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一：概述:
复合机是指通过某种工艺方法，将两种或者两种以上的材料，层合在一起，形成新的一体材料的设备。经过复合之后的材料，一方面可以保持原有材料的优点，另一方面可以弥补各自的缺点。
常见的复合方法有干式复合，湿式复合，热熔复合，挤出复合，和无溶剂复合法。干式复合式复合工艺的常见方法，它是在复合基材上均匀涂布一层溶剂型粘和剂，通过烘箱除去粘和剂后干燥，在热压状态下与其它复合基材复合后形成复合材料。常用材料是塑料薄膜，纸张以及铝箔等。
而无溶剂复合则指粘和剂中无溶剂，是一种环保型的材料，因此，无需对溶剂所谓的干燥，即可直接进行粘和。
很多的设备仅适用其中的一种工艺，多功能复合机则可以提供以上的两种工艺过程，因此，适用范围和材料的能力更强，但系统的结构也会变得复杂，造价也会显得更高。同时由于功能的复杂性和控制单元的增多，对系统复合速度，复合效果要求更高，因此，对于选择一种合理的控制方式，综合技术经济性方面提出了更高的要求。
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二：一种典型的多功能复合机传动系统分析
（一）：传动系统简图
比较典型的多功能高速复合机系统的传动系统和工艺过程如示意图如附图1所示。
该系统一般由两套相对独立的复合装置组成，这两套装置完成干式有溶剂复合和无溶剂复合
从图中可以看出，基本上电机的配置达13台或14台更多。
附图一：多功能复合机传动系统示意图
（二）：系统功能的分析：
A：模拟信号输入通道数
从上图中可以看出，系统中至少需要考虑7段张力，这几段张力控制可以根据机械的空间结构，来确定是安装张力传感器还是安装浮动辊，对于汇川变频传动装置而言，无论是浮动辊模式还是张力传感器模式，其信号的性质都是一样，采集标准的0-10V信号或4-20MA 的电流信号。
则本系统共需要7通道模拟输入来接受张力反馈信号。
B：模拟输出信号通道数
根据系统中电机的分布，每台电机需要一个张力给定或速度给定信号，因此，需要占用的AO通道数为14路，对于收卷装置而言，锥度控制信号需要至少占用的AO通道为1路。考虑上胶电机和风机的驱动，则需要再增加至少2路的AO通道；
综合以上的要求，则需要17个模拟信号通道（其中一路备用）。
C：普通逻辑I/O：
系统中共有收卷/放卷架共4个，每个放卷架自动测量新料卷的直径，然后将这个直径以通讯方式给到待换卷的变频器，供卷曲张力变频器使用，同时，每个放卷架完成本地的自动换卷逻辑。这样，计的DI/DO点数大约120个。考虑收卷/放卷功能相对独立，因此，将收放卷独立作成一个MPI子站，而基本框架程序可以通用，这样，显著提高了编程工作效率，适合现代模块化，通用化编程思想。
D：汇川变频器张力控制思路：
MD320内置性能优良的PID控制器，加入前馈控制可使扰动小，PID幅度可以自由调节，具有多种速度给定方式，模拟输入通道可以0-10V任意； 同时多种速度给定通道可以自由切换（压辊压下和离开需要投入/切除PID控制）。因此，全部夹辊采用MD320+PG卡实现闭环矢量的张力控制；
MD330是中心卷曲变频器，支持速度模式/转矩模式的中心卷曲，内置性能优良的卷径计算模块，多种卷径计算方法，内置多曲线锥度控制器，可以适应各种材料的卷曲锥度，尤其值得一提的是预驱动功能，我们只要在适当的时候发出驱驱动命令，待换卷的变频器即自动适应当前线速度运转。
三：控制系统的方案：
（一）：方案纲要：（方案框图见附图二）
综上所述，我们可以求得好的控制系统方案。即：
1：系统划分为两层网络-------MPI网络和PROFIBUS-DP网络；
2：MPI网络中，将SIEMENS TP270，TP170B，CPU314-2DP，三个S7200子站连接在一起，MPI的网络速度高187.5K BAUD，完全可以满足数据交换的要求；
MPI网络主要完成各子站间的控制命令和自动直径数据的交换；每站交换多12 个字节；
3：PROFIBUS-DP网络用于连接除烘箱，风机以外的所有变频器，张力传感信号全部进入汇川 MD320/MD330变频器，去除所有PLC的AI/AO。至于张力控制的相关参数，变频器控制命令（如启动/停止/预驱动/当前卷径）等，全部由DP总线通讯完成。
（二）方案实施：
1：建立MPI网络，先单独赋予CPU314C-2DP，TP270-10，TP170B，及其它三个PLC以不同的站地址。地址依次为2，3，4，5，6，7。并允许TP270-10，TP170B从MPI口下载；这样的主要目的是为了提高工作效率，采用一条PC ADAPTER，即实现一个地方全部下载和调试，无须拨插调试电缆到HMI和各PLC站；
2：建立PROFIBUS-DP网络；配置各变频器站地址和通讯速度，以及PPO类型。
汇川变频器的MD32PFS卡内置于变频器，支持PPO1，PPO2，PPO3，PPO5这5种报文类型。
特别值得一提的是：MD32PFS的PPO5，是一个客户自定义的报文类型，其结构如下：
其中的PZD3-PZD12是一个自由地址映射区，可以访问到变频器的任何一个参数，这无疑加快了访问速度，同时，增加了用户的自由度。因此，我们决定采用PPO5。
3：调试各个变频器张力控制系统：
对于汇川MD320/MD330而言，这是一件很轻松的事情，配置AI属性，PID属性，卷曲模块的输入输出，卷径计算模块，预驱动换卷模块。
MD330是可以实现零速度张力保持的，这是相当不错的一个功能，这样可以尽可能减小启动/停止时的张力冲击。
4：建立各个子站的控制逻辑，这个过程比较简单，主要完成一些诸如自动卷径测量，预驱动逻辑等，关键部分在于子站和S7300站之间的数据传递，即可以采用TP270的VB脚本来完成，也可以在S7300侧采用X-PUT，X-GET函数完成。
5：报警和诊断模块；
这个模块也是非常重要的，DP从站掉站，DP故障，I/O访问错误等，可以为用户提供维修定位指南。依赖S7300的功能功能（使用OB85/0B86/OB122），可以方便的诊断到具体是哪个DP 子站退出循环，已经发生了何种类型的故障代码。
附图二：双总线的控制系统方框图
附图三：MD32PFS的PPO5（自由参数映射区）
因为采用汇川变频器MD330，可以直接接受张力反馈信号，并自动处理，则所有的模拟信号可以全部取消，本身DP的速度高达到12M的波特率（要求电磁干扰防护做的非常好），DP本身的速度只要达到1.5M就已经具备了比模拟信号更快的速度。而且，模拟信号直接在变频器内部进行转换和运算，内部本身采用TI公司的32位DSP，具有比PLC更快的处理和运算速度。如果模拟信号经过PLC进行变换，处理（PID运算尤其占用PLC的CPU更多的扫描时间），再输出给变频器。如采用常规数据处理模式，一则对CPU的运算速度提出更高的要求，而需要使用更快，更昂贵的CPU和大量的AI/AO模块，二则处理过程已经明显比变频器处理速度慢。
三: 双总线的方案优势
PROFIBUS是一种开放的总线，由SIEMENS倡导，13家企业和5家研究机构支持，80年代末已经发展成为国际标准，并在92年被采纳为行业标准。2006年11月正式被采纳为的标准。
本系统中，我们可以明显地看到以下优势：
1：开放性：任何支持DP标准的第三方设备，均可被挂到总线上，这样，使工厂的自动化孤岛，有可能通过这个总线被全部连接到一起（参见附图四）。
2：实时性：PROFIBUS-DP由于采用高速芯片封装协议，具有高12M BPS的通讯速度，与普通的通讯高38.4K相比，具有无可比拟的优势；
3：极高的可靠性：PROFIBUS DP采用的令牌传递方式，即使有网络站点出现故障，故障机站退出令牌循环，网络仍然可以可靠运行，并报告错误。普通的通讯需要自己诊断通讯错误。
4：省配线：简化维护工作：DP总线采用2芯5类电缆，所有的站点只需依赖这两条线，即可得到完全的控制，使得很多的I/O信号不需要再连接到现场设备，使控制柜变得简洁，并额外省去复杂的接线
5：可以去除所有的AI/AO模块，去掉这一大块成本；
而MPI总线，我们可以省去昂贵的ET200M子站系统。同样达到数据交换的目的。
附图四:采用总线系统的高速涂布机网络拓扑图（SIEMENS主站系统）
五：结束语：
该系统采用了MD320/MD330的张力控制系统（电流闭环矢量），在性能上完全可以和国外相媲美，各张力段的控制非常稳定，换卷过程非常平稳，采用MPI和DP总线系统，在这种设备上是一种全新的尝试，工艺上由于采用了国际的无溶涂布技术，整机的档次，效果是非常理想的。该机器出口至东南亚某发达，完全符合当地环保，控制网络化的要求。
回流焊又称"再流焊"或"再流焊机"（Reflow Oven Machine）,它是通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的设备。根据技术的发展分为：气相回流焊、红外回流焊、远红外回流焊、红外加热风回流焊和全热风回流焊。另外根据焊接特殊的需要，含有充氮的回流焊炉。
系统构成：
1、系统需要一个控制中心
功能：
◆监视整个回流焊工作机的工作情况。
◆进行常规的设置和控制操作。
◆执行管理功能，负责全部工作部分的调度、分配、安排，使其良好运行。
2、整个系统所完成的任务
◆进行常规或是预定的监控功能；如：温度检测、调节与控制，传输速度、方向的检测与控制等功能。
◆全自动检测功能，能自动高低温声光报警功能。
◆直接快速的达到控制及分析功能。
◆系统采用双面供温技术，减小PCB板弯曲变形现象，对温度控制精度要求高。
3、系统主要需求
◆开关量反馈的输入通道（信号采集）
◆开关量的输出通道（控制SSR）
◆串口输出控制变频器（控制传输带的速度）
◆模拟量的输出（控制热风机、实现温控）
◆模拟量的输入（热电偶信号输入）
英飞凌PLC回流焊控制方案图
英飞凌回流焊PLC特性：具有79个输入输出点其优点主要为:可靠性高、抗干扰能力强、性能稳定便于维护和升级.遇到电脑死机的情况PLC保持状态并在不影响生产的情况下继续运行,数据具有断电保存功能。
系统配置：
按标准8温区机型匹配
名称
型号
数量
说明
电脑（或工控机）
客户可自配
1 PCS
监控显示
PLC控制器
PLCV4
1 PCS
系统控制中心
温度采集模块
TDAM7024
1 PCS
24路温度采集模块
输出扩展模块
IO-V2
1PCS
一般输出扩展模块
PLC硬件主要特点:
1.24V电源输入,电源二次隔离,可靠性高.
2.32个输入点,光电隔离.
3.44个输出点，光电隔离,三级管输出,电流 0-400mA,大电压40V.
4.F01,F02,FI1三个高速IO,光电隔离.
5.32位MCU,66M主频,运算速度快.
6.环境温度:-20℃～70℃
7.支持“步进马达，伺服马达”控制.
8.具有直流滤波器功能，抗干扰能力强,适用于恶劣环境下运行.
9.通讯接口:2个RS232口，4个RS485口,光电隔离，ESD保护.
10.具有硬件自检功能.模块故障时,所有输出点自动断开.
11.有硬件自检信号，可接入DCS系统
MSG监控系统性能:
1.全自动化简易中英文操作平台
2.公制、英制单位切换。
3.制程式保存生产参数。
4..户管理系统,所有操作设有权限管理,实时记录用户登录事件,便于查询。
5.实时监控温度的状态变化、动态模拟运输过板、PCB计数等多功能的监控功能。
6.模糊PID控制,具有自整定,自适应功能,并具有温度温低温等报警功能,负荷监控功能,增强热补偿能力。
7.强大的报警记录数据库,可对报警记录根据时间选择进行查询、保存、删除记录。报警记录保存的格式为EXCEL格式,方便用户编辑打印。
8.定时开关机功能,到时间关机会自动判断炉内是否有无板才进行关机工作。
9.曲线录波采样功能,并附带曲线分析打印工具采样后曲线可以直接打印或另存为EXCEL格式进编辑的打印,两种方式随您选择。
10.运输与风机的控制的2种控制方式可选择： ① 变频器控制 ② 旋钮开关控制。
11. 加油控制系统。
12. 自动/手动宽窄调节功能。
14. 用户可以通过温度曲线采样来观察炉温各温区的的温度状态,分析PWI工艺参数,提高PCB在焊接过程的质量。
摘 要：本文根据串行通讯的基本原理，以台达PLC与松下变频器通讯为案例，详细讨论台达PLC的串行通迅功能及在项目中实际应用。主要介绍如何使用台达PLC完善的通讯功能完成各种实际应用，体现了台达PLC强大的通讯技术特性。
关键词：串行通讯 PLC RS485 MODBUS协议 变频器、自由口通讯 EASY LINK
1引言
随着计算器技术的发展，通讯传输在工业自动化控制领域得到越来越广泛的应用。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低、简单易用，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。现在各PLC生产厂家都极其重视通讯在PLC推广中的应用，并且各具有优势特点，合理利用PLC串行通讯功能将极大的降低自动化项目成本，提高产品竞争力。
2 串行通讯简介
计算机通讯即是不同的设备通过线路互相交换编码数据，其主要目的在于将数据从某端传送到另一端，实现信息的交换。通讯通常有并行和串行两种方式，由于并行传输方式在数据电压传送的过程中容易衰减互扰，并且线路工程费用较高，而串行通讯方式则能很好的解决这些问题，因此在工业应用中绝大多数使用串行通讯。
串行通讯的基本接口方式分为RS-232和RS-485两种标准。
2.1 RS-232接口
(1) RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-9的9芯插头座,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”即可传输数据，其9支脚位的定义如下表1所示。
表1 RS-232-C接口连接器定义
(2) 在RS232的规范中，电压域值在+3V---+15V（一般使用+6V）之间称为“0”或“ON”；电压在-3V----15V（一般使用-6V）之间称为“1”或“OFF”；计算机上的RS-232“高电位”约9V，而“低电位”则约-9V。
(3) RS-232为全双工工作模式，其讯号准位是参考地线而得，分别作为数据的传送和接收；实际应用中其传输距离可以达到15米。只具有单站功能，即一对一通讯。
2.2RS485接口
（1）采用正负两根信号线作为传输线路。
（2）RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。
（3）RS485为半双工工作模式，其讯号是正负两条线路讯号准位相减而得，是差动式输入方式，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好；实际应用中其传输距离可达1200米。具有多站能力，即一对多的主从通讯。
3 台达PLC的串行通讯功能
台达DVP系列PLC各型主机均内建2个通讯口的标准配置，即一个RS232和一个RS485通讯口，其RS232口主要用于上下载程序或作为与上位机、触摸屏通讯，而RS485口主要用于组建485网络，实现通讯控制。尤其值得一提的是EH机型可通过通讯功能卡扩充一个RS232或RS485通讯口，使得在组建多重通讯网络更加方便。
相对于通讯口的硬件配置，台达PLC在软件指令上对通讯的支持也是相当丰富和便利，主要通过以下三种方式完成485通讯功能：
3.1自由通讯方式
该方式通过串行数据传输指令RS来完成主站与从站之间的数据交换，可以实现无协议的自由通讯。许多接口设备如变频器、仪表等…若配备RS-485串行通讯，且该设备之通讯格式也有公开即可由PLC使用者以RS指令设计程序来传输PLC与接口设备之间数据。
3.2MODBUS通讯方式（GB/Z 19582）
MODBUS协议是目前国际上公开的标准串行通迅协议，也是人民标准化指导性技术文件GB/Z 19582：基于Modbus协议的工业自动化网络规范。台达PLC通讯符合MODBUS协议，并且台达其它产品如变频器、温控仪、司服控制器等485通讯均符合MODBUS协议，对于符合MODBUS之通讯格式的产品，台达PLC提供了更加便利的通讯指令MODRD 、MODWR、MODRW来实现数据的读写，程序编写中不需关注传送的字符，校验码的转换等等，只需要确定通讯地址及写入读出的数据即可，不过在多指令读写时需要考虑通讯时序问题，避免通讯冲突。
3.3台达PLC有特色的通讯命令EASY LINK
基于MODBUS通讯协议，台达EP/EH系列PLC机型提供了更为方便快捷的通讯方式——EASYLINK。EASY LINK通讯是台达PLC有特色的通讯命令，可以提供主站与32个从站通讯，每个从站读写各100项数据的能力，且不需要复杂编程即可高速快捷的完成通讯控制，节省大量的编程时间。
综合比较上述三种通讯方式，自由通讯方式的编程为复杂，但它可以与非MODBUS协议的设备通讯，设备选择自由灵活不受限制；MODBUS通讯方式的编程则简单的多，且也具有一定的编程灵活性，如可优先与某个从站通讯；而EASY LINK通讯方式是针对符合MODBUS协议互连设备简单的通讯方式，几乎不需要编程即可完成，不需要考虑半双工通讯方式中通讯时序问题，只需要读出写入数据的寄存器和数据项数，启动LINK连接即可完成设备之间的数据通讯。因此对于符合MODBUS协议的设备建议采用LINK通讯方式。
3.4串行通讯工程要点问题
在工业自动化控制中，有许多数据信号需要采集、处理，特别对于远距离的设备，一般的传感器电压讯号如果传输距离过远的话，会造成讯号的衰减，如此一来，将得不到正确的结果，因此，采用传感器讯号就地处理，而数据传输通过数字通讯方式能够有效的解决这一问题，保证数据的正确性与准确性；但通讯同样也会受到外界的干扰，使得通讯质量下降，甚至根本无法建立通讯。要保证通讯正常，在组建通讯网络时应该注意以下几点：
（1）保证通讯协议一致，所有联机之从站接口设备波特率及通讯格式需与主站相同，合理分配各从站的站地址，避免地址冲突。
（2）合理布线，减少外界干扰对通讯的影响。走线走得好，可以很大程度减少干扰的影响，提高通讯的可靠性，走线应遵循两个原则：远离电源线，变频器等干扰源；当网线不能与电源线等干扰源避开时应与电源线垂直，不能平行，并采用质量高的双绞线走线
（3）通讯速率的选择，一般来说提高通讯波特率能够提高通讯效率，但并非一味的提高就肯定好，传输速率的提高同时加大了传输错码率，使传输质量下降，特别是在工业控制场合外界干扰比较大的情况下，有时适当降低传输速率会得到更好的传输效率。
（4）正确编制通讯程序。PLC通讯程序的编制在实现串行通讯中也是非常关键的一步，一个合理的通讯程序能够提高通讯效率，而不完善的通讯程序则会导致通讯效率下降，甚至通讯失败，使PLC出现运行错误。由于RS485通讯采用半双工的工作模式，因此通讯程序的编写主要是对通讯指令的分时处理程序，在此用以下两个通讯程序来描述如何合理编制PLC通讯程序，程序主要是PLC通过485通讯方式读写三台变频器的频率，均实际测试运行过：
3.5 台达PLC通讯程序要点
（1）“固定时序通讯程序”是台达PLC通讯技术工程处理通讯常用方法，利用固定计时的方法来实现分时通讯，这样的写法比较容易造成通讯时序上的问题。Modbus 通讯规格是采用主/从模式，也就是主站发通讯命令给从站，从站收到之后再回应主站，这一收一回才算完成一个完整的通讯资料交换，该程序有使用到M1127来判断，但是决定下一个通讯指令是否运行的接点开关却不是由通讯旗标来决定，而是由100ms 的 timer来决定，这样很容易有问题生成，因为通讯的整个时间包含通讯资料在线上传输的时间加上通讯资料在主/从站处理的时间，若这时间过100ms，那就很容易造成从站回传，而主站送资料出去，造成资料在线上碰撞，因而影响传输的正确性，如果把timer时间延长，还是会碰到有问题，因为这种写法，通讯旗标的动作与决定传送的旗标本身并未同步，因而会有时间差，造成资料不正确。该程序在EH机型上测试，发现通讯速度比较慢，且读回来的数据有时会发生交叉的现象，即从站2的频率读到从站4的寄存器上，错误读写的情况可见图一。使用这种编程方法在通讯正常时没有问题，一旦当通讯数据错乱时，就会造成数据传送错误，严重时甚至导致PLC死机，参见图1。
图1 错误读写，红圈部分信道D200数据变为K3000，应该是K1000
（2）“通讯旗标方式程序”是调整后的程序，可以比较一下，其主要区别在于Modbus Read/Write 指令在程序使用上搭配M1127, M1129, M1140, M1141 来判断，由这几个旗标的状态来决定下一个通讯指令的运行时间，能够很好的处理串行通讯的时序问题，保证通讯的可靠及效率，正常通讯监控画面如图二。在用固定时序通讯中，即使通讯正常完成，那末也要等到100MS以后做下一个通讯，比如写指令通讯完成耗时20MS，则需要等待80MS，降低了通讯效率，而采用通讯旗标会在通讯完成或出现错误的情况下转入执行下一个通讯指令，有效利用了时间，参见图2。
