西门子模块6ES7232-0HB22-0XA8正规授权

浔之漫智控技术(上海)有限公司

西门子模块6ES7232-0HB22-0XA8正规授权

回波损耗
        回波损耗(RL)是电缆传输系统的一个重要参数。该参数定义为开始输入给信号传送系统的信号与信号源接收到的反射信号的功率之比。
        回波损耗会对接收的信号的幅值产生影响，从而缩短了线缆的有效传输距离。良好的回波损耗性能是保证高频/高数率传输性能的关键，可将比特误差控制在系统所允许的水平范围内。
        传输系统的回波损耗与采用的频率/速率成一定的函数关系。并且，频率/速率越高，回波损耗就越难以控制。
传输信道的回波损耗不仅受电缆性能的影响，还与连接器及发送/接收设备有很大关系。

符合电视广播行业标准

        电影与电视工程师协会(SMPTE)已制定了许多串行数字视频传输(SDI)行业标准。目前，他们正在制定540 Mb/s格式的SDI 行业标准。除此之外，还有欧洲标准组织 ITU（国际电信联盟，前 CCIR，国际无线电咨询**）为欧洲制定的复合视频标准，称为 PAL/SECAM 制式。
         现在通常采用传输数率为270Mb/s的SDI(串行数字接口)标准。 技术规范不同，要求的带宽和（或）传输方式也就会不同，如复合式、分量式及数字式：
         高清晰度电视(HDTV)对电缆带宽的要求是750MHz。同时，还要求在三次谐波频率为2.25GHz(3x750)时，电缆仍具有良好的回波损耗性能。
目前，Belden的HDTV**同轴电缆目前均测试到3GHz，典型回波损耗为30dB。


传输性能测试

在数字视频或高清晰度电视的视频信号传输测试方面，目前暂无行业标准可循。
        不过，Belden仍建议您对每个链路的回波损耗进行监测和记录，以保证满足SMPTE建议的较低回波损耗标准（- 15 dB）。
       连接器、线缆、转换设备、接插板，以及线缆安装或铺设方法不正确都可能会导致反射能量的产生，从而使传输信号的功率降低。通过回波损耗测量，您可以了解到每个SDI或HDTV信号链路的运行状况的好坏。


HDTV 是未来的发展趋势
          目前，数字化视频(DVD)在家庭中日益普及，使人们能够获得高质量的声音和图像享受。很自然，人们也会对高清晰度电视的逼像精度提出要求。而要提高图像精度，就需要对现有的广播系统进行设备更新，这对于电缆制造商来说是个极好的机会。国际性竞技比赛，如运动会、汽车拉力赛、足球赛及许多其它的体育比赛，越来越受到人们的关注。也要求广播公司采用较新的技术手段，以满足观众高视听效果的要求。
        Belden为传送高清晰度电视信号提供一系列的同轴电缆，并且这些电缆的回波损耗性能都优于SMPTE技术规范。同时，Belden线缆具有较大的"回波损耗余量"，以保证用户能够接收到符合 SMPTE 标准的电视信号：



规格 回波损耗 频率
SMPTE 推荐回波损耗极限 > 15dB 5MHz~1.5GHz
Belden 保证的回波损耗极限 > 23dB 5MHz~850MHz
Belden 保证的回波损耗极限 > 21dB 850MHz~3GHz

采用Belden同轴电缆能够有较小6dB的余量，从而允许连接器、插线板等引起回波损耗减小。

回波损耗产生的原因
       为了保证线缆具有较高的电气可靠性，必须对每一捆线缆都进行 100％的回波损耗扫频测试。在安装数字传输电缆（尤其是高清同轴电缆）时，更要特别注意。因为不良连接器、操作不当或不正确的线缆拖拉和安装方式都会使线缆产生变形，从而引起回波损耗问题的发生。
保持良好回波损耗的要点：
·线缆制造工艺
·制造过程的一致性
·高速挤压绝缘材料
以下是对Belden1505A的回波损耗的实测数据。 该电缆的典型回波损耗是 -30dB：




2. 线缆的处理
· 请正确操作，并采用适当的方法拖拉线缆。
3. 线缆的安装
· 请按制造商说明书安装线缆，其弯曲半径不能小于推荐的 弯曲半径，并按规定的方法捆扎线缆。
4. 连接器
· 只限使用高质量的 75 欧姆连接器

Belden 的性能优于各种标准规范

        Belden为业界提供了具有较高水平回波损耗特性的电缆，从而较大限度的保证了信号的完整性。下表在传送距离方面，对 Belden 产品与欧洲市场上较**的电缆产品作了对比：



5.百通产品－－无可比拟的传送距离 （*）其它EU产品的传送距离
        为了满足SMPTE的推荐标准（回波损耗<-15dB），需要使开始的回波损耗低于-15dB 。这样，即使信号通道中其它设备还会引起损耗，线缆仍可正常工作。
        要知道，良好稳定的回波损耗性能是高质量线缆连接的关键。Belden设计生产的线缆产品不仅能够满足各种工作要求，并且其性能优于现行的工业标准。
为了**您现有及未来的高品质性能，Belden电缆产品是您的可以选择。
放心地选择Belden吧，Belden的产品、技术支持会给您带来意外的惊喜。

1 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*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**。

2 系统结构

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。

在实验中，我们发现，按照上述流程编制的程序，在低速没有问题，但速度增高至7000r/h后，就会出现歪张锁不住现象。究其原因，主要是因为光头反应时间和磁铁动作时间滞后造成。程序在执行过程中，采用循环扫描方式，为了让电磁铁输出提前，在设计中，我采用了中断和三菱编程指令的输入输出刷新指令，使电磁铁输出立即执行，提前了电磁铁动作时间，即使在12000r/h的速度下，也能很好的锁住有故障的纸张，解决了给纸的一大难题。

3．2离合压设计

离压，合压在印刷中具有很重要的作用。离合压的准确性，对印品质量的好坏有着直接的影响。合压过早，会弄脏压印辊筒，给操作带来很多不便；离压过早，会使较后一张纸印不上完整的图案，造成纸张浪费。
印刷时，版辊筒与胶皮辊筒先合压，胶皮辊筒与压印辊筒后合压。在我们的机器中，合压全部采用了气动装置，每个气缸都有一个动作时间。由于印刷速度是多段速，在3000~12000r/h之间，根据用户需要可选择不同的速度。但是，气缸动作时间是一定的，齿轮转过角度是一定的，因此，机器速度不同时，合压时间也不同。为了解决此问题，我们根据理论计算值，找出对于不同机器速度时，机器的延时时间。采用比较指令，当机器段速与理论值相等时，延时相应的时间，使压印辊筒与胶皮辊筒准确合压。经过多次试验，离压，合压都没有问题。

3．3 人机界面设计

在人机界面中，设计了7幅画面，包括整体图形，故障显示，机器速度和计数显示，水辊速度显示，调版监控等。故障显示使用指示器，给出位元件即可实现闪动效果，让操作者很方便的知道故障部位，整体感很好。在水辊速度显示中，设计了一个柱状图，可以显示水量增加大小，只需按下柱状图，就可增加水量，同时也可方便监控。

4． 结束语

印刷机的一套电气设计属于系统设计，包括硬件，软件设计，涵盖范围较广。这里，我只简单介绍了其中比较重要的几部分，其它细节还有很多，这里不再一一列举。使用三菱的一套控制系统，感觉可靠，方便，在机器批量生产过程中，没有发现大问题。其PLC功能齐全，可靠耐用，指令简洁，与其他产品相比，感觉三菱整体软件系统界面都比较友好，给用户编程，维修都带来大方便。其触摸屏与PLC有很好的通用性，可通过触摸屏>监视并修改程序，这是其它产品所不能匹及的。总之，三菱的工控元件给设计人员和用户都带来了很多方便。

 我公司的BJ2020A龙门刨床为20世纪70年武汉重型机床厂生产的，主拖动部分为60KW直流机组（简称F-D系统），直流机组系统存在机构庞大，维修工作量大，耗能高，噪音大等问题，由于使用多年，电气系统整体已处于严重老化状态，直流电机磨损严重，故障较为繁杂，且不易解决。
为了解决此问题，其电气部分的整体改造已是刻不容缓。

          开关磁阻电机调速系统（简称SRD系统）是一种新型的无级交流调速系统，它兼有交直流调速系统的优点，①电机结构简单坚固，免维护，调速方便，性能可靠，可以频繁起制动、正反转，电机不怕热。②电机起动转矩为额定转矩的150%，而起动电流仅为额定电流的30%。③电机空载电流仅为额定电流的1%。④电机特有断电制动功能，避免床面冲出工作台。诸多的优点使其在多种调速方案中脱颖而出，在诸如龙门刨床频繁正反转起制动的机械上应用，效果尤为**。

        2005年10月，国家**、科技部、国家环保总局联合发布节能指导文件，已把开关磁阻电动机调速系统作为节能产品进行推广，在市场上已经得到认可，其节能降噪，提高可靠性等优点已经得到广大改造用户的赞扬和肯定。

国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术（资源节约部分）节选
        开关磁阻调速电动机系统 开关磁阻电机系统是一种机电一体化节能型调速电机系统。开关磁阻电机的原理遵循“磁阻较小的原理”磁通总是沿磁阻较小的路径闭合，因而磁场扭曲而产生磁阻性质的电磁转矩，开关磁阻电机系统是由开关磁阻电动机、功率变换器及控制器组成。同传统的直流及交流电机调速系统比较，具有以下优点：电机结构简单、坚固、制造；效，不仅在额定输出状态下，而且在宽广的调速范围内也能保持率运行；一般系统效率达80%以上；启动转矩大、启动电流小；制动性能好，能实现再生制动，节约电能效果显著；系统调控性能好，可实现四象限控制灵活控制；维护方便，具有无刷结构，适合于在高粉尘、高速、易燃易爆等恶劣环境下运行；可以在各行各业应用。
1． 主拖动部分(新型电动机及其配套的SRD控制器)；
采用SRD系统改造龙门刨床电气系统，多年总结下来，其节能效果较原来直流机组要明显许多，约节能60%～80%，噪音下降10余分贝，一般加工时为81～83分贝左右，体积减少2/3，且电机免维护，不发热，用SRD系统改造龙门刨床主拖动系统应用效果良好，性能可靠，是典型的“绿色改造”的样例。
2．电气柜改造
原电气柜已严重老化，我们更换为以PLC（可编程控制器），电气柜采用的PLC是日本三菱公司产品，FX1N系列，主机为60点，同时配以晶体管扩展模块以提高使用寿命，为控制核心的新型电气柜，取消了的中间继电器，运行过程中通过PLC控制，减少中间环节，使系统运行更稳定、可靠，编程上采用动作运行程序和跟踪程序同时控制和保护，在限位出现故障的情况下及时发出停机和报警信号，电气柜达到外观美观，控制方便，操作简便，线路简化，运行稳定可靠的特点。
3.行程开关改造和悬挂按钮站改造
行程开关改为配套的无触点接近开关，具备减速，换向，越位停车以及慢速切入等功能，同时具备很高的抗干扰能力，极大的提高其使用可靠性，减少了维修维护的工作量。
悬挂按钮站改配新型按钮站，增加急停功能。具备步进，步退，自动前进、后退，停车，停，架快速移动，横梁升降等功能，外型美观，经久耐用。
改造后，节能和环保效果明显，运行稳定，总而言之，进行节能和环保改造是国有老企业提升设备档次，挖掘老设备潜力，花钱少的一条捷径，对提高企业的经济效益和社会效益，对建设循环经济节约型社会大有可为，是加快国有老企业技术改造的必由之路