西门子6ES223-1PH22-0XA8大量现货
现代商业生产流通领域中，产品都离不开包装，而纸箱包装又在该领域中得到广泛的应用。常见的纸板式装箱机主要有粘箱式和钉箱式两种。粘箱式的工作原理是利用熔胶系统将热熔胶熔解为液体，再通过电磁阀控制喷嘴阀芯，在压缩空气的作用下将熔化了的热熔胶呈条状喷射到纸箱表面，热熔胶冷却后即完成粘合。粘箱式工艺由于不含金属钉而更有利于保证内包装物品的安全性，对于内装软质物体和液态物体就显得更为重要，也显著tigao了纸箱的强度，有利于被包装物品的长途运输。由于无需除钉，纸箱回收再利用的环保效果明显，该方法中热熔胶封合控制的好坏直接影响到到产品质量、生产效率及生产成本。根据工业现场的应用要求，设计了一种基于PLC的喷胶控制系统，可根据纸箱规格形式的不同，灵活地调整胶体的喷射长度、喷射方式及喷射时间，实现喷点、喷条或喷雾等多种出胶形式。
1 热熔胶特性分析
乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)是喷胶系统普遍使用的一种热熔胶，它是一种不需溶剂，不含水分的固态可熔性聚合物。EVA在常温下为固体，当加热到一定温度时转变为具有一定粘度的流动液体，该液体喷涂在物体表面，并经压合可在短时间内完成粘结固化。它的主要构成成分为EVA树脂、增粘剂和粘度调节剂。作为主成分的EVA树脂直接决定着热熔胶的性能，如粘结强度、熔化温度、抗拉强度以及耐温变形性能等。增粘剂一般采用聚合松香或萜烯，它的加入主要是防止温度下降时，EVA树脂的粘结力及对被粘物体表面渗透力的降低。为了在熔融温度、胶体流动性、浸润性，以及凝固速度之间取得佳的结合点，常采用微晶石蜡或石蜡作为粘度调节剂。热熔胶的温度与物理状态特性如图1所示。
图1中：80～135℃为软化区域，当加热至80℃时，胶体开始软化并熔动；135～200℃为熔化区域，此时胶体热熔成可流动的液体，通过对该液体施加5×104～1×105Pa的压力，可控制胶体喷射到被粘物体表面的胶体长度。在整个喷胶控制过程中，加热温度不可超过200℃，否则胶体有燃烧的危险。EVA热熔胶的冷却固化通常是在室温下完成的，较理想的温度以15～26℃为宜，湿度应保持在50％左右。
2 PLC控制喷胶系统设计
粘箱式纸板装箱机的主要工序是将热熔胶喷在纸板上，喷胶位置、喷胶长度及喷胶时间等参数的准确控制都直接影响到纸箱成型的质量、美观和成本的控制，热熔胶系统控制原理如图2所示。控制器通过温度检测器和压力检测器判别热熔胶的温度和压力，一旦达到工作要求，则驱动电磁阀换向，压缩空气经胶管、胶分配器和开关被送到喷嘴，熔融状态的EVA被喷射到纸箱表面，再通过电机带动喷胶头移动，即可在纸箱表面喷射出一定长度的胶条。喷射结束后，电磁阀复位，压缩空气被截止而终止喷胶。通过人机接口可设置和显示相关过程控制参数。
2．1 系统硬件构成
从喷胶的加工工艺特性与性价比的角度，综合比较了PLC、单片机及工控机的控制特点，选用日本三菱(MITSUBISHI)公司的FX1N-40MRPLC作为控制器，实现点喷胶系统现场数据的采集、转换及控制功能。三菱FX1N-40MRPLC具有结构紧凑，通用性强，配制灵活等特点，既可以作为单独的PLC控制机，在单一平台上实现高速离散控制和复杂过程控制；也可以作为I／O子站，通过现场总线与多台PLC组成分布式的大型控制系统，实现生产线的批量化操作控制。
文中的点喷胶控制系统应用于纸箱的粘合，要求能够在一个纸箱的三个受胶面上(两个侧面和一个顶面)实现准确的连续喷胶和间断喷胶，PLC控制系统的I／O分配如表1所示。系统所需要使用的输入点包括激活喷胶的输入点、机器已经准备运行的输入点、加热和压缩空气已足够的输入点以及检测门被打开和急停被按下的检测输入点。系统所需要使用的输出点包括控制顶喷胶和侧喷胶气阀开关用的输出点、控制顶喷胶马达离合器的接合或分离的输出点、在机器运行中加热降温或压缩空气的气压不足需要停机的输出点和在机器运行中门被意外打开或急停被按下需要停机的输出点。
2．2 系统软件设计
PLC为周期扫描工作方式，将系统主功能设计成图3所示的主程序。在每一个扫描周期内该主程序均被执行，而顶喷胶控制模块、侧喷胶控制模块、空气压力与加热检测模块、紧急停止与安全门开关检测模块等则设计为子程序供调用。
PLC一个扫描周期包括三个阶段，依次为输入扫描、程序执行和输出刷新。按下设备启动按钮，空气压缩机和熔胶系统工作，通过空气压力继电器和温控器检测工作温度和压力，当这两个参数达到设定值时，空气压力继电器和温控器的常开触点闭合，喷胶工作的初始条件完成，否则易出现不喷胶或溢出而非喷射的现象。PLC读取通过控制面板输入的喷胶方式、喷胶时间及喷胶量等过程参数，检测喷胶头安全门是否全部关闭。由于喷胶工作室温度达到150℃且以喷射方式工作，喷胶头周围安装有有机玻璃的防护安全门，在正常工作状态下，安全门关闭，既保证工作安全，又便于观察设备实时运行状况。如果安全门由于某种原因突然被打开，则设备紧急停止，待安全门正常关闭后，按下复位按钮，设备继续工作。之后，电磁阀得电换向，喷胶头打开，熔胶在自身的压力下喷出。
喷胶长度的控制实际是通过控制电机带动喷胶头沿设定轨迹运动来实现，电机的连续转动和喷胶头的同步喷胶即可获得一个特定长度的胶条。通过在PLC内设定喷胶时间便可以在要求的范围内任意调节胶量的大小。通过控制喷胶头以间歇方式工作可在纸箱侧面获得断续的胶段。喷胶头的打开与关闭由电磁阀的换向实现，当熔胶压力达到设定值以后，电磁阀得电换向，喷胶头打开开始喷胶；当达到设定时间以后，电磁阀失电再换向，喷胶头关闭。
2．3 精度控制的补偿算法
电磁阀是一种具有较大延时的执行元件，它的开启和关闭均需要经历一定的时间，这个时间只有毫秒级，且当喷胶头移动速度较低时，由于电磁阀延时打开或关闭造成的误差较小。考虑到生产效率的因素，tigao喷胶头移动速度成为必然，但由此造成的误差也明显增大。为了尽可能减小此误差所造成的影响，在分析喷胶头移动速度、喷胶压力及电磁阀闭合特性相互关系的基础上，建立一个误差修正补偿的数学模型，即提供一个与相关影响因素有关的超前、滞后修正量，以补偿由于电磁阀延迟所导致的位置及长度误差。由于无法直接抽象出各参数之间的函数关系，采用高次多项式逼近法，构造相应的补偿曲线如式(1)所示，利用小二乘法进行多项式的拟合求解。
令：x表示喷胶头移动的速度；y表示相应的补偿量，则选取m个实验数据(xi，yi)，其中i=1，2，…，n。通过小二乘法构造如式(2)所示的关系矩阵，求解关于a0，a1，…，am的线性方程组，可得x，y之间的近似函数关系。
令：ωi=1，即取{1，x，…，xm)为基函数的代数多项式进行拟合。考虑到精度与速度平衡统一，经实验验证分析选取m=2，n=4，利用克莱姆(Cramer)算法求解出系数a)，a1，即可得补偿曲线方程式：
y=φ(x)=a0+a1x (3)
对多个喷胶控制头分别计算误差补偿曲线方程式，即可实现多个喷胶头多工位的粘箱加工控制。
3 系统调试
PLC控制系统的调试分软、硬件两部分进行。硬件调试主要检查电控元件是否正常可靠工作，线路连接是否正确，抗干扰措施是否合理。软件调试先分模块再系统总体调试，逐步分析程序运行是否符合控制要求，消除异常情况的发生。经在某纸箱粘箱生产线上的实际运行表明，PLC控制喷胶系统达到了实际生产的要求，系统可靠性高，易扩展，维护方便，抗干扰能力强。
4 结 语
纸箱封箱的热熔胶喷射粘结工艺有着严格的顺序控制要求，应用PLC对喷胶过程进行控制，可大程度地消除传统继电器接触器控制系统的缺点。通过对影响喷胶速度和精度相关因素的研究，利用误差补偿模型的分析结果进行实时控制调整，使喷胶控制系统能够对多种规格类型的纸箱进行多方位、多形式、高准确度的喷胶加工，表现出良好的灵活性和可靠性。在对被控对象合理分析的基础上并兼顾成本要求，该系统还具备良好的拓展性；在对系统软硬件进行适宜调整的情况下，该系统可以适用于新的加工形式和控制对象。
20世纪60年代末，为了改变由成千上万个继电器经硬线连接构成的传统装置，美国数字设备公司（DEC）于1969年研制成功一台可编程序控制器（以下简称PLC）。经过20多年的不断发展，现在已形成了完整的工业控制产品系列，其功能从初仅有计时、计数及逻辑运算等简单功能发展到目前的具有接近计算机的强有力的软硬件数据处理功能和联网通信功能，在I/O点数、内存容量、系列化、通信化、通用化方面都有了明显的进步，特别引人注目的是新推出的PLC产品都大大增强了通信功能，采用了网络技术，使多台PLC并网工作，tigao了整体性能。
从控制功能上看，PLC可替代继电器控制电路的一切功能，具有浮点运算、数据传送和比较、文件传送、诊断、逻辑判断、中断控制、通信、人机对话等功能，在使用方便性和系统可靠性方面则具有继电器电路无与伦比的优越性。目前，PLC产品已成为控制领域中常见、重要的装置之一。它代表了当前电子程控技术的发展潮流，其应用已渗透到国民经济的各个领域，发挥了日益明显的作用，受到越来越高的重视。据调查结果表明，约80%的工业单位可采用PLC作为控制装置，可见其在工业各个领域中的应用前景之广泛。
金隆铜业有限公司是率先在国内铜冶炼企业采用可编程序控制器用于主体生产工艺过程控制的企业，其成果和经验随后也得到了国内其他冶铜企业的肯定和效仿，该项目也获得了当时的国家有色工业局授予的科技进步一等奖。金隆铜业有限公司采用的是在国际市场占有率较高，度也较高的美国Rockwell公司生产的PLC-5系列大型可编程序控制器。全套系统的成套和软件的编制调试则由上海自动化仪表研究所、南昌有色金属设计研究院、铜陵有色设计院和金隆铜业有限公司自动化室共同承担，这几家单位都有着雄厚的技术力量和多年从事自动化项目设计、成套的经验，系统自投用以来在生产和管理中都收到了显著的成效。
一、系统概述
1. 系统配置
金隆的可编程序控制器系统主要包括：三台转炉、转炉公用设备及铸渣机PLC控制系统；两台阳极精炼炉PLC控制系统以及电解车间及电解液净化部分的PLC控制系统。
以上三个系统共分为九个PLC控制站，这九个PLC控制站全部选用PLC-5/40可编程序控制器作为主机。
2. PLC-5/40介绍
PLC-5/40是Rockwell公司PLC家族中应用广、功能强、性能价格比理想的机种之一。它具有速度快、内存大、指令系统丰富等特点，并可配置成主机和网络冗余的控制系统。
3. 软件介绍
软件包括通信软件WinLinx、监控软件WinView和编程WinLogic5。
●WinLinx是以bbbbbbs为基础的、用于与PLC进行通信的软件。WinLinx既是一个驱动程序又是一个DDE服务程序。驱动程序是与PLC之间的通信接口，而DDE服务则提供了与bbbbbbs其他应用程序的数据交换手段。
●WinView是一个用于数据采集、监控和信息管理的工业监控软件包，是个人微机上的实时、多任务、多窗口的、功能强大的、模块化的、彩色图形组态软件。它可以根据现场数据的变化而形成动态画面。
●WinLogic5是用于对可编程序控制器进行编程和文本处理、功能强大的软件包。它提供了对ROCKWELL公司的PLC-5可编程序控制器进行在线和离线编程、I/O组态、报告、诊断、注射和监控、强制等功能。它具有非常友善的人机界面，全部功能均可以用鼠标进行简单的操作。
二、具体应用
1. 在阳极精炼炉的应用
金隆公司共有两台阳极精炼炉，其操作控制水平的好坏直接关系到阳极铜的质量乃至影响到电解铜的质量，阳极精炼炉共用了四个PLC-5/40处理器，两主两从，互为热备，分别控制两台阳极精炼炉的倾转系统、附属设备和所有的调节回路。还担负着接受行车无线传输称重数据的任务。
两台行车上的行车秤的称重实时数据也是由阳极精炼炉PLC进行接受并进行数据转换处理和显示的。大部分实时信号的累计值、历史趋势和报警画面也都由PLC完成。由于在阳极精炼炉使用了PLC，使得大量的继电器控制柜和二次仪表得以取消，不仅节省了空间，也使得故障率大为减少，tigao了系统的可靠性，并且回路修改极为方便，减少了二次投资。
2. 在转炉的应用
转炉工段包括三台转炉本体、三套残极加料系统、一套溶剂运输系统、环境集烟以及电收尘四大部分。有八个PLC组成四套热备控制系统进行控制，每台转炉本体和对应的残极加料系统由一套PLC进行控制，溶剂运输、环境集烟以及电收尘由一套PLC进行控制。
投产以后，根据生产情况和工艺要求，我们对转炉的事故倾转回路进行了改造，将事故倾转由直流倾转改为交流倾转，仅当交流失压时才由直流倾转，增加了系统的可靠性。还增设了富氧调节回路和纯水槽自动补水调节回路。由有色机械总厂生产的铸渣机也是用PLC进行控制的。由于采用了PLC进行控制，使转炉的劳动强度大为减轻，监控更为方便，维护更为简单。
3. 在电解、净液的应用
电解、净液共用了三台PLC，一台用于对电解工段的电器设备以及过程工艺参数进行检测和控制，一台用于对净液工段的电器设备以及过程工艺参数进行检测和控制，一台用作与上位一台以太网的网络通信接口。
PLC主要对一些给液泵、循环泵、泥浆泵等一些泵的启、停进行联锁控制和监视，对风机的运行情况进行监控，对短路器进行监控。
由于采用了PLC，取消了大量的二次仪表，所有的仪表指示值都可以在监控站的屏幕上显示，统计报表、历史趋势曲线都可以很方便地打印出来。参数的修改和设备的操作都可以用鼠标在屏幕上完成。
三、网络化方案及其实现
PLC-5处理器不仅具有非常强的控制功能，还具有非常强的通信能力。它不但适用于各种控制应用环境中，特别适用于计算机集成生产系统（CIMS）的生产方式，与计算机等来形成一个高度全面化的分布式多级控制系统。生产的过程十分复杂，实现生产过程的全面高度自动化比较困难，由于市场需求和技术发展的更新速度日益加快，以往传统的、相对稳定的生产过程也变得越来越不适应要求，这就对自动化生产的方式提出了一个动态的开放要求。管理和控制一体化成为现代化企业越来越迫切的需要，而在此过程中，网络化的实现又成为一个关键的环节。
金隆公司的生产管理网络就是这样一个集控制和管理于一体的厂级分布式控制系统，网络构成如下图所示。
1.PLC与管理网的联接
由网络图可以看出，全厂的PLC共构成两条数据高速通道（DH+）链，一条是电解、净液的PLC通过ROCKWELL公司的以太网接口模块5/20E与以太网相连，一条是阳极精炼炉、转炉的PLC通过DCS与上位以太网相连。采用这种联结方案主要是受各PLC物理位置的限制。PLC的实时数据传到以太网后，由美国DEC公司的阿尔法小型计算机接受并转换成个人电脑可以识别的数据信号后，再发往各管理终端。这样，各管理终端通过相应的软件就可以随时调出工艺流程画面和实时工艺参数，管理者就可以随时了解到现场工艺情况和各类数据报表，从而为管理带来极大的便利。
2. DH+网
DH+是一个公共总线形成的对等的工业局域网，其网上的每个节点无主次之分，网络的存取方式为令牌传递方式，传输介质为屏蔽双绞线，大传输距离为3044m，通信波特率为57.6K（57.6K位/s=1字节/0.14ms）,大节点数为64个。
屏蔽双绞线相对比较便宜，并有比较好的抗噪性，能保证传输信号不失真，不失为一种理想的传输介质。令牌传递方式可以消除那些试图获得网络访问权的PLC站点之间的竞争，哪个站点得到令牌，它就成为主站，从而有权向其他站点发送信息，用完相应的时间片后，即将令牌传递到下一个站点，这样可以避免因某个站点故障而影响到整个网络。每个PLC-5/40处理器有四个通信口，可用软件设置成远程I/O通信链与输入输出机架相连或设置成DH+网络通信口。在转炉调试时，由于各站点之间需要传递的数据量太大，引起监控站屏幕频繁出现网络超时报警信息，我们就用处理器空闲的通信口，专门设置了一条DH+通信链，专门用于处理器之间的数据传递，解决了网络拥挤的问题。
由于DH+网络优越的网络性能，使得数据在站点之间传递变得极为便利，行车称重数据本来发往阳极精炼炉，可是因为有了DH+网络，在转炉也可以看到这些数据。转炉的作业方式是交替作业，加上很多设备是三台转炉共用，需要相互传递的信息量非常大，因为有了DH+网络，一切问题迎刃而解。
四、调试中遇到的难点及解决办法
投产前，网络安装测试好之后，开始进行系统的总调试，发现由于三台转炉的很多辅助设备是共用的，各PLC之间需通过网络交换的数据量特别大，引起网络繁忙，网络超时报警频频出现，影响调试和正常操作。起初试图通过增大监控站的内存、扩大缓冲区、精简操作画面等方法解决这个问题，但效果均不理想。后来想到利用处理器的其他空闲的通信口，专门开设一条网络转炉的四个PLC之间传递数据用，结果十分令人满意，很好地解决了这个问题。
五、投产后的增设及改进项目
由于工艺状况和设备状况的要求，投产后在转炉进行了一系列的改造和增设项目，主要包括以下几个方面。
1. 转炉事故倾转的改造
在原设计中，转炉的事故倾转是蓄电池带动直流电机驱动的，由于蓄电池只能供电10min，而充电时间需10多个小时，且有倾转速度慢、性能欠可靠等缺点，容易引起堵风眼事故。针对这种情况，我们在软件上进行了修改，使得只有交流失压时，才由直流电机驱动转炉移动，在其他条件下，均由交流电机带动炉子做事故倾转，大大减少了事故的发生，具有很好的效果。
2. 增设富氧改造调节回路
投产一段时间后，为了增加固破和冷铜的处理量，根据工艺要求，我们在转炉增加了富氧锤炼自动调节回路。回路投用后，操作人员只要在操作画面上设定所需的用氧浓度，调节回炉即可根据送风liuliang和设定氧浓自动调节氧气的liuliang，操作十分方便。至今，使用效果一直很好。
3. 增加纯水槽自动补水回路
纯水槽的水是用于转炉冷却水套的，一旦断水，就会对设备造成损坏。未改造之前转炉纯水槽补水需用电话与纯水站联系，这就要求操作人员经常监视纯水槽的水位，很不方便，改造之后，低水位自动补水，高水位自动停水，且有高、低水位报警，既方便又安全，得到操作人员的好评。
4. 增加报警点和历史趋势记录
转炉投产后，我们在转炉增加了PLC系统不间断电源（UPS）掉电报警、烟罩断流报警、纯水槽水位报警等，tigao了生产的安全性。增加了排风机转速和输出给定值的历史趋势记录，给设备监护和故障判断分析提供了依据。
可编程序控制器因其可靠的性能、卓越的控制功能和强大的通信功能在金隆公司的生产和管理中发挥了很大的作用，创造了一定的经济效益。随着其性能价格比的tigao，相信会在工业企业中得到更加广泛的应用。
毛巾印花机PLC控制系统及设计 吴亚雄 重庆海康实业有限公司设备能源部 控制系统 纺织印染
MD-11型毛巾印花机是毛巾织造行业的主要设备，由于采用了很多机械涡轮涡杆传动和落后的继电器控制，致使整机噪声大、效率低、机件损坏严重，且操作工人劳动强度大、产品质量差。现配合机械传动部分的改造，采用变频器和PLC对其电气部分进行了全面改造，重新设计制作了电气控制系统。
一、工艺要求及设计思路
印花机的正常工艺流程共有6步，周而复始的循环，如图1所示：
其工作过程为：开始时印花网框上升，升到位后导带带动毛巾前进，到位后导带再慢速运行并定位停车，印花网框下降压在毛巾上面，接着刮板带着颜料正刮一次对毛巾印花，正刮到位后再反刮一次，如此完成一个印花周期6个工步的循环，再返回开始处进入第二个周期的运行。
除了以上自动运行的流程外，设计时考虑到为了调试及检修的方便，还要系统能分别对每一工步单独进行点动、单步和正反转运行，或只运行某几步程序。综合以上工艺流程要求和控制设想，我们对系统设计了调试、手动、单步、周期及自动等五种操作方式：
1．调试：各工步都可单独分别运行，运行到位后即停止；
2．手动：各工步都可单独点动，按钮释放即停止运行；
3．单步：按下启动按钮，运行一个工步，到位即停。再按启动，则进入下一工步运行；
4．周期：从初始位置开始，按启动按钮，程序自动完成一个周期的6步动作后返回到步开始位置停止。
5．自动：按启动按钮，程序完成一个周期的6步动作后又接着从步开始运行，自动循环。在自动方式下，中途若按下复位按钮，则系统要继续运行到步开始位置才停止；若按下停止按钮，则运行立即停止，此时若再按启动，系统即从该位置运行到步开始处停止。
整个印花机组采用三台交流电机拖动，其中网框电机M1为1.5KW，正转；导带电机M2为3.5KW，需快、慢速运行及正反转；刮板电机M3为2.5KW，正反转。由于导带电机转速应根据工艺要求随时调节，故考虑M2采用变频器来拖动。
毛巾印花工序的湿度较大，为了保证印花机定位准确，tigao产品质量，各工步到位检测拟采用密封无触点的传感器。
二、控制系统硬件设计
如图2所示为PLC控制电路外部接线图。
为了使系统工作稳定可靠，控制核心部分的PLC及变频器均选用进口器件。
根据工艺流程和控制要求，系统中设有8个位置传感器，15个按钮和转换开关，1个变频器故障信号，计24个输入信号；输出控制5个接触器和电磁阀、9个指示灯，控制变频器4点，计数器1点，需19个输出信号，共计43个I/O点。考虑预留部分余量，PLC采用富士的NB1—P56型。该机的大优点是每一个I/O点都可由用户程序任意设定，且I/O继电器全部做成超小型可拔插的模块型式，每一点都可根据需要拔插更换不同类型的I/O继电器，维修简单；该机型扩展灵活，存贮器后备电池为可充电的锂电池。
为了tigao系统的抗干扰能力，PLC的输入继电器我们选用无触点的光电耦合输入模块，用以隔离现场干扰，使系统工作稳定。
变频器选用富士的FRN3.7G11S—4CX型。富士产品在国内应用很广，2002年度的中国变频器市场调查富士变频器在占有率排名 第二，足见其影响之大。
富士变频器有如下特点：
1．接线简单，噪声低，安装使用维护方便。
2．启动或制动的转速、时间、转矩都可以人为设定，电机可在低速下以大转矩启动，加速或减速过程更平稳迅速，冲击小。
3．可通过面板编程设定各种功能，来控制电机运行。还可通过编程设置多步频率，多可达15步的不同频率值，以适应各种复杂的调速要求。
4．完善的保护功能。变频器运行时的电流、电压、频率、转矩和功率等参数都可以在线监视，若超过设定值就会自动报警或保护停机。对地短路、过热及内部电路故障等也都会使保护功能动作而强制性停机，有效的保护了电机和变频器本身的安全。
各工步到位传感器采用NJK-5002螺栓型霍尔开关，其安装调试简单方便，灵敏度高。8个霍尔开关传感器的直流电源取自PLC的+24V直流输出。
对系统五种操作方式的转换我们采用的是5档转换开关，这样既减少了软件程序编制的麻烦，又使得操作方式转换更加直观，稳定可靠。
为了便于统计毛巾产量，控制箱面板上还装置了电子数显式计数器，由反刮到位信号（也就是一周期第6个工步的结束信号，它表示印刷完一条毛巾）驱动其计数。每班上班时先将其显示数据复零，再开始统计本班产量。
在控制箱面板上设置了各工步到位及电源、故障等相应的指示灯，给值车工一个醒目的提示，以避免错误操作。由于主要操作按钮都在控制箱面板上，为方便使用，在机台操作位置上还增设了启动和急停两个按钮。
考虑到工业现场的恶劣环境，干扰较大，我们对PLC交流供电采用380/220V的隔离变压器（变压器级间屏蔽层接地），对其进行悬浮供电，以隔离由电网引入的干扰。
在PLC的每个输出端都要并联上RC阻容吸收网络，以吸收抑制接触器、电磁阀等感性负载开断时所产生的过电压；线路敷设时，将PLC控制信号线与交流电源线分开布线，大限度的降低静电和电磁感应干扰。从图2中可见，我们把PLC的上部I/O端口000—01B分配为输入端，把下部I/O端口01C—037分配为输出端，这样做的好处是把输入和输出、强电和弱电明显隔离分开，减小干扰，也避免了接线错误。
在控制箱结构设计时，要充分注意到变频器的散热问题，对此我们采取了如下措施：一是变频器四周留有足够的空间以利于散热，因热量向上散发，变频器应安装在控制箱上部，且其上方不再安装其它设备；二是由于变频器运行时，底部散热板的温度可达900C，要把变频器安装在耐高温的金属底版上；三是因考虑防尘问题，控制箱体需要密闭，如若周围环境温度较高，影响变频器散热的话，在控制箱体上还应设置散热风扇。本系统控制箱由于在结构设计、元件排列时考虑了设备散热的影响，未设置散热风扇。
三、软件程序设计
本系统的主要控制功能都是由PLC来实现的，图3为PLC主程序流程框图，整个程序用富士PLC的梯形图编制。系统中的5种操作方式由两部分程序控制，其中的调试和手动操作方式由手动部分程序完成，单步、周期及自动操作方式由自动部分程序完成。
系统上电后，程序进行初始设置，移位寄存器清零，启动变频器，根据选定的操作方式运行程序。
手动部分程序较简单，类似于继电器控制方式，只是需要考虑好各动作之间的联锁互锁关系。
自动部分程序中采用移位寄存器输出作为各工步程序的转换信号，开机初始设置完成后，按下启动按钮，移位寄存器被置1，运行步程序。接着移位寄存器由启动按钮信号或各工步到位传感器信号驱动移位。单步、周期、自动这3种操作方式在程序流程中的区别是：单步操作时寄存器移位受启动按钮信号控制，每按一次启动按钮寄存器移位一步，运行一步程序，到位即停止。若再按启动按钮寄存器又移位运行下一步程序；周期操作时寄存器的移位由各工步到位信号控制，每一工步到位寄存器就移位一步，并运行下一步程序，第6步到位后寄存器清零并保持，系统在初始位置停止运行，等待下一次操作；自动操作时寄存器移位方式与周期操作时相同，只是第6步到位后寄存器清零的又置1，重新开始下一周期的移位及程序运行。
辅助部分程序主要有：根据工艺要求进行刮板上跳控制、变频器及PLC故障指示、各工步到位指示、各程序步指示以及系统工作计时器等。
导带电机（3.5KW）由变频器拖动，由于其运转速度较低，启动转矩也不大，对变频器的启动频率和转矩等参数就按默认设置。因印花机工艺对导带电机调速要求不高，慢速只是为使毛巾准确定位而已，变频器就只设计了快、慢两种速度，并通过对变频器的多步频率1和多步频率2（即C05、C06）两参数的设置来实现，具体设置C05为40HZ、C06为5HZ。导带电机工作运行时间较短（每一个循环周期中导带快速运行4—5秒，接着再慢速运行1—2秒后停止），变频器的加速和减速时间也相应的设得较短，设置加速时间为1秒,减速时间为0.5秒, 在实际调试时再根据毛巾产品工艺要求作适当调整，能准确定位停车即可。
四、其它应考虑的问题
系统设计时采取了多种措施，tigao了容错能力，但有时变频器和PLC发生故障也是在所难免的。我们除了设置使变频器故障保护性停机外，还将变频器故障和PLC故障信号引入到PLC初始设置程序中，若发生故障就立即停止所有输出，避免故障范围扩大。
NJK-5002型霍尔开关内部是晶体管输出，输出有NPN和PNP型两种方式，也就是分为集电极输出和发射极输出，PLC的输入光耦模块也有正负极性之分，应根据实际需要购买合适极性的霍尔开关，在现场连接时也应注意正确接线，以避免带来不必要的损失。还有PLC的+24V直流电源输出容量有限，当传感器较多所用电流较大时应考虑另设直流电源。
由于PLC及传感器的电源终都取自于隔离变压器，应合理选择其容量，避免超载运行而影响系统的安全。
PLC的运行速度很快，其控制输出的时间不超过1毫秒，而交流接触器等电磁器件的反应速度在10毫秒以上，在如电机正、反转连锁互锁控制等场合应充分注意到二者的速度差异所带来的影响，避免因后者反映速度慢造成正、反转接触器吸合而产生电源短路的故障。解决的办法一是除在PLC程序中设置互锁外，还要利用接触器的常闭触点互锁；二是在某些接触器无常闭触点的特殊场合，可考虑在PLC程序中正、反转动作切换之间设置0.5秒左右的延时，即正、反转切换时要延时0.5秒再进入反向运行，确保转换安全可靠。
五、结束语
系统制作安装调试完成后，经过半年时间的正常生产运行，包括盛夏高温和潮湿的环境考验，工作一切正常，完全达到了设计要求。该系统的使用对tigao毛巾印花产品的产量和质量、减少机配件消耗、改善生产环境、降低操作工人劳动强度等方面都起到了很好的作用，使这套老旧设备通过机电一体化的更新改造重新焕发出青春与活力。