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1、规范化
      现场的过程信号（如本案例中的液位信号）是具有物理单位的工程量值，模/数转化后输入通道得到的是-27648～＋27648的数字量，该数字量不具有工程量值的单位，在程序处理时带来不方便。因此，工程中经常希望将数字量-27648～＋27648直接转化为实际工程量值，这一个过程称为“模拟量的规范化”。
      本案例中，当液位为0米时，传感器输出信号为4mA，对应的模拟量输入通道转换值为0；液位为0.5米(具体参考传感器具体规格，这里只是举例)时，传感器输出信号为20mA，对应的模拟量输入通道转换值为27648。假如程序中读取到的数值为10000时，那么实际液位到底是多少米呢？为了解决这个问题，在这里引入了FC105功能。
      调用FC105的具体路径如图1所示。

 
图1 FC105调用路径

2、FC105功能的输入输出定义
      图2所示为FC105（即SCALE功能）的LAD调用框图，它接受一个整型值(IN)，并将其转换为以工程单位表示的介于下限和上限(LO_LIM和HI_LIM)之间的实型值，并将结果写入OUT。

 
图2 FC105调用框图
SCALE功能的输入输出参数如表1所示。
表1 FC105的输入输出含义

3、调用FC105实例
      在一般情况下，调用FC105功能可以在OB35等周期性中断中进行编程，这样就能确保模拟量输入信号被定时转换。    以液位传感器为例，如果输入20mA信号表示500mm液位，4mA信号表示0mm液位，则执行SCALE功能后的程序如图3所示。如果FC105功能的执行没有错误，ENO的信号状态将设置为1，RET_VAL等于W#16#0000，OUT输出为实际液位值，这也能回答了“假如程序中读取到的数值为10000时，那么实际液位到底是多少米呢？”的问题，即180.845mm液位。

 
图3 FC105调用实例
当M0.0信号=0时，按照图4进行变换；当M0.0信号=1时，按照图5进行变换。

 
图4 M0.0信号=0时的变换

 
图5  M0.0信号=1时的变换

  贴纸铝箔是香烟包装行业的主要包装材料，由铝箔和纸料贴合而成。用于香烟盒的铝箔要分布均匀并且贴涂轻薄，但由于铝箔的柔韧性不强，易折断，所以不能直接把铝箔装在铝料辊上，只能先把铝箔粘贴在不易扯断的塑料膜上，然后再与原料座上的纸张贴合。这样一来，卷取座上卷取的成品就是纸、铝箔和塑料膜三者的合成。但是用于香烟盒中的铝纸却不能含有塑料膜，因为塑料膜是用聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的，它不易腐烂，难以分解，并且对人体有害。所以，必须要在复合机后面再接上一个独立的塑料膜剥离机，从而使原料纸和铝箔粘合在一起。工人要先把卷取座上的产品取下来，再运送到独立的剥离机上。这样一来，就会影响产品的生产效率，占用生产车间的空间，增加企业的投入成本。

2 系统方案及策略

2.1 系统方案

      针对上述问题，我们提出这样一种解决方法：将剥离机直接添加在复合机后面，使从烘箱里出来的次成品经过剥离机，在此阶段剥离，从而使塑料膜平整地卷取在剥离座上，便于下次使用；纸料和铝箔的贴合物直接卷取在卷取座；并且使剥离机的控制系统与复合机的控制系统相集成，使其成为一个整体，从而节约成本、提高产品的生产效率。因此，改进后的复合机工作结构图如图1所示。

2.2 控制策略

      复合机的放、收卷是一个典型的大时变非线性系统，而且中间经过的生产环节较多，各机组间的张力又相互耦合，因此，若不对生产线的张力进行严格控制，会导致走料的不稳、跳动甚至断料，贴合时的皱褶、拉伸变形，印刷时的不准或重影，卷取时的不平整，影响后续使用等现象的发生从而直接影响到烟箔产品的质量。因此，如何使生产线实现恒张力控制一直是设计人员所关注的重要课题。 

      从烘箱出来的次成品经过剥离机后，要将塑料薄膜均匀地卷取在剥离座的剥离辊上，而纸和铝箔要均匀地卷取在成品卷取座上，这就要求塑料膜和成品二者的速度保持一致，并且两者的张力要求恒定。因此，我们需要采用精度较高的变频器和编码器构成一个闭环控制，从而保证卷膜速度与成品卷取速度一致；还需要采用一个精度较高、抗干扰较强的张力传感器构成一个闭环控制，从而保证剥离辊卷膜张力恒定，工作原理如图2所示。

图2 剥离座工作原理图

2.3 张力模型分析

图3卷膜辊卷绕系统简图

卷膜辊卷绕系统简图如图3所示，设塑料膜张力为f，卷膜辊直径为d0，前一单元m1m2运行中塑料膜线速度为v1，后一单元n1n2运行的线速度变为v2。如果v2>v1，则塑料膜被拉伸，张力f变大；如果v2v1，以使塑料膜内产生一定的张力，当张力达到合适值时，应该及时调节异步电机使v2稳定，这样，塑料膜就在此张力下稳定运行了[3]。

为了使塑料膜卷取的均匀平整，我们要求塑料膜的卷取线速度和系统的工作速度保持一致，设系统的工作速度为v，所以变频器接收的控制电压的一部分u1可由以下公式得到：

u1=kv×v

其中，kv为比例系数。

在收卷过程中假定v2恒定，则线速度v2=π×d2×n2，v2将随卷径d2的增大成正比例增大，张力f也成正比例增大，这样很容易引起卷绕过程中塑料膜的过度拉伸而导致变形甚至断裂。