CC-LINK在双向拉伸薄膜生产中的应用资料

1、CC-LINK 在双向拉伸薄膜生产中的应用摘要本文介绍了一种BOPE生产线的CC-LINK现场总线集散控制系统，系统采用三菱Q12H PLC三菱FR-A500变频器进行变频调速，多种检测信号通过分布式I/O AJ65SBTB1组件等，经由 CC-LINK传送至PLC文中简要介绍了 BOPET薄膜生产过程及CC-LINK结构特点，主站与远程I/O组件、A500实现数据交换的方法。实践应用表明该系统简洁、可靠、实时性强。关键词 CC-LINK； BOPET PLC A500变频器1、引言双向拉伸聚酯薄膜（以下简称： BOPE）T 是一种绿色、环保、综合性能优异的高分子 薄膜材料，它具有机械强度高、

2、刚性好、韧性强，电绝缘性能优良，透明、光泽度高， 无毒、无嗅、无味，耐磨、耐折叠、耐针孔和抗撕裂等特点。其拉伸强度是PC 膜、尼龙膜的3倍，冲击强度是BOPF膜的3-5倍。BOPE具有良好的耐热性，可进行真空镀 铝，表面涂布功能性涂层材料，从而提高其热封性、阻隔性、印刷性能和具备一些独特 的光学性能等。BOPET还具有优异的耐蒸煮性、耐低温冷冻性，良好的耐油性和耐化学 品性能。此外，BOPET还具有其他类型的包装薄膜不可比拟的气体阻隔性能，可有效延 长被包装物的保存期限。BOPE薄膜主要的应用领域有：包装、印刷、磁记录、感光、 办公、绝缘、护卡、建筑、装饰装潢等。近年来，又被进一步应用于航天、

3、光学、太阳 能、电子、电工等高精尖技术领域，推动了相关领域的材料革命和技术进步。BOPET薄膜生产线工作原理是：根据薄膜生产工艺要求，将挤出机及机头的各节筒体 分别加热到不同的工作点，按配方通过料斗不断地注入料粒；熔融状的物料由机头挤出 后，经过冷却辊冷却，形成窄而厚的薄膜厚片；薄膜厚片经过储片架整理后，被送入纵 向拉伸区，根据工艺要求由慢速辊和快速辊进行纵向拉伸处理；横向拉伸区用于实现薄 膜的第二次拉伸，即横向拉伸，该区域涉及薄膜的横拉分区加热控制、同步传动控制、 破膜检测及其处理等问题，是实现有效成膜的关键之一；薄膜经过双向拉伸（即纵拉和 横拉）后，被送入后处理区域进行后续工艺的处理，再经

4、过上卷辊整理，由两台收卷辊轮换进行张力控制收卷，最终形成成品膜。由于生产线连续作业，设备分布较分散，控制过程较复杂，因此控制系统经由CC-LINK 将现场控制信号与主控制器实现交换斜仓挤颐图1 BOPET生产工艺i+S2、集散控制系统结构设计2.1 CC-Link开放式现场总线2.1.1 CC-L ink 的特性CC-Link是Control&Communication Link （ 控制与通信链路系统）的简称，是三菱电 机于1996年推出的开放式现场总线，其数据容量大，通信速度多级可选择，而且它是一个复合的、开放的、适应性强的网络系统，能够适应于较高的管理层网络到较低的传 感器层网络

5、的不同范围。CC-Link是一个以设备层为主的网络，一般情况下，CC-Link整个一层网络可由一个主站和六十四个从站组成。网络中的主站由PLC担当，从站可以是远程I/O模块、特殊功能模块、带有 CPU和PLC本地站、人机界面、变频器及各种测 量仪表、阀门等现场仪表设备。且可实现从CC-Link到AS-I总线的联接。CC-Link具有 高速的数据传输速度，最达可达 10Mbps CC-Link的底层通信协议遵循RS485 般情 况下，CC-Link主要采用广播一轮询的方式进行通信，CC-Link也支持主站与本地站、智能设备站之间的瞬间通信。2.1.2 CC-Link 的数据通信方式CC-Link

6、 的通信形式可分为 2 种方式：循环通讯和瞬时传送。循环通讯意味着不停地 进行数据交换。各种类型的数据交换即远程输入RX远程输出RY和远程寄存器RW、RWw 个从站可传递的数据容量依赖于所占据的虚拟站数。占据一个从站意味着适合 32位RX和/或RY并以每四个字进行重定向。如果一个装置占据两个虚拟站，那么它 的数据容量就扩大了一倍。除了循环通信， CC-Link 还提供主站、本地站及智能装置站 之间传递信息的瞬时传送功能。信息从主站传递到从站，信息数据将以150字节为单位分割，并以每批 150 字节传递。若从从站传递到主站或其他从站，每批信息数据最大为 34 字节。 瞬时传送需要由专用指令来完成

7、。 瞬时传送不会影响循环通信的时 间。2.1.3 CC-Link 控制网络的优势CC-Link 的优势如下：1）高速度大容量的数据传送2）拓扑结构有多点接入、 T 型分支、星型结构3）CC-Link 使分布控制成为现实4）自动刷新功能、预约站功能这一特性是CO Link独特之处，以PLC作为CC-Link的主站，由主站模块管理整个 网络的运行和数据刷新，主站模块与PLC的CPU勺数据刷新可在主站参数中设置刷新参 数，便可以将所有的网络通信数据和网络系统监视数据自动刷新到PLC的CPU中，不需要编写刷新程序，这样，也不必要考虑 CC-Link 主站模块缓冲寄存区的结构和数据类型 与缓冲区的对应关

8、系，简化编程指令，减少程序运行步骤，缩短扫描周期，保证系统运 行实时性。预约站功能在系统的可扩展性上显示出极大的优越性，也给我们系统开发提 供很大的方便。预约站功能指 CC-Link 在网络组态时，可以将现在不挂上网络而计划将 来挂接到 CC-Link 的设备，在网络组态时事先将这些设备的系统信息（站类型、占用数 据量、站号等）在主站中登录，而且可以将相关程序编写好，这些预约站挂接到网络中 后，便可以自动投入运行，不需要重新进行网络组态。而且在预约站没有挂接到网络中 时 CC-Link 同样可以正常运行。5）完善的RAS功能RAS是 Reliability（可靠性）、Availability（

9、有效性）、Serviceability（可维护性）的缩写。备用主站功能、在线更换功能、通信自动恢复功能、网络监视功能、网络 诊断功能提供了一个可以信赖的网络系统，帮助用户在最短时间内恢复网络系 统。6）异抗噪性能和兼容性7）互操作性和即插即用8）瞬时传送功能2.2三菱的网络结构介绍三菱有比较全的网络结构，下到设备和I/O的控制，上到工厂间的信息以太网，中间 有实时性很强的MELSECNET/H络。详细如下图：2.3集散控制系统结构考虑到BOPPE薄膜的生产工艺特点及其复杂性等因素，本文设计并构造的集散控制系统结构如图3所示。在该CC-Link现场总线网上，Q12HCP是主站，QJ61BT11作

10、为接 口模块。从站有两大类：一类是远程 I/O站，由AJ65BTB2-16F和AJ65SBTB1-16D远程 I/O模块组成，共29个模块，每个模块占用1个逻辑从站资源，主要用于实现切换、 联锁、故障等控制和检测；另一类由A500远程设备模块构成，共32个模块，考虑到所要传输的信息量较大，在这里每个模块被设计成占用4个逻辑从站资源，主要用于实现，整个CC-Link网络由2个主站和61个逻辑从站构成。该集散控制系统除了应用 CC-Link网络外，还采用了其它通讯网络方式对系统各局部区域进行控制，如 FL-NET NET/H、ETHNET RS-422等。传动控制用富士 PLC，通过FL-NET,

11、采用T-LINK网络对挤出机、计量泵电机、冷鼓 电机、纵拉电机、横拉电机、牵引电机、收卷电机共52台电机进行控制与检测。温控系统用RS-422通讯网络，通过RKC SR mini智能仪表对整个温控子系统进行实 时监测与控制，该温控子系统包括对挤出机、机头、纵向拉伸和横向拉伸共34个独立的加热区的温度控制。通过NET/H网络，实现前道工序与后道工序之间实现数据交换。工控机IPC重要的任务就是根据品种切换生产配方的设置，并显示传动子系统、温控子系统的关键工艺参数情况，便于工艺技术人员及时调整相关参数，保证产品质量图3集散控制系统图3、集散控制子系统设计本系统采用CC-LINK网络系统，它有61个远

12、程I/O站（Remotel/O ）,2个主站（Master Station）,通过两个主站对61个分站进行集中控制。3.1系统配置硬件组成电源 Q61P-A2（ 块）、基板 Q35B（ 块）、CPU Q12HCPU（ 块）、CC-LINK网络 模块QJ61BT11 （两块）、远程输出模块 AJ65SBTB1-16T（29块）、CC-LINK T型中继 AJ65SBT-RPT两块）、变频器 FR-A500（32 台）、通讯模块 QJ71C24N-R（ 块）、触 摸屏 PROFACE控制系统构成要求对32台风机进行远程控制及通过远程I/O与现场控制器、执行器进行数据交换。 针对控制要求系统采用比较

13、经济的CC-LINK网络控制系统。主站采用Q12HCPU本地I/O+远程I/O可达2048个控制点、主站控制61个分站，每个分站占32个I/O点、每 个分站控制风机的启停、速度的调整及远程开关量信号的采集、控制。由于系统采用了 CC-LINK网络系统，节约了大量布线成本，而且便于集中维护和管理。Master station远程训远程工兀i，.一岭A5QO占站远程时口远程E/Q5号站远程I/O中堆A5002号站A500中继远程I/O囚号站A50C图4系统结构图3.2参数设置和编程配置根据硬件的选择，在三菱的 PLC编程软件GXDeveloper中需要配置I/O及开关设置PL£PLC|P

14、I£ filft|Fl£ RAS|Device1 PropramBootfile1SFC1/0 assigjuhent二二二二1I/O Assigiungiit (*)1SlotTvpeModel namePointsStarlX?丄w i tch set tin0PLCPLCQ12HCPU10(00Intelli.QJ71LP21-2532pairt$oooo-tailed setti:21(0-1)Intel.QD62D1 points002032Q辺Intelli.QjeiBTII32point$004Q4323Inlei.TQJ71E71vOUEU54(04)Int

15、elli.QJ71FL7132pointsOOSO§5(0-5Input*QX4264pointsOQAOUJLeiRfO-Glsi gning th avi ng thi sInni litv 1/0 address setting blaii s not necessary ik will not cause ana® cpu( error to cwLoe:)CC1nnrn J sit autom« jr.Lti tally.图5 I/O配置32 2、CC-LINK参数设置1、硬件设置：在使用CC-LINK现场总线网络时，需要先设定参数才能使用。首先是站号的

16、设定：主站的站号必须设定为 0号站，由于在本系统中有两个主站，它们属于 不同的网络。所以必须两个主站都设定为0号站、通讯速率设定2.5Mbps (传送速率/ 模式设置开关设定为2)；然后设定每路的远程输出的站号和通讯速率，第一路依次 设定为1号站、2号站、3号站、4号站、5号站、6号站，.29号站；第二路依次设 定为1号站、2号站、3号站，.32号站。在设定站号时不要中间隔站，通讯速率统 一为2.5Mbps。既每个远程输出和中继速率拨码开关都拨到OFF位置。工作方式选择“在线”2、软件设置：软件设置包括 CC-LINK主站模块QJ61BT11 所在I/O设置，网络类型设置(主站)、模式设置、软

17、元件设置、连接数设置等。具体设置如下图1234Stat I/O No0040(EDOOpeiiiorbsi seiinq已knd settinisOpr'sicr-sl sej'ra:T rfj®Mactw slfllion*M-aslei statkm v IMasfCf縈聊冲门由峙ink l|.TCKC par-aftielei 押o 也alPlX p日旧血G -SMl.0 出MlTModentlfVtf 1 mmNw口册w 阿爪服1Tjl corned! cOurf2912Remoie rcUiPxiXEOOXDDCMIRt-ic-le- lxJmHFTT

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20、irEnd图6主站网络参数设置网络1(1) 主站参数设定远程输入(RX的刷新编程元件设置为 X0C00远程输出(RY的刷新编程元件设置为 Y0C00(2) 远程站参数设定站号与传输速率的设定传输速度开关设定为2 (2.5Mbps)网络2（1）主站参数设定输入（RX的刷新编程元件设置为XOCOO远程输出（RY的刷新编程元件设置为 YOCOO 远程寄存器（RWr的刷新编程元件设置为 D36OO 远程寄存器（RW的刷新编程元件设置为 D3750 323从站参数设置站号与传输速率设定NCBDGDASL 口RUNO L RUNC SDQ O l£RRO站号设定开关传输速度开关设定为2 （2.5

21、Mbps）323.2变频器与通讯相关的参数设置参数参数描述设定值Pr79操作模式选择2Pr338操作指令源0Pr339速度指令源0Pr340连接建立模式选择1Pr349通讯错误复位0Pr500通讯错误等待时间0Pr501通讯错误次数0Pr502通讯错误停止模式选择0323.3 I/O 信号输出信号（主站-变频器）RY0正转指令RY1反转指令RY2咼速指令RY3中速指令RY4低速指令RY5点动操作RY6第二功能选择RY7电流输入选择RY8电源故障自动启动功能RY9输出停止RYA预留RYB预留RYC监视指令RYD频率设定指令（RAMRYE频率设定指令（EPROMRYF指令代码执行请求RY10预留R

22、Y19预留RY1A故障复位输入信号（变频器-主站）RX0正转RX1反转RX2端子功能（运行）RX3频率到达RX4过载RX5电源故障RX6频率检测RX7报警RX8预留RX9预留RXA预留RXB预留RXC监视RXD频率设定完成（RAMRXE频率设定完成（EPRAMRXF指令代码执行完成RX10.19预留RX1A故障RX1B远程站准备2.4远程寄存器 主站-变频器RWwO监视代码RWw1设定频率RWw2指令代码RWw3写数据变频器-主站RWrO第一监视值RWr1第二监视值（输出频率）RWr2响应代码RWr3读数据3.3网络诊断利用GX Developer CC-LINK网络诊断功能很容易知道网络的每

23、个远程模块的通讯情 况，检查每个主站模块所连接的远程站的通讯情况。从主站的LED显示可以看出网络的状态。模块正常控制数据链接!发送数据有站异常QJ61BT11RUN »MST ERR OLRUNSMST十二母据瞎接正在执行匱用主站2数站LERRRUN模块运行指示灯，指示灯亮，代表模块工作正常。ERR模块出错指示灯，指示灯亮，代表模块工作错误，可能的原因如下：模块设定不正确；主站被重复设定；模块网络参数设定错误；数据接收监视定时器动作; 网络链接被断开L ERR数据通信错误。指示灯亮，代表数据通讯出现错误；指示灯以 国定频率闪烁，代表模块的设定开关设定不正确。MST主站工作指示灯，指示灯亮，代表网络链接已经正常建立，且进入主站工作状态。