西门子模块6ES7 212-1BE40-0XB0安装调试

一、 引言

　　无纺布在发达国家的日常生活和工业生产甚至土建工程和医疗卫生中有广泛的用途。自从1990年开始，中国通过引进欧洲光、机、电、气、液全自动化成套生产线设备，有了现代意义上的无纺布生产能力。根据机电工程的理念，现代无纺布是典型的高新自动化设备密集型产业。

　　无纺布的纺织工程学名叫做非织造布。非织造布工艺完全不同于传统的纺纱——织布过程，非织造布的大特点是不需要纺纱过程，它的“织布”过程更加类似于造纸工艺，非织造布通常是在一条生产线上直接实现从纤维到成布的连续加工过程。非织造布生产线“吃”进去的是纤维，“吐”出来的是布。参见图1针刺型无纺布工艺过程，定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合、粘合或这些方法的组合，而相互结合制成的水平缠结薄片、纤维网或絮垫，经过针刺机组在垂直布面方向缠结成布。因为没有传统意义的纺纱织布过程，所以叫做无纺布。

　　二．无纺布生产工艺流程：

　　其中送棉箱，开松机和气压棉箱是将密实的纤维变成蓬松杂乱的纤维并送到梳理机入口，梳理机将纤维梳理成厚薄均匀的纤维网并送到铺网机，铺网机将送来的纤维网按照重量要求叠成多层的纤维网送往针刺机，并由针刺机刺成相互结合制成的纤维薄片。无纺布生产线系统是一个看似各自独立、但却互相牵制的一个大系统，本文将以针刺机组为对象集成自动化针刺无纺布生产线的介绍。

　　三．永宏电机介绍

　　永宏电机股份有限公司于1992年由一群从事PLC设计工作多年的工程师创立与台湾。1993年推出FBE和FBN系列产品，经由多年努力2003年推出FBS全新系列产品倍受业界好评。一直以来，本公司全心专注在高功能的中小型PLC市场领域，创立的自有品牌“FATEK” ，目前在业界已享有颇高的度。提供客户完善的高性价比产品一直是永宏的宏愿，多年的默默耕耘与实践终于能开花结果。

　　四、自动化系统集成规划

　　（1）PLC的存储容量和处理速度。整条生产线而言，数据运算及逻辑运算量很大，单台PLC的处理速度将会影响生产的稳定性。

　　（2）针刺生产线的布局和设备操作。各机台是分散的，集中一地操作会为生产带来不便，但假如分散操作，必须考虑人机与PLC间的距离问题及PLC与受控单元的布线问题。

　　（3）设备组合方式。通常一条完整的生产线用户会采购生产设备厂家性能或价格有优势的产品，或根据自身生产的产品采用不同的设备组合，故每条生产线组合可能完全不同。

　　，为满足方便安装、方便整线整合、提高系统性能的要求，本系统按照单机设计、自由组合方式设计，即每台针刺机组使用一台PLC、一台做主站，其余做从站控制，只要用一台人机界面，通过RS232通讯端口控制主站PLC，主站与从站数据交换用bbbb通 讯。祥见下图。

由于四个FBS-60MA之间走的bbbb通讯，加上针刺机的每道控制都有一个变频器，所以PLC附近有很强的干扰源体，如果PLC抗干扰问题不行，或布线不合理，将会直接导致通讯错误，从而使得整条设备瘫痪。永宏PLC的设计理念与它机有所不同是我们把所有的控制部件都集成在了一块芯片SOC上，即：系统芯片（system-on-chip）.把CPU，定时器，计数器，AD，DA，高速计数等等都集成在一起，所以抗干扰能力大大提升，加上我们输入输出都做了隔离，解决了客户抗干扰问题的后顾之忧！

　　由上图得知每台PLC需要2个RS485通讯口，在这就体现了我们永宏PLC拥有强大的通讯能力，单机多有5个通讯口。

　　五．人机界面：

图3 按钮控制画面

图4 参数设定

图5 动作流程图

　　从人机界面中可以看出针刺机分：1.针刺输入 2.上针刺 3.下针刺 4.针刺输出。总共分四组动作流程来完成，后通过收卷控制把生产好的成品打包入库。从图中可以看出如果1号针刺机的输入停止了，那么跟随其后的所有动作必须马上停止动作，否则生产中的布会被拉裂，拉断，直接造成损失。即只要前一级牵引辊停止工作，后面必须马上停止工作。

　　由于系统控制只是通过一台人机界面控制，所有参数设置在人机界面上设定好后，一般还需要根据实际情况稍微修改才行，由于工艺要求4个PLC装在不同的四个电气柜里，微调不可能在同一地方操作。通过电气柜面板按钮手动操作实现微调！

　　在主站的控制柜上装有一键启停按钮和联动开关，其他3个控制柜只有联动开关。设备在停止状态时，只有联动开关全部在ON时，按一键启停键才能启动所有的针刺机组，同理设备在运行状态时，只有联动开关全部在ON时，按一键启停键才能停止所有的针刺机组

　　六．通讯

　　1． MODBUS通讯

　　永宏PLC MODBUS通讯指令FUN150可以和任何支持MODBUS通讯协议的设备联机。参数如下表：

针刺机设备中使用的变频器是台达的，频率指令地址是2001H，由于永宏是十进制五码或六码设置，所以：2001H转换成十进制是8193，我们D或R寄存器对应的是从40001（五码）或400001（六码）开始，所以表示为40001+8193=48194，或400001+8193=408194，祥见上面表格设置。再把PLC的通讯参数设置成和台达变频器参数一致就行，设置方法为：打开软件点PLC-----设定------你目前占用哪个口就点哪个，如：PORT2通讯参数。打开后修改波特率，数据位，停止位，奇偶校验，把永宏通讯该成ASCII MODBUS或RTU MODBUS即可。

　　2． bbbb通讯

　　bbbb通讯指令FUN151指令有4中模式，其中MOD0和MOD3是bbbb通讯，而且MOD3是高速通讯，采用的是二进制的通讯方式，所以通讯速率高达921。6KBPS，下表是FUN151在MOD0方式下的情况：

　　通过bbbb，可以实现人机界面控制主站PLC，而由主站PLC通过bbbb和其他3个从站PLC实现数据之间的共享和交换。

　　七．PLC设计概要：

　　按照系统功能完成输入输出点规划后的工作就是程序设计。整条生产来讲，基本功能是快速处理速度信息并实现速度跟随，根据目前PLC的性能和已构建的硬件框架，可以使用总机集中分配信息，单机独立处理方式实现。单台针刺机而言，程序主要的工作变量有针刺密度（M针密）、针刺频率(F针频)、牵伸比(K)、入料速度(V入)、出料速度(V出料)，托网位置(T)和剥网位置(B)。保护变量有针刺次数(C)、针刺时间(t)、托网位置上限(TSL)、托网位置下限(TXL)、托网位置上限(BSL)和剥网位置下限(BXL)。为了便于维护，程序结构上以主程序调用子程序形式编写，分为针刺运算子程序，托网剥网运算子程序，保护子程序，数据上传子程序及动作执行子程序。主程序部分包含程序初始化、子程序调用和解读总控制器发出的指令解读信息包含当前机台是本地单机运行还是远端控制。

　　八．结束语：

　　永宏优越的质量，超强的应用指令功能，多样话的通讯方式，使得我们在生产设计中起到了关键性的作用。伴随永宏机电产品的丰富与发展，功能的不断提高，面对客户对整体服务的需求，产品拥有广阔长远的市场拓展空间。

【工艺简介】 

    模切机的工作原理是利用钢刀、钢线（或钢板雕刻成的模版），通过压印版施加一定的压力，将印品或纸板轧切成一定形状。若是将整个印品压切成单个图形产品称作模切；若是利用钢线在印品上压出痕迹或者留下弯折的槽痕称作压痕；如果利用阴阳两块模板，在印品表面压印出具有立体效果的图案称为凸凹压印，以上可以统称为模切技术。 

    印刷开槽模切机就是模切机的其中一种，它将多色印刷，开槽压痕，模切成形的功能集于一身，用于纸品包装行业中的商标、纸盒、贺卡等的模切、压痕和冷压凸作业，是包装加工成型的重要设备。 

【一般模型】 

印刷开槽模切机一般由以下几个部分组成， 
（1） 送纸部：电控部分采用PLC、触摸屏和变频器。操作员可在触摸屏设定纸张的长、宽等相关数据，调整前挡板、侧挡板的位置，使得后续的各部定位准确，取得良好的印刷、模切效果。
 
（2） 印刷部：由多个单色印刷部组成，均采用PLC与触摸屏控制。彩色原稿经过电子分色制版成反面图像，然后通过印刷机进行印刷，将水墨从印刷机网纹辊上转移到印刷版上，再将水墨从印刷版上转移到瓦楞纸板上。通过套色、叠色得到正面的图像，实现原稿样箱的复制。在触摸屏上可以调整印刷位置，印压滚筒的深度等。 

（3） 开槽部：对印刷好的纸板进行压线开槽的工序。各刀具的位置通过触控画面可调。 
（4） 模切部：模切的相位可通过触摸屏调整设定，由PLC程序控制，配合高速脉冲计数，取得的开模效果。

【技术难点】 

    由印刷开槽模切机具备的功能来看，它对所采用的PLC提出了以下的挑战。 

（1） 位置检测比较多，位置信号是通过编码器给PLC的，因此对PLC的高速计数器的数量有要求。如送纸部有6个编码器，印刷部各站有8个编码器，开槽部和模切部各有7个。虽然反馈脉冲的频率不高，但一般计数器是无法胜任的。 
（2） 各站之间需要作数据通讯，如各站的故障信息，位置参数与当前值，生产参数，互锁信号等等。这些数据的收发，有的是主站与从站之间的，也有的是从站与从站之间的。因此通讯部分的控制程序设计是一个难点。 
（3） 各个站都需要控制变频器，一般用通讯方式控制。因此对通讯口的数量有要求。 
（4） 程序量较大。 

【永宏方案】 

    永宏PLC是台湾永宏电机股份有效公司研发生产的小型PLC，近20年的专注研发，永宏FBs系列的性能与品质在小型PLC上睥睨业界，甚至可媲美中型PLC。 

FBs系列的MC高功能型主机，具备以下高端性能： 

（1） 单机大支持5个通讯口，支持RS-232，RS485，USB和以太网接口。 
（2） 单机支持8个高速计数器，4个硬件高速计数器的输入频率为单独200kHz，4个软件高速计数器的输入频率为总和5kHz。 
（3） 单机支持4轴高速脉冲数出，大输出频率为200kHz。 
（4） 单机支持16点 中断输入，本体的输入点具有信号捕捉功能。 
（5） 全系列具有20k步的程序容量。

系统结构图： 

    依照具体IO分布，各个部可选用32点~60点的MC高功能型PLC主机，本体即可解决高速计数器以及通讯口个数的要求。