近20年以來，我國橡塑電纜機械行業與其它行業一樣發展迅速，并在入世后的市場競爭中面臨嚴峻的挑戰。由于自動化設備技術能夠為橡塑電纜生產商帶來高生產率和高質量的產品，因此，提高設備自動化技術水平成為提高我國橡塑電纜生產裝備市場競爭力，進而有效提升我國橡塑電纜行業綜合實力的頭等大事。中達電通公司作為一家領先的自動化技術供應商，可為橡塑電纜生產行業提供自動化整體解決方案。

橡塑電纜生產工藝流程

線材進入放線設備在放線張力控制條件下,從預成型輥輪架穿過并被加熱,再被擠塑機擠出的橡膠材料作為外套所覆蓋；覆蓋了橡膠外套的線材,進入生產線主速牽引裝置,經過高溫硫化（其每分鐘的生產速度由變頻器控制），再經由履帶輔助牽引進入后處理階段；在芯線折斷和成型工藝裝置上,經過張力架檢測張力作為張力反饋,速度由主速給定,從而以勻速且恒定的張力送線,最后經計米器控制后切割成型。在整條生產線上,主牽引和輔助牽引控制系統工作在速度方式，要求高溫處理、微波硫化、后加熱速度串聯同步，并且各級可以微調及后級同步調整。而鋼帶放線和成型控制系統則工作在恒轉矩方式，通過轉矩控制系統的控制，由速度變化引起的轉矩波動可降至最小,從而保證了速度和張力的恒定。

基于臺達機電產品的配置設計

系統體系結構由臺達機電產品構成核心自動化技術平臺，參見圖1，配置表參見表1。

圖1 自動化系統體系結構
表1自動化系統配置表

基于臺達機電產品的整體解決方案

1、 一機多屏

此生產線長度較長，客戶需要在生產線不同的地方安裝人機，以便在操作時不用走很長的距離來操作及監控設備，據此要求人機之間必須進行通訊，這就是我們平常講的“主從屏”控制。

利用臺達人機的一個非常重要的特點，即有三個通訊口且兩個通訊口可以RS232、RS485、RS422進行隨意配置。由于每個通訊口都是互相獨立的，可以把每一個人機的一個通訊口（此例中采用把人機的COM3 設置為RS485通訊格式 7 E 1 9600）連接起來進行通訊。主機通訊協議采用MODBUS MASTER,從機采用MODBUS SLAVE，而人機間數據的交換采用宏程序來實現。

2、 通訊從站

根據系統變頻器、溫控器快速通訊的要求，采用兩臺10.4"人機分別與兩臺EH PLC通過另兩個通訊口（COM1 和COM2）進行通訊。這里之所以不用一機多屏，是因為我們在實際調試時發現用宏程序來做一機多屏時，如果數據很多，數據利用宏程序進行人機交換的速度會受到限制，再加上波特率的限制，從而不可能實現快速的通訊要求。通過在PLC上加裝DVP-F485卡（只能作為從站），使得一個PLC能與兩個觸摸屏通訊，由于變頻器、溫控器通訊實現了不用通過人機處理而直接與兩臺PLC通訊，因而大大加快了人機通訊速度。

3、 EASYLINK通訊

根據需要通訊的變頻器及溫控器數量眾多且通訊及時性高的要求，我們采用了臺達具有EASYLINK功能的PLC。EASYLINK功能的優點在于通訊程序底層已經寫好，沒必要再編寫復雜的通訊程序，客戶只需要設置相應的特殊寄存器即可，這樣不但方便可靠，而且速度更快。EASYLINK功能可參考臺達PLC編程手冊。

4、 變頻器同步

整個生產線的控制系統擁有8臺變頻器，分成七段控制，利用臺達通訊的便利性，可實時地讀取變頻器的頻率。只要發現其中一臺變頻器頻率有變化（通過模擬量改動，或者主頻、比例給定），系統就會根據一定的比例，調整后續幾臺變頻器的頻率，以便使四段速度同步，達到控制張力的目的。

如果同時有兩臺以上變頻器頻率通過模擬量微調或者通過人機改變比例、主速時，那么以前一臺為準，后續幾臺的頻率值修改都必須屏蔽掉。例如，現場有兩個操作工同時修改第二臺、第三臺變頻器的模擬量進行微調頻率，那頻率修改值以第二臺為基準。

頻率值是由主頻與模擬量輔頻設置的，由于在現場模擬量輔頻何時改變是不可知的，因此要求系統必須每時每刻都在讀取頻率，以了解現場變頻器頻率值的變化，同時在讀取頻率后，還要根據頻率變化進行比例計算，并把計算出的頻率值靠通訊的方式寫給相應的變頻器。基于系統需要實時地讀取頻率，而且頻率給定有兩個來源，本方案的難點在于何時把寫好的比較值提供給寄存器，然后再用此頻率值與讀取的頻率相比較（以讀取的頻率當作參考值）。

在本方案的設計過程中，原本想運用04AD+04DA，不過這樣雖然寫程序更簡單，但是會造成客戶現場生產線過長（五、六十米長），而且微調的模擬量必須緊靠每一個工位，加大了客戶的布線難度。另外，在這么長的線路上模擬量也會有很大的衰減和干擾，而依靠通訊的方式則會相對好一些。因此，我們最終采用了完全用通訊的方式來解決客戶同步的要求，盡管這樣會使程序編寫變得相對復雜一些，特別是編寫何時與參考值比較，以及怎樣屏蔽后幾臺頻率變化的程序。

5、 PID功能

本方案對微波加熱使用了PID控制功能，由于我們在應用PID功能時采用了變速積分及積分飽和限制的改進算法，從而使控制時的超調很小，并且十分穩定。

結束語

通常，控制系統整體解決方案的難點主要在于怎樣根據設備工藝要求組成高效穩定的網絡，進而使電氣產品能夠有效地進行通訊。本方案給出了自動化系統集成項目關于通訊問題的深入分析與設計方法。基于臺達機電單一的自動化平臺，此解決方案為實現系統通訊的整體集成提供了相對于異構自動化平臺通常難以順暢集成的工程技術優勢。