西门子6ES7232-0HD22-0XA0设置参数微型光机电系统（MOEMS）技术是一门新兴的技术，其应用涉及光通信、光显示、数据存储和光学传感等诸多方面，而利用这种技术制作的光学压力传感器更是具有传统压力传感器无可比拟的优点。本文着重介绍了MOEMS压力传感器的结构、工作原理以及制作工艺，并简要介绍了MOEMS压力传感器阵列的结构和制作工艺。 一、引言 微型光机电系统（MOEMS）是微光学、微电子和微机械三者结合的产物，也是机、电、光、磁、化学、传感技术等多种技术的综合。作为光电信号转换系统，MOEMS的应用遍及光通信、光显示、数据存储、自适应光学及光学传感等多个方面。利用MOEMS技术制作的新型光器件，介入损耗小，光路间相互串扰极低，对光的波长和偏振不敏感，并且通常以硅为主要材料，从而使器件的光学、机械、电气性能优良；而且，由于采用了模块化设计，更加方便了扩展应用。 与MEMS系统相比较，MOEMS系统的结构并不复杂，可是实际制造的复杂程度更高，实施的困难更大。因为系统必须留出一条光通道，但是其核心芯片却要密闭封装以防敏感的光学器件受到外界光线的影响，其指令助记符与功能指令助记符、名称功能可用软元件程序步SET 置位动作保持Y、M、SY、M： 1S、特M： 2T、C： 2D、V、Z、特D：3RST 复位消除动作保持，寄存器清零Y、M、S、T、C、D、V、Z 指令说明在下述程序示例中，X000一旦接通后，即使它再次成为OFF，Y000依然被吸合。X001一旦接通后，即使它再次成为OFF，Y000仍然是释放状态。对同一种软元件，SET、RST可多次使用，顺序也可随意，但后执行者有效。此外，要使数据寄存器D、变址寄存器V、Z的内容清零时，也可使用RST指令。积算定时器T246--T255的当前值的复位和触点复位也可用RST指令。编程0 LD X0001 SET Y0002 LD X0013 RST Y000 计数器软元件的 OUT、RST指令助记符与功能指令助记符、名称功能程序步OUT 输出计数线圈的驱动32位计数器：516位计数器：3RST 复位输出触点的复位、当前值的清零2 内部计数器编程0 LD X0101 RST C0 2步指令3 LD X0114 OUT C0 K10 （3步指令）7 LD C08 OUT Y000 C0对X011的OFF-ON次数进行增计数，当它达到设定值K10时，输出输出点C0动作，以后即使X011从OFF-ON，计数器的当前值不变，输出触点依然动作。为了清除这些当前值，让输出触点复位，则应令X010为ON。有必要在OUT指令后面指定常数K或用数据寄存器的地址号作间接设定。对于掉电保持用计数器，即使停电，也能保持当前值，以及输出触点的工作状态或复位状态。高速计数器的编程0 LD X0101 OUT M8*** 2步3 LD X0114 RST C*** 2步6 LD XO127 OUT C*** K值（或D） 5步12 LD C***13 OUT Y002 在C235-C245的单相单输入计数器中，为了指定计数方向，采用特殊辅助继电器M8234-M8245。当X010为ON时，对应C***的M8***也ON，这时C***为减计数。当X010为OFF时，对应C***的M8***也OFF，这时C***为增计数。X011为ON时，计数器C***的输出触点复位，计数器的当前值也清零。当X012为ON时，对依据计数器地址号确定的计数器输入X000-X005的ON/OFF进行计数。计数器的当前值增加，通过设定值（K或D的内容）时输出触点置位。在减少方向上通过设定值复位。NOP、END 指令指令助记符与功能指令助记符、名称功能程序步NOP 控操作无动作1END 结束输入输出处理和返回到0步11 引言近年来，随着我国自动化技术的提高，工厂自动化也上了一个新台阶。PLC作为一个新兴的工业控制器，以其体积小,功能齐全，价格低廉，可靠性高等方面具有独特的优点，在各个领域获得了广泛应用。作为国内大的印刷机生产厂家---北人集团公司，为了使产品性能稳定，易于维护，我们采用了以PLC为主控器的控制方案。由于双色印刷机要求易于操作，精度高，故其输入，输出点较多，因此采用了双机通讯。上位机采用三菱FX2N-80MR+32EX+4D/A，主要负责主传动的控制，各机组离合压的控制，以及气泵，气阀的控制等。下位机采用三菱 FX2N-64MR+4A/D,主要负责水辊电机的控制，主传动的调速输出，调版电机数据采集等。同时选用了一台三菱5.7寸触摸屏，主要负责水辊电机速度显示，调版显示，以及整机故障显示等。本系统运行可靠，维护方便，操作简便直观，大大提高了胶印机的档次，受到用户好评。2 系统结构本系统结构图如下：其中，上位机与下位机采用了RS485通讯，通讯方便，可靠。对多色机而言，安全因素很重要。在设计中，每个机组既要考虑到安全控制，其中包括本位机组的急停，安全按钮；还要考虑方便操作，包括每个机组均应有正点，反点按钮。因此，一方面输入点增加很多；另一方面，走线也很不方便。采用双机通讯，可以很好地解决此问题，各机组的走线可以按照就近原则，进入离它较近的控制柜内，既节省了走线，也方便了控制。由于印刷机是一个精度较高的机械，印刷品的好坏一方面在于机械加工以及安装的精度，另一方面，也取决于水路，墨路的平衡以及合压的准确性。双色机的每一色组，都有水路和墨路装置。为了便于水辊速度的调节，每根水辊都用一个变频器控制，同时，主电机速度也需要变频器调节。因此，为了实现多路速度调节，我们采用了三菱4D/A数模转换器，它将PLC方给出的数字量，根据相应的算法，转换成0~10V直流电压输出，很好地实现了多路速度调节要求。在印刷过程中，调版是一个比较繁琐的过程。尤其对多色机来说，各组版对正的精度会对印品产生很大的影响。如果套印不准，印刷品就会出现字面重叠或影像不清。一般来说，印版轴向调节范围为-2mm~+2mm ,周向调节范围为-1mm~+1mm。如果使用手动调版，会浪费很多时间，而且精度不高。为了实现自动打版，我们在版辊上安装了电位器，通过电位器将模拟量传送给4A/D，经过PLC处理，可将版辊的转动精度很好地控制在打版范围内。触摸屏作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境。用户可以自由地组合文字，按钮，图形，数字等来处理或监控管理随时可能变化的信息。随着机械设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作，无法提高效率。但使用人机界面，能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变得简单生动。使用触摸屏，还可以使机器配线标准化，简单化，同时也能减少PLC控制所需的I/O点数，降低生产成本，也相对提高整套设备的附加价值。三菱触摸屏和三菱PLC有很好的通用性，能在线监视并修改程序，不必很麻烦的重复插拔接口。3 软件设计3．1 给纸设计印刷机整体的电气设计还是比较复杂的，对时间的要求也很严格。在机器的很多地方装有接近开关，用来检测不同的时间点。在印刷过程中，走纸的好坏是影响机器质量的一个重要环节。所谓纸走的好坏，指的是无歪张，双张等现象，如果有歪张，双张现象，在高速情况下，就会将走坏的纸，卷入机器内，从而破坏胶皮，给用户带来很大损失。此过程流程如下：一． 三菱变频器调速方式简介三菱变频器外部端子调速可分为模拟量调速和多段速调速。模拟量调速可用电压DC0~10V或电流DC4~20mA，进行无级调速。我厂用0~10V模拟电压作为给定量 ，进行开环调速 ；多段速采用外部输入端子 SD﹑STF﹑RL﹑ RM﹑RH，进行三段速调速。RL﹑RM﹑RH是低﹑中﹑高三段速速度选择端子，SD是输入公共端，STF是启动正转信号。如图3中，当Y10，Y11有输出时，变频器为低速运行；当Y10，Y12有输出时，为中速运行；当Y10，Y13有输出时为高速运行。变频器2﹑3原理与此相同。三段速分别设置为15Hz﹑30Hz﹑45Hz。在模拟量调速时，通过调整W1﹑W2的分压比设置KA1闭合时变频器高速运行，KA2闭合时为低速运行，当KA1﹑KA2都断开时，变频器为高速；变频器2﹑3原理与此相同。通过编程，PLC根据操作台发出的信号，选择控制方式：模拟量调速或多段速调速。三菱变频器的多段速调速比模拟量调速有较高优先级（1）。二． 系统构成。2． 1 工艺流程如下图：根据工艺要求，灌装机前面的输送带分成若干段。A﹑B﹑C﹑D﹑E为输送带，M13﹑M14﹑M15分别为A﹑B﹑C带的拖动电机。D带与灌装机机械联动，E带由另一电机拖动。另外，各带上均有光电传感器探测瓶流速度。PLC根据瓶流调整各段输送带的速度。2．2 电气系统原略图变频器1﹑2﹑3分别控制电机M13﹑M14﹑M15，主回路接线图略。PLC为FX2-64MR。FMA﹑11是来自灌装机变频器0~10V的输出信号，经过信号隔离器的转换作为变频器1﹑2﹑3的控制信号。图中KA1-6为辅助继电器。W1-6为分压电位器。PLC的输入端子略。FMA﹑11是来自灌装机主机变频器的输出信号。两图中的PLC为同一PLC，图2中的COM6接DC24V电压，控制辅助继电器。三． 控制思想变频器1﹑2﹑3的调速方式为两种：1.来自灌装机主机变频器的模拟信号DC0~10V，经过隔离器转换为线性DC0~10V，再经过电位器分压作为变频器1﹑2﹑3 的给定信号，以控制电机M13﹑M14﹑M15,这样可以做到输送带与灌装机的速度很好匹配;2.采用多段速控制端子SD﹑STF﹑RL﹑RM﹑RH，通过PLC编程，由PLC发出控制信号以控制速度。PLC根据灌装机操作台发出的信号来判断使用那种速度控制方式，又根据瓶流情况选择高低速。在模拟信号控制时是通过辅助继电器KA1和KA2,KA3和KA4,KA5和KA6的组合，经W1﹑W2,W3﹑W4,W5﹑W6分压控制变频器输出速度。在多段速时通过PLC的输出Y10﹑Y11﹑Y12﹑Y13,Y20﹑Y21﹑Y22﹑Y23,Y24﹑Y25﹑Y26﹑Y27分别调节各个变频器的输出频率以达到多段输送带的速度匹配及与灌装机的速度匹配。在模拟控制方式调整中，电位器分压比的调整是个关键，通过生产调试中摸索，终于找到了比较好的速度匹配。分压比一旦调好，不得随意改动。四． 应用效果在两种速度控制方式下，分别调整各变频器的多段速度频率及电位器的分压比，做到了输送带速度与灌装机速度很好的匹配，运行稳定可靠。实践证明FR-A540E变频器完全满足啤酒灌装生产线输瓶带的调速要求。提高了生产效率。此种变频器控制方式也可用于其他需要速度配合的电机变频调速 PLC在实际应用中常碰到这样两个问题：一是PLC的I/O点数不够，需要扩展，然而增加I/O点数将提高成本；二是已选定的PLC可扩展的I/O点数有限，无法再增加。因此，在满足系统控制要求的前提下，合理使用I/O点数，尽量减少所需的I/O点数是很有意义的。下面将介绍几种常用的减少I/O点数的措施。 1.矩阵输出 图6-17中采用8个输出组成4×4矩阵，可接16个输出设备(负载)。要使某个负载接通工作，只要控制它所在的行与列对应的输出继电器接通即可，例如：要使负载KM1得电工作，必须控制Y0和Y4输出接通。 图6-17 矩阵输出 应该特别注意：当只有某一行对应的输出继电器接通，各列对应的输出继电器才可任意接通，或者当只有某一列对应的输出继电器接通，各行对应的输出继电器才可任意接通，否则将会出现错误接通负载。因此，采用矩阵输出时，必须要将同一时间段接通的负载安排在同一行或同一列中，否则无法控制。 2.分组输出 当两组输出设备或负载不会同时工作，可通过外部转换开关或通过受PLC控制的电器触点进行切换，所以PLC的每个输出点可以控制两个不同时工作的负载。如图6-18所示，KM1、KM3、KM5与KM2、KM4、KM6两组不会同时接通，用转换开关SA进行切换。 图6-18 分组输出 3.并联输出 当两个通断状态完全相同的负载，可并联后共用PLC的一个输出点。但要注意PLC输出点同时驱动多个负载时，应考虑PLC输出点的驱动能力是否足够。 4. 输出设备多功能化 利用PLC的逻辑处理功能，一个输出设备可实现多种用途。例如在继电器系统中，一个指示灯指示一种状态，而在PLC系统中，很容易实现用一个输出点控制指示灯的常亮和闪烁，这样一个指示灯就可指示两种状态，既节省了指示灯，又减少了输出点数。 5.某些输出设备可不进PLC 系统中某些相对独立、比较简单的控制部分，可直接采用PLC外部硬件电路实现控制。以上一些常用的减少I/0点数的措施，仅供读者参考，实际应用中应该根据具体情况，灵活使用。同时应该注意不要过份去减少PLC的I/0点数，而使外部附加电路变得复杂，从而影响系统的可靠性初学PLC梯形图编程，应要遵循一定的规则，并养成良好的习惯。本文以三菱FX系列PLC为例，简单介绍一下三菱PLC梯形图编程时需要遵循的规则，让用户更加了解怎样去学习看三菱PLC梯形图编程，希望对大家有所帮助。有一点需要说明的是，本文虽以三菱PLC为例，但这些规则在其它PLC编程时也必须遵守。 一，PLC梯形阶梯都是始于左母线，终于右母线（通常可以省掉不画，仅画左母线）。每行的左边是接点组合，表示驱动逻辑线圈的条件，而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。接点不能出现在线圈右边。如下图（a）应改为（b）： 二，接点应画在水平线上，不应画在垂直线上，如下图（a）中的接点X005与其它接点间的关系不能识别。对此类桥式电路，应按从左到右，从上到下的单向性原则，单独画出所有的去路。如图（b）所示：三，并联块串联时，应将接点多的去路放在梯形图左方（左重右轻原则）；串联块并联时，应将接点多的并联去路放在梯形图的上方（上重下轻的原则）。这样做，程序简洁，从而减少指令的扫描时间，这对于一些大型的程序尤为重要。如下图所示：四，不宜使用双线圈输出。若在同一梯形图中，同一组件的线圈使用两次或两次以上，则称为双线圈输出或线圈的重复利用。双线圈输出一般梯形图初学者容易犯的毛病之一。在双线圈输出时，只有后一次的线圈才有效，而前面的线圈是无效的。这是由PLC的扫描特性所决定的。 PLC的CPU采用循环扫描的工作方式。一般包括五个阶段（如图所示）：内部诊断与处理，与外设进行通讯，输入采样，用户程序执行和输出刷新。当方式开关处于STOP时，只执行前两个阶段：内部诊断与处理，与外设进行通讯。1，输入采样阶段 PLC顺序读取每个输入端的状态，并将其存入到我们称之为输入映像寄存器的内在单元中。当进入程序执行阶段,如输入端状态发生改变.输入映象区相应的单元信息并不会跟着改变,只有在下一个扫描周期的输入采样阶段,输入映象区相应的单元信息才会改变。因此，PLC会忽视掉小于扫描周期的输入端的开关量的脉冲变化。 2，程序执行阶段 PLC从程序0步开始，按先上后下，先左后右的顺序扫描用户程序并进行逻辑运算。PLC按输入映象区的内容进行逻辑运算，并把运算结果写入到输出映象区，而不是直接输出到端子。 3，输出刷新阶段 PLC根据输出映象区的内容改变输出端子的状态。这才是PLC的实际输出。 以上简单说明了PLC的工作原理，下面我们再以实例说明为什么编写梯形图程序，不宜重复使用线圈。如下图所示，设输入采样时，输入映象区中X001=ON，X002=OFF，Y003-ON，Y004=ON被实际写入到输出映象区。但继续往下执行时，因X002=OFF，使Y003=OFF，这个后入为的结果又被写入输出映象区，改变原Y003的状态。所以在输出刷新阶段，实际外部输出Y003=OFF，Y004=ON。许多新手就碰到过这样的问题，为什么X001已经闭合了，而Y003没有输出呢？逻辑关系不对。其实就是因为双线圈使用造成的。 注意：我们所说的是不宜（好不要）使用双线圈，双线圈使用并不是禁止的，在一些特殊的场合也可以使用双线圈，这时就需要你有较丰富的编程经验和技巧了。下面我们会谈到这一点。但对于初学者还是不要冒这个险。其实，从以上的例子可以看出，重复利用线圈之所以会造成Y003的输出混乱，是由于程序是从上到下顺序执行的缘故造成的。但如果我们可以改变程序执行的顺序，保证在任何时刻两个线圈只有一个驱动逻辑发生，就可以使用双线圈。其中，常用的方法就是使用跳转指令。如下图所示： 程序分析：M0闭合，程序跳至P0处（不执行X001语句），M0常闭断开，CJ P1不会发生，执行下一语句。此时，Y003将X002状态进行驱动。M0断开时，程序顺序执行并按X001的状态对T003进行驱动，M0常闭闭合，跳至P1按X003状态对Y004进行驱动，即跳过了X002驱动Y003的语句。可见，在同一时刻，Y003驱动只有一个可以发生。此时，双线圈利用是可以的。 但在梯形图编程时，我们还是要尽量避免使用双线圈，而引入辅助继电器是一个常用的方法。如下图所示： 图（b）中，X001和X002接点控制辅助继电器M000，X003~X005接点控制辅助继电器M001，再由两个继电器M000，M001接点的并联组合去控制线圈Y000。这样逻辑关系没变，却把双线圈变成单线圈。