西门子6ES7136-6DC00-0CA0安装调试

 随着当代工业制造技术的发展和革新，质量、效率和成本这些词语越来越频繁的被提出来并贯彻在自动化项目的实施过程之中。在运动控制领域，传统变频器以及伺服驱动器在一些需要高精度位置控制的应用场合，已经很难在精度和效率上满足要求了。如无轴印刷机的套色系统、全电动注塑机伺服系统以及一些灵活的CNC应用项目中，因此，一些站在业界技术发展前沿的公司研发并推出了一系列被称为智能伺服驱动器的产品。

    ACOPOS以及ACOPOSmulti系列产品，是由来自奥地利的贝加莱工业自动化公司推出的新一代智能伺服驱动器产品，它的出现为高精度和高性能的运动控制提出了一种全新的解决方案。    

    ACOPOSmulti系列智能伺服驱动器和传统伺服驱动器相比，具有以下一些特点：

    1、内置了高性能的DSP处理器，胜任高速的处理运算，能有效**轴的性能以及控制能力。

    2、可以通过插卡式扩展实现高速的数字量和模拟量输入，新的ACOPOSmulti驱动器支持16位模拟量的输入，信号刷新周期仅为50微秒。

    3、通过不同的插卡支持多种高精度的位置反馈方式，包括增量式（INC和SSI）和式编码器（Endat），其中Endat式编码器，分辨率可以达到500万线，具有单回转和多回转多种型号配置，可以满足几乎所有需要高精度定位需要的应用场合。

    4、配合使用驱动器内置的诸多函数运算模块以及信号采集处理逻辑模块技术（SmartProcessTechnology），所有函数块以及由其组成的逻辑功能组合的处理循环周期仅为400微秒，而新一代的ACOPOSmulti的扫描周期更是**到了50微秒，几乎可以满足所有苛刻的应用计算。

    由于ACOPOS系列智能伺服驱动器具有以上一些特点，使得它在印刷、多轴包装、全电动注塑、玻璃切割成型等应用场合得到了广泛的使用，特别是在印刷行业的套色控制系统中的应用，得宜与其直接输入模拟量反馈的技术，结合其内部高速函数模块运算处理功能，达到了极高精度的控制目标（稳态套色精度达到0.01mm@200m/min）。下面，就以套色控制系统中的色标信号采集处理功能为例，向大家详细介绍一下ACOPOS驱动器直接输入模拟量反馈技术。   

    无轴印刷机中的套色控制系统，是在印刷机生产过程中，通过连续检测印刷完毕的材料上的图形的位置，计算出印刷误差，再通过对连续旋转印刷版辊的相位进行微调，使的在接下来的生产中相应的图案能够被印刷到正确的位置。要达到这个控制目的，首先就必须要**的检测图案的位置，一般印刷的过程如图所示，印刷完毕的材料边缘的不同颜色的色标，就是用来检测各种颜色位置的标志，由于被印刷的图案和承印物（纸张或者塑料薄膜）之间通常都会有一定的色差，利用这一点，我们就可以通过检测颜色的深度，来确定是否有图案，因此，我们所说的用来检测色标的色标传感器（俗称光电眼）其实是一种高速模拟量传感器，它可以在承印物高速运动的情况下，辨识出承印物上不同的颜色，并转换成时域下的电信号。

    按照印刷业界的标准，在不同场合下印刷的，使用的色标形状也有所不同，有矩形、三角形、梯形等不同形状，其中矩形标细的一种仅为2mm，所以当印刷速度为200m/min时，2mm的标经过光电眼的时间仅为，生产速度越高，标形越细，对于标的辨识就越困难，换句话说，能否大限度的**机器的生产速度，并能生产具有各种形状的标形的产品，很大程度上来说首先就是依赖于是否能检测到这类高速的模拟量信号。

    贝加莱新的ACOPOSmulti系列智能伺服驱动器内部集成了高性能的模拟量反馈接入端口，其具体的性能参数如下：

    端口为单路模拟量输入，输入方式支持差分方式或者单跳沿两种，驱动器端内置光电隔离，具有更好的抗干扰能力，输入信号电压值±10V（高到15V），信号测量的同步周期为50us，模数转换精度16bit，并内置30khz的输入滤波功能。

    对于ACOPOS系列产品来说，是通过AC132插卡的方式来接入高速模拟量信号的，并且受限于其400us的循环扫描时间，在为苛刻的条件（印刷版辊的色标宽为2mm）下，生产速度为300m/min时，单个色标经过传感器的时间仅为400us，可见，当速度再进一步**时，驱动器将无法辨识；而新的ACOPOSmulti系列产品，在其本体上就直接集成了1路高速的模拟量输入端口，而且其循环扫描时间仅为50us，和原来的方案相比，信号辨识能力得到了数倍**。因此，由于ACOPOSmulti内部循环扫描时间的**，即使印刷速度进一步提到300m/min甚至更高的情况下，只要色标经过传感器的时间大于50us，理论上就能够被驱动器辨识到，所以具备了这样高速的模拟量直接输入技术的ACOPOSmulti伺服系统能适应更高的印刷速度；其次，由于其内部的模数转换为16bit，并内置了频率高达30khz的输入滤波器，意味着能大程度的发挥出传感器的色彩辨识能力，从而可以辨认出更接近于承印物的颜色。因此，具备了模拟量直接输入功能的ACOPOSmulti智能伺服驱动系统将能更好的适应各种苛刻的工业应用环境，并为客户提供更为灵活，高速和的运动控制解决方案，和客户携手一起实现完美的自动化。

  氯乙烯单体是生产聚氯乙烯不可缺少的原料,目前,大部分企业是利用电石法来制备氯乙烯单体。在制备氯乙烯单体过程中,氯乙烯精馏是至关重要的过程,它的传热、传质过程是非常复杂的,精馏塔的负荷经常由于生产的要求而改变,造成精馏系统压力波动极大,操作难度较大,单体的纯度容易超标,严重影响大批树脂的质量。针对以上的问题,同时为了配合氯乙烯扩产技改项目的实施,我公司采用了浙大中控JX-300XDCS控制系统和相应的控制方案,并于2003年5月投入运行,取得了很好的效果。

    1 工艺流程

    粗氯乙烯经压缩机**入全凝器,借用工业水进行冷却,使粗氯乙烯冷凝液化。液体氯乙烯借位差进入水分离器,再借密度连续分层,进入低沸塔。全凝器中未冷凝气体进入尾气冷凝器,作为回流液返回低沸塔顶部。低沸塔底部的加热釜借转化器循环热水进行加热,以将沿塔板下流的液相中低沸物蒸出。气相沿塔板向上流动与塔板上液相进行热量和质量的交换,后经塔顶冷凝器以-10℃冷冻盐水将其冷却作为塔顶回流液,不冷凝气体亦由塔顶经全凝器通入尾气处理,低沸塔底除去低沸物的氯乙烯借助位差经过中间槽进入高沸塔,经过高沸塔的加热,把沸点低的氯乙烯组分蒸馏出来,经成品冷凝器进行冷凝进入单体贮槽中,高沸物由塔底的两位阀排出（见图1）。    

    2 系统构成和控制方案实施2.1系统构成

    氯乙烯精馏DCS控制系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件配置中,根据实际情况,配置了2个操作站,1个控制站。操作站选用了研华P4工控机,通过Scne过程控制网和控制站进行通讯。控制站内由电源、主控卡、数据转发卡以及输入输出卡等硬件构成。此外还配置了打印机1台、UPS不间断电源1个。

    软件配置中,JX-300X系统包括监控软件和组态软件两部分,其组态软件包括基本组态软件（SCKey）、流程图制作软件（SCDraw）、报表制作软件（SCbbbb）、编程语言（SCLang）等。在组态软件上很容易实现各种画面的编辑和复杂控制的构造。监控软件主要用于操作人员进行操作和历史查询等。

    2.2控制方案的实施

    氯乙烯精馏过程的特点是各物理量存在着很大的关联性,而且进入精馏系统的粗氯乙烯组分、**、温度等的变化对塔的控制影响也很大。针对这种情况,通过建立多变量解耦控制系统,把相关的变量作为前馈信号引入,来消除扰动、关联和滞后。根据上面情况,精馏塔控制可分为低沸塔、高沸塔的控制两部分。低沸塔控制由尾排压力控制（PIRC-103）、过料控制（LIRC101）、低沸釜加热温度控制（TIRC102）和低沸塔回流控制（TIRC101）四个回路和低塔温差、压力等检测点组成。高沸塔控制检测由高沸塔液位控制（LIRC201）、高沸塔回流控制（TIRC201）、成品压力控制（PIRC201）三个回路与高塔精馏段和提馏段温差、压力等检测点组成。对于PIRC-103、TIRC102、TIRC101、TIRC201、PIRC201都是由单回路组成。

    现具体分析低沸塔的过料控制（LIRC101）和高沸塔的液位控制（LIRC201）,这也是氯乙烯精馏控制关键的部分。

    2.2.1低沸塔的过料控制

    粗氯乙烯进入低沸塔中,它的组分、**、温度根据工况随时在改变,这些变化可通过低沸塔温差（TDE101）、低沸塔底的液位和低沸釜阀门开度反映出来,通过分析这些变量之间的趋势和逻辑关系,该控制方案把液位作为控制对象,把温差和加热阀开度看成干扰量,作为前馈加入该控制回路中,既克服了干扰又**了系统的精度。

    2.2.2高沸塔的液位控制

    除去低沸物的氯乙烯借助位差经过中间槽进入高沸塔,由于中间槽体积很小,没有起到缓冲的作用,也就没有把低沸塔和高沸塔之间的关联解除,对高沸塔控制影响很大。为了克服这个问题,同时保证高沸物在质量指标之内,通过分析各变量,设计了多变量补偿控制系统。具体的方案如下。

    （1）低沸塔过料阀开度、高沸塔回流阀开度、高沸塔液位阀开度以及高沸釜温度对高沸塔液位控制回路的补偿:当上面几个变量发生变化时,高沸塔液位也相应变化。因此把上面各变量按一定补偿系数引入高沸塔液位控制回路中,作用高沸塔液位控制阀。

    （2）高沸塔压差和高沸塔提馏段温差对高沸塔液位控制回路的补偿:高沸塔压差和高沸塔提馏段温差不是任何时候都起补偿作用的,根据理论分析和操作经验,先设置一个设定值,由测量的实际值和设定值进行比较来决定是否应该引入补偿。当实际值大于设定值时,补偿则起作用,把它们相应的补偿系数引入高沸塔液位控制回路,否则,不起补偿作用。

    通过不断的摸索和分析,各变量对高沸塔液位补偿系数分别为:LIC201BCIC-1,0.24;LIC201BC-2,0.1;LIC201BC-3,0.7;LIC201BC-4,0.1;LIC201BC-5,0.15;LIC201BC-6,0.1。

    3管理功能

    该系统还具有显示、历史数据查询、报警、记忆、打印等功能,特别指出的是:该系统通过信息管理网和公司的ERP系统连接起来,把关键的数据及时地传送到决策层,决策层根据市场情况,及时反馈到生产中,构成了管控一体化。