜生產線的生產工藝復雜、生產設備及種類繁多、安裝地點較為分散，因此該集散控制系統涉及多CPU類型（PLC、IPC、單片機）、多種通訊網絡結構（CC-bbbb、RS-422、RS-485、RS-232C），它們共同組成一個有機的整體。本文設計的集散控制系統在控制功能上可以分為四類控制子系統：速度鏈傳動控制系統、溫控系統、測厚系統和輔助控制系統。

3.1 速度鏈傳動控制系統
3.1.1 速度鏈傳動
生產線的主傳動系統由擠出機電機、冷輥電機、慢速輥電機、快速輥電機、橫拉輥電機、后處理電機、上卷電機、收卷1電機和收卷2電機組成，它們分別由DC調速器1～調速器9來驅動，電機轉速設定值由操控臺上的碼盤值間接給出。根據生產工藝的要求，除擠出機電機單獨控制外，其余7臺電機（注：收卷1和收卷2不同時使用）必須保持嚴格的同步速度，即要求按照特定的速度鏈進行增/減速，且本級電機的速度變化只能影響本級和后續各級，不允許改變前面各級電機的速度。
設碼盤值M0~M6分別表示調速器2～調速器8的轉速設定系數，N0～N6分別表示調速器2～調速器8的轉速設定值的百分比。則速度鏈由下式表示：

其中Ki表示對應碼盤值的基值常數。由式（1）易知，N0僅受自身碼盤M0的控制，與其它碼盤值無關。另外，當任一碼盤值Mi改變時，它只影響自身和其后的設定值Ni~N6，而不影響其前面的設定值N0～Ni-1。
3.1.2 傳動控制
主傳動控制分為前部傳動控制和后部傳動控制兩部分，它們獨立構成自己的二級RS－422網絡。前部傳動控制由從站9#~12# PLC與調速器1～5組成，后部傳動控制由從站17#~20# PLC與調速器6～9組成，其中，從站9#~12# PLC和從站17#~20# PLC既作為CC-bbbb網絡的從站，又作為二級RS－422網絡的主站。圖5所示表示該二級網絡的主站與單臺調速器進行參數的讀寫通訊過程，與多臺調速器進行讀寫控制時，是采用逐臺通訊、輪換進行的，通訊波特率*高為19200波特，實踐表明系統的實時性要求。

圖6所示表示快速輥在速度鏈傳動控制過程中的轉速控制方式。根據單機/聯動選擇開關可以實現快速輥的單個控制方式和速度鏈控制方式，圖中的“碼盤值"表示快速輥的速度可以由操控臺上的碼盤進行在線修改；“固定值1"表示穿片速度，此時快速輥與慢速輥的線速度相同；“固定值2"表示在薄膜生產過程中，若出現破膜信號，則快速輥及其后續主傳動輥立即降至某一固定值，便于操作人員進行處理。

3.2 溫控系統
溫控系統主要由工控機、34套CD901溫控儀、RS－232C/RS－485轉換器、功率模塊等組成。工控機對溫控系統的溫度設定及實時溫度監測是采用RS－485通訊方式實現的，圖7所示為溫控系統的通訊控制過程。系統采用ASCII碼傳輸模式，可以對設備地址、波特率、數據位和校驗位等進行設定。本系統采用9600bps、1位起始位、8位數據位、無奇偶校驗、1位停止位，ID地址范圍為1～34。首先工控機發送EOT（04H）進行數據初始化，然后發送數據，表1表示工控機查詢參數的數據格式。溫控儀接收到數據后，便發出相應的響應數據，表2表示溫控儀響應工控機查詢過程的數據格式。表3表示工控機參數寫入過程的數據格式，當溫控儀接收到正確的參數寫入命令后，則發出ACK（06H）響應信號；當接收到不正確的指令數據時，則發出NAK（15H）信號。其中Device address為溫控儀的ID地址，STX（02H）表示開始控制字符，Identifier為操作符，DATA表示操作數據，ETX（03H）為數據結束字符，BCC為校驗碼（異或和）。