西门子模块6ES7515-5FN03-0AB0技术参数

西门子模块6ES7515-5FN03-0AB0技术参数

   该系统主要的软件模块有：pid算法、张力微调功能、自动控制功能、通信功能、电机运行功能、张力滤波功能、角速度电压功能等。其中，把pid算法和张力滤波功能都放在了ob35中断功能块中，这样可以实时获得pid输出电压值和实际张力值；对于通信功能，我们使用step7 v5.3中自带的系统功能sfc67和sfc68，这样可以使通信功能更加方便，编程更加简洁；在求卷膜辊的角速度电压时，要用到塑料膜的实时卷径，于是我们使用了step7 v5.3中自带的高数计数模块sfb47，对当前的卷膜次数进行计数，进而计算出当前的卷径。

      pid算法是这个控制系统的核心，它直接决定这个系统的精度高低甚至稳定与否，本系统采用应用工业上广泛而成熟的积分分离pi控制算法。它的控制思想为：为了减少积分校正对控制系统动态性能的影响，需要在控制开始阶段或是大幅值变化时，取消积分校正；而当实际张力值与设定值的误差小于一定值时，恢复积分校正作用，以稳态误差。积分分离式算法可以保持积分的作用，同时减小**调量，改善控制系统的性能。

4 结束语

      本文是一个实际项目完成后的一些总结和提炼，从湿式复合机的生产工艺流程入手，针对当前复合机在印刷行业中的不足，对其进行了部分改进，从而大大提高了生产效率，减少企业投入成本。本文中所画出的一些原理示意图和结构流程图是实际系统的简化，而并非实际系统的真实结构。本系统采用siemens s7-313c型plc作为控制器，实现了塑料膜与成品协调一致地均匀卷取。软件设计采用模块化设计思想，程序结构清晰，为以后的维护和改进带来了方便。pid算法控制是剥离座运行的核心，也是影响塑料膜是否平整的主要因素。运行结果表明，改进后的复合机控制系统运行正常，性能良好，塑料膜和成品能够均匀平整地收卷，与未改进之前相比，能够节省大量时间，提高了产品的生产效率。

PLC和PAC的融合

许多工业控制器供应商还在以PAC和PLC之间的异同为卖点，但是未来的自动化工程师考虑他们的系统时，可能不会关心到底是何许名字，他们只会专注于性能和实际的功能。就像这两种设备的定义和特性不断演变样，PLC和PAC将会彼此融合发展。

基于这种演变，在低端和高端市场会出现大量的机会。随着硬件技术的进步，先进的功能将进入低端处理器。这将反过来推动供应商将更多功能和选择融入高端产品中。

高速处理器和更多的存储空间将会促进高级功能的应用，比如运动控制、视觉系统的集成及多种通讯协议的协同支持。当然，PLC也将依旧保持其简单的特性来吸引更多用户。

在PAC与PLC相互融合期间，我们可以看到这两种产品自身不断地完善和进步。PAC可以允许用户在传统意义的工业自动化的领域进行拓展，鼓励供应商研发新的产品来满足客户的需求。

这些需求向产品设计者发起挑战：迫使他们寻找新的方向，如支持现有的元器件构建一个新的系统以满足严酷的工业环境。未来的挑战将包括提供可连接性，存储的扩展能力，以及控制器处理能力的提升，以应对日益复杂的应用，同时还要求维持甚至降低较终产品的成本。

梯形语言：不说再见

50年前，硬接线的继电器逻辑被梯形语言替代，这种语言为熟悉继电器逻辑的技术人员和工程人员带来了便利，但是它也有其局限性，尤其是在过程控制及数据处理应用中。

IEC61131-3提供了对于工业控制器的另一种编程语言，但是梯形语言还是有其自身的优势，并且一直显示着它*一**的魅力。虽然对于过程控制来说，有连续功能图示，结构化的文本对于数据处理也是不错的，其他的IEC语言也有自己的优点。但是梯形语言仍将是PLC编程语言的**者。

供应商及他们的客户采购内置梯形语言逻辑编程的PLC，并使用此类的PLC控制大量的基础设备。也有大量的工程师、技术员、电器工程师及维护工人倾向于梯形语言这种简单的编程技术。不论硬件如何发展，这种语言还会作为PLC的工业标准持续很久。

虽然梯形逻辑语言可以作为简单的机器控制的基石，但功能块编程技术可以减少代码数量，尤其是需要将PLC代码融入统一编程环境的时候。

统一的编程环境

将PLC、运动控制及人机界面（HMI）的编程结合到一个统一的环境，是未来几年的一种趋势。将PLC和HMI集成在同一机架上可能会成为下一个趋势，不管显示器是包含在组件中还是作为外部选项。无论同样的处理器还是集成到PLCI/O机架的HMI模块，当前的技术都能够支持这两种方式的组态。

有一个*一**的编程环境对于大多数用户来说是理想的，只要不是太复杂。这些模块结合的好处包括减少学习周期和研发时间。但是，如果这个编程环境并不是设计合理，那么将会变得笨重的和不易操作。

拥有统一的编程环境的重要一步是确保设备之间可以共享同一个标签名数据库。标签名是在程序和过程之间的重要连接。建立数据库是一项耗时的工程，减少这些重复的任务会缩短整体研发时间并减少错误几率。

迎接无线的时代

在过去的几十年特别是90年代早期，在工业应用领域出现了大量的不同的通讯网络和协议。随着时间的推移，这些不同的选择逐渐剩下几个**者。跟消费类电子PC与其外设一样，这种趋势将会持续，未来会聚焦于可以自我配置的即插即用方案。

其实并没有必要去关注这些通讯技术是否能达到真正的实时，因为以太网和其他许多工业控制网络的原始速度是远远快于绝大多数应用的需求的。

关于本地存储设备和其他装置的通用接口，USB虽可用，但是有其限制。USB是即插即用的，但是给USB集成硬件和软件是需要设备供应商额外投入的。正因如此，工业硬件供应商的缓慢变化，如条码识别器和电子称等硬件供应商在短期内仍将采用RS232接口。

目前，高端PLC的通讯接口可以适应多种协议。预计未来随着用户需求的标准化，这种情况有望得到改观，可能仅仅只有以太网和无线形式，或者再加上一种可能的选项工业蓝牙。

这是一个无线的时代，但是，在我们看到商业和工业无线通讯协议的大融合之前，工业应用确实需要在更广范围内具有鲁棒性的无线技术，并确保数据的完整性

在这个领域内，我们也看到了进步：从较新的Wi-Fi(802.11n)，Zig Bee(802.15.4)协议到点对点连接，网状连接及蓝牙和近场通讯的兴起，但是目前这些并没有成为执行关键任务的工厂底层适用的解决方案。未来在适合无线应用的远程终端设备（RTU），或者一些非关键的监控应用（不要求实时控制）中，或将更广泛地采用无线技术。

全集成工厂

在PLC的未来较引人注目的变化应该是实现企业资源规划（ERP）系统或其他高层级系统与工厂层的集成。在过去，主要的一体化任务是提取机器和过程数据，并将之向上传到那些高层级系统。未来，采用hooks和函数等的新技术将会简化这种集成。

鉴于此，控制器制造商在设计PLC解决方案时，需要更多地考虑用户的需求。这种方案不仅仅用于控制，同时还能够实现无缝操作，并提供数据给需要的用户。这可能包括提供通过浏览器或者移动app提供数据的接入，或者包括接入数据库的工具。

增强的通讯、提高的处理速度和更大的存储容量赋予PLC管理自己产生的数据的能力。这是PLC的自然发展趋势。

虽然形式、用途和性能将会有大幅度的变化，但是在未来，PLC这个名词依然会作为很多的工业自动化控制器的名字延续下去。PLC的尺寸会持续减小，硬件的发展也将为PLC带来新的特性和功能。软件和通讯能力的提升，将赋予PLC这个悠久的名字一个全新的定位——工业自动化平台。