Dieser Artikel stellt ein CC-Link-Feldbus-basiertes, verteiltes Steuerungssystem für eine BOPP-Folienproduktionslinie vor . Das System verwendet eine Mitsubishi Q02CPU-SPS und einen DC-Drehzahlregler der Serie 590 für die DC-Antriebe. Verschiedene Detektionssignale werden über CC-Link mittels verteilter E/A-Komponenten wie AJ65SBTB1-16D und FX2N-32CCL an die SPS übertragen. Der Artikel beschreibt kurz den BOPP-Folienproduktionsprozess und die Strukturmerkmale von CC-Link. Aufgrund des kontinuierlichen Betriebs der Produktionslinie und der relativ weiträumigen Verteilung der Anlagenkomponenten (ca. 80 Meter) ist der Steuerungsprozess recht komplex. Daher besteht das gesamte verteilte Steuerungssystem aus vier weitgehend unabhängigen Teilsystemen: einem Drehzahlketten-Antriebssystem, einem Temperaturregelungssystem, einem Dickenmesssystem und einem Hilfssteuerungssystem. Die praktische Anwendung zeigt, dass das System einfach und zuverlässig ist und eine hohe Echtzeitfähigkeit aufweist, was eine starke Grundlage für zukünftige Anwendungen bietet. Schlüsselwörter: Feldbus; CC-Link; Verteilte Steuerung; BOPP; SPS; Industrie-PC Mikrocontroller-Klassifizierungsnummer: TP273, TP391 Dokumentencode: A 1 Einleitung BOPP ist die Abkürzung für biaxial orientiertes Polypropylen. BOPP-Folie zeichnet sich durch hohe Zugfestigkeit, hohe Transparenz, gute Frischeerhaltung, Glanz, brillante Farbdrucke und ein hochwertiges Erscheinungsbild aus. Sie besitzt zudem hohe mechanische Festigkeit und Haftung, ausgezeichnete chemische Eigenschaften und gute chemische Stabilität (sie reagiert nicht mit verschiedenen Säuren, Laugen und Salzen). Dank ihrer Wasser- und Hitzebeständigkeit ist sie ein hochwertiges Kunststoffverpackungsmaterial, das in der Zigaretten-, Bekleidungs-, Lebensmittel- und Druckerzeugnisindustrie weit verbreitet ist. Sie kann auch als Basis für Klebebänder und als Dielektrikum für Kondensatoren verwendet werden. Das Funktionsprinzip einer BOPP-Folienproduktionslinie ist wie folgt: Entsprechend den Anforderungen des Folienproduktionsprozesses werden die einzelnen Abschnitte des Extruders und des Düsenkopfes auf unterschiedliche Betriebspunkte erhitzt, und das Granulat wird gemäß der Rezeptur kontinuierlich durch den Trichter eingespritzt. Das geschmolzene Material wird aus dem Düsenkopf extrudiert und durch Kühlwalzen abgekühlt, um eine schmale und dicke Folie zu bilden. Nach der Sortierung im Lagergestell wird die Folie zur Längsstreckzone transportiert. Dort wird sie je nach Prozessanforderungen durch langsame und schnelle Walzen 2,5- bis 5-fach längsgestreckt. In der Querstreckzone erfolgt die zweite Streckung der Folie, die sogenannte Querstreckung. Diese Zone ist entscheidend für die effektive Folienherstellung und beinhaltet unter anderem die Heizregelung, die synchrone Übertragungssteuerung sowie die Erkennung und Behandlung von Folienbrüchen. Nach der Streckung in beide Richtungen (Längs- und Querstreckung) wird die Folie zur Weiterverarbeitung in die Nachbearbeitungszone transportiert. Dort wird sie von der oberen Wickelwalze sortiert und nacheinander von zwei Wickelwalzen unter konstanter Spannung aufgewickelt, wodurch die fertige Folie entsteht. Die BOPP-Folienproduktionslinie ist ca. 80 Meter lang (siehe Abbildung 1). Sie umfasst im Wesentlichen: 1. Extruder und Düsenkopfsystem; 2. Kaltwalzenvorrichtung; 3. Dickenmessgerät mit Frontscanner; 4. Folienlagergestell. 5. Längsstreckbereich; 6. Querstreckbereich; 7. Querstreckwalzenvorrichtung; 8. Nachbearbeitungsbereich; 9. Dickenmessgerät mit rückseitiger Abtastung; 10. Wickelwalzenvorrichtung; 11. Wickelbereich. Um die Zuverlässigkeit und Automatisierung des Steuerungssystems weiter zu verbessern und die Erweiterung der Systemfunktionen zu erleichtern, wird vorgeschlagen, das Steuerungssystem auf Basis der bestehenden Produktionsanlagen mithilfe von Technologien wie CC-Link Fieldbus zu modernisieren. Ein verteiltes Steuerungssystem, bestehend aus SPS, verteilten Steuermodulen, Industrie-PC, Mikrocontroller und intelligenten Messgeräten, wird eingerichtet, um die verteilte Steuerung der Produktionslinie, die Echtzeitdarstellung von Prozesskurven und die Speicherung wichtiger Parameter zu realisieren und so das Produktionsmanagement zu vereinfachen und die Produktqualität zu verbessern. [COLOR=#0000FF]2 Entwurf der Struktur eines verteilten Steuerungssystems[/B] 2.1 CC-Link Open Fieldbus CC-Link (Control & Communication Link) ist ein offener Feldbus, der 1996 von Mitsubishi Electric eingeführt wurde. Er zeichnet sich durch hohe Datenkapazität und mehrstufig wählbare Kommunikationsgeschwindigkeiten von bis zu 10 Mbit/s aus. Es handelt sich um ein zusammengesetztes, offenes und hochgradig anpassungsfähiges Netzwerk, das sich für verschiedene Bereiche von übergeordneten Management- bis hin zu untergeordneten Sensornetzwerken eignet[1]. CC-Link ist ein gerätebasiertes Netzwerk. Das gesamte Netzwerk kann aus einer Masterstation und 64 Slavestationen bestehen. Die Masterstation ist eine SPS, die Slavestationen können Remote-I/O-Module, Funktionsmodule, lokale Stationen mit CPU und SPS, Mensch-Maschine-Schnittstellen, Frequenzumrichter sowie verschiedene Messgeräte, Ventile und andere Feldinstrumente sein. Gateways von Drittanbietern ermöglichen die Anbindung von CC-Link an den ASI-Bus. Das zugrunde liegende Kommunikationsprotokoll von CC-Link basiert auf RS485. CC-Link nutzt im Allgemeinen Broadcast-Polling für die Kommunikation. CC-Link unterstützt auch die sofortige Kommunikation zwischen Master-Station, lokalen Station und Smart-Device-Station [2]. Konkret sendet die Master-Station Aktualisierungsdaten (RY/RWw) an alle Slave-Stationen und fragt gleichzeitig Slave-Station 1 ab. Slave-Station 1 antwortet mit RX/RWr und informiert die anderen Slave-Stationen über die Antwort. Anschließend fragt die Master-Station Slave-Station 2 ab (diesmal werden keine Aktualisierungsdaten gesendet). Slave-Station 2 antwortet und informiert die anderen Slave-Stationen über die Antwort. Dieser Vorgang wiederholt sich in einer Schleife. Abbildung 2 zeigt das Datenrahmenformat beim Broadcast-Polling. Neben der Broadcast-Polling-Schleife ermöglicht CC-Link auch die sofortige Informationsübertragung zwischen Master-Station, lokalen Station und Smart-Device-Station. Bei der Übertragung von der Master-Station zur Slave-Station werden die Daten in 150-Byte-Einheiten aufgeteilt und einzeln übertragen. Wenn die Informationen von der Slave-Station zur Master-Station übertragen werden, beträgt die maximale Größe jedes Datenpakets 34 Byte. Die sofortige Übertragung erfordert spezielle Anweisungen, hat aber keinen Einfluss auf die Kommunikationszeit der Schleife. 2.2 Struktur des verteilten Steuerungssystems Angesichts der Eigenschaften und Komplexität des BOPP-Folienproduktionsprozesses ist die in dieser Arbeit entworfene und aufgebaute Struktur des verteilten Steuerungssystems in Abbildung 3 dargestellt. In diesem CC-Link-Feldbusnetzwerk ist Q02CPU die Master-Station und QJ61BT11 das Schnittstellenmodul. Es gibt zwei Haupttypen von Slave-Stationen: Zum einen die Remote-I/O-Stationen, bestehend aus den Remote-I/O-Modulen AJ65BTB2-16R und AJ65SBTB1-16D, insgesamt 8 Module. Jedes Modul belegt eine logische Slave-Stationsressource und dient hauptsächlich der Realisierung von Start/Stopp, Schalten, Verriegeln, Fehlersteuerung und -erkennung der einzelnen DC-Drehzahlreglermotoren. Der andere Typ besteht aus den Remote-Gerätemodulen FX2N-32CCL und A80BDE-J61BT13, insgesamt fünf Modulen. Aufgrund der großen zu übertragenden Datenmenge belegt jedes Modul vier logische Slave-Stationen, die hauptsächlich für die Verbindung mit der FX2N-80MR-SPS und dem industriellen Steuerungsrechner [3] verwendet werden. Das gesamte CC-Link-Netzwerk besteht daher aus einer Master-Station und 28 logischen Slave-Stationen. Zusätzlich zum CC-Link-Netzwerk nutzt dieses verteilte Steuerungssystem weitere Kommunikationsnetzwerkmethoden zur Steuerung verschiedener lokaler Systembereiche, wie z. B. RS-422 und RS-485. Die Frontantriebssteuerung erfolgt über eine FX2N-80MR-SPS (Slave-Stationen 9 bis 12) mit einer FX2N-485BD-Karte und einem RS-422-Netzwerk zur Steuerung und Überwachung von fünf Gleichstrommotoren: Extruder, Kaltwalzmotor, Langsamwalzmotor, Schnellwalzmotor und Querwalzmotor. Die hintere Antriebssteuerung verwendet eine FX2N-80MR SPS (Slave-Stationen 17# bis 20#) und steuert und überwacht über RS-422 vier Gleichstrommotoren: den Nachbearbeitungsmotor, den oberen Wickelwalzenmotor, den Wickelmotor 1 und den Wickelmotor 2. Gemeinsam steuern sie das Drehzahlketten-Antriebssystem. Zusätzlich sind die FX2N-80MR SPS (Slave-Stationen 13# bis 16#) auf der vorderen und die FX2N-80MR SPS (Slave-Stationen 21# bis 24#) auf der hinteren Bedienblende über ihre RS-422-Programmierschnittstellen mit ihren jeweiligen Mikrocontrollersystemen verbunden, um die Drehzahl einzustellen, anzuzeigen und den internen Status des Drehzahlreglers für den Drehzahlregelmotor zu überwachen. Der Industrie-Steuerrechner IPC1 (Slave-Stationen 25# bis 28#) nutzt ein RS-485-Kommunikationsnetzwerk, um das gesamte Temperaturregelungssystem in Echtzeit über ein intelligentes Messgerät CD901 zu überwachen und zu steuern. Dieses Temperaturregelungssystem umfasst die Temperaturregelung für 34 unabhängige Heizzonen, darunter Extruder, Düsenkopf, Längs- und Querstreckung. Die FX2N-80MR-SPSen (Slave-Stationen 21# bis 24#) auf der hinteren Bedienoberfläche sind über eine FX2N-485BD-Karte mittels RS-485-Kommunikation mit dem Spannungsregler LE-40MTB verbunden, um die Folienspannung links und rechts zu erfassen und eine konstante Wickelspannung zu gewährleisten. Eine weitere wichtige Aufgabe des Industrie-PCs IPC1 ist die Ansteuerung des vorderen Dickenmessgeräts, die Erfassung und Anzeige der Foliendicke sowie die Anzeige der wichtigsten Prozessparameter des Übertragungs- und Temperaturregelungssystems. So können die Prozesstechniker die relevanten Parameter zeitnah anpassen und die Produktqualität sicherstellen. Der Industrie-PC IPC2 dient hauptsächlich der Ansteuerung des hinteren Dickenmessgeräts, der Erfassung und Anzeige der Dicke der fertigen Folie und der vollständigen Darstellung der finalen Toleranzverteilung des Produkts. IPC1 und IPC2 befinden sich im selben Schaltschrank und sind aufgrund ihrer räumlichen Nähe über RS-232C für den Datenaustausch verbunden. Diese beiden Industrie-PCs bilden zusammen das Subsystem zur Schichtdickenmessung. 2.3 Vereinfachtes Beispiel eines Ablaufdiagramms für die verteilte Steuerung . Abbildung 4 zeigt den Prozess dieses verteilten Steuerungssystems zur Steuerung des Nachbearbeitungsmotors. In der Abbildung repräsentieren 2, 3, 6, 7 und 9 das CC-Link-Netzwerk; 1 und 8 repräsentieren Slave-Stationen (21#–24#), die über ihre RS-422-Programmierschnittstellen Daten mit dem Mikrocontroller austauschen; und 4 und 5 repräsentieren Slave-Stationen (17#–20#), die über ihre 485BD-Karten mittels RS-422-Datenkommunikation mit dem DC-Drehzahlregler kommunizieren. Die Werte des Encoders werden über 1, 2, 3 und 4 übertragen und anschließend als Sollwert für die Drehzahl des Nachbearbeitungsmotors an den DC-Drehzahlregler 6 übergeben. Dieser Drehzahlregler bildet zusammen mit dem optischen Encoder ein unabhängiges, geschlossenes Drehzahlregelungssystem. Zusätzlich wird der Ist-Drehzahlwert des Nachbearbeitungsmotors über die Anschlüsse 5, 6, 7 und 8 übertragen und anschließend in die aktuelle Lineargeschwindigkeit der Dünnschichtproduktionslinie umgerechnet. Diese wird dem Bediener über LEDs angezeigt. Die Lineargeschwindigkeit wird außerdem über Anschluss 9 an IPC1 zur zentralen Nutzung durch die Prozesstechniker übertragen. 3. Entwurf des verteilten Steuerungssystems Aufgrund des komplexen Produktionsprozesses, der zahlreichen Produktionsanlagen und der verteilten Installationsorte der BOPP-Folienproduktionslinie umfasst dieses verteilte Steuerungssystem mehrere CPU-Typen (SPS, IPC, Mikrocontroller) und verschiedene Kommunikationsnetzwerkstrukturen (CC-Link, RS-422, RS-485, RS-232C), die zusammen ein organisches Ganzes bilden. Das in dieser Arbeit entworfene verteilte Steuerungssystem lässt sich hinsichtlich seiner Steuerungsfunktion in vier Teilsysteme unterteilen: Drehzahlregelung, Temperaturregelung, Dickenmessung und Hilfssteuerung. 3.1 Drehzahlkettenantrieb-Steuerungssystem 3.1.1 Das Hauptantriebssystem der Produktionslinie mit Drehzahlkettenantrieb besteht aus dem Extrudermotor, dem Kaltwalzenmotor, dem Langsamwalzenmotor, dem Schnellwalzenmotor, dem Querwalzenmotor, dem Nachbearbeitungsmotor, dem Oberwicklungsmotor, dem Wicklungsmotor 1 und dem Wicklungsmotor 2. Diese werden jeweils von den DC-Drehzahlreglern 1 bis 9 angesteuert, wobei der Sollwert der Motordrehzahl indirekt über den Encoder am Bedienfeld vorgegeben wird. Gemäß den Anforderungen des Produktionsprozesses müssen die übrigen 7 Motoren (mit Ausnahme des separat gesteuerten Extrudermotors; Wicklung 1 und Wicklung 2 werden nicht gleichzeitig verwendet) eine exakt synchrone Drehzahl einhalten. Das heißt, ihre Drehzahl muss entsprechend einer spezifischen Drehzahlkette erhöht bzw. verringert werden. Die Drehzahländerung eines Motors in dieser Stufe darf sich nur auf die aktuelle und die nachfolgenden Stufen auswirken und darf die Drehzahl der vorhergehenden Stufen nicht beeinflussen. Die Code-Disk-Werte M0 bis M6 repräsentieren die Drehzahl-Einstellkoeffizienten der Drehzahlregler 2 bis 8, und N0 bis N6 repräsentieren die prozentualen Anteile dieser Einstellwerte. Die Drehzahlkette wird dann durch die folgende Formel ausgedrückt: wobei Ki die Basiskonstante des entsprechenden Code-Disk-Werts darstellt. Aus Formel (1) geht hervor, dass N0 nur durch seinen eigenen Code-Disk-Wert M0 gesteuert wird und nicht mit anderen Code-Disk-Werten zusammenhängt. Ändert sich ein Code-Disk-Wert Mi, wirkt sich dies nur auf ihn selbst und die nachfolgenden Einstellwerte Ni bis N6 aus, nicht aber auf die vorhergehenden Einstellwerte N0 bis Ni-1. 3.1.2 Getriebesteuerung Die Hauptgetriebesteuerung ist in zwei Teile unterteilt: Vorderachs- und Hinterachsgetriebesteuerung, die jeweils über ein eigenes sekundäres RS-422-Netzwerk verfügen. Die Steuerung des Frontantriebs besteht aus den Slave-Stationen 9# bis 12# (SPS) und den Drehzahlreglern 1# bis 5, die des Heckantriebs aus den Slave-Stationen 17# bis 20# (SPS) und den Drehzahlreglern 6# bis 9. Die Slave-Stationen 9# bis 12# und 17# bis 20# dienen sowohl als Slave-Stationen im CC-Link-Netzwerk als auch als Master-Stationen im sekundären RS-422-Netzwerk. Abbildung 5 zeigt den Parameter-Lese- und Schreibvorgang zwischen der Master-Station dieses sekundären Netzwerks und einem einzelnen Drehzahlregler. Beim Lesen und Schreiben der Steuerung mit mehreren Drehzahlreglern erfolgt die Kommunikation sequenziell und nacheinander mit einer maximalen Baudrate von 19200 Baud, was die Echtzeitanforderungen des Systems in der Praxis vollständig erfüllt. Abbildung 6 zeigt die Drehzahlregelung der Hochgeschwindigkeitswalze im Kettenantrieb. Der Wahlschalter für Einzelmaschine/Gelenk ermöglicht die Einzelsteuerung und die Kettensteuerung der Hochgeschwindigkeitswalze. Im Diagramm bedeutet „Codierter Wert“, dass die Geschwindigkeit der Schnellwalze online über den codierten Eingang am Bedienfeld angepasst werden kann. „Fester Wert 1“ steht für die Filmtransportgeschwindigkeit, bei der die linearen Geschwindigkeiten der Schnell- und Langsamwalzen gleich sind. „Fester Wert 2“ bedeutet, dass bei einem Filmrisssignal während der Filmproduktion die Schnellwalze und die nachfolgenden Hauptantriebswalzen sofort auf einen festen Wert absinken, um die Bedienung zu vereinfachen. 3.2 Temperaturregelungssystem Das Temperaturregelungssystem besteht im Wesentlichen aus einem Industrie-PC, 34 CD901-Temperaturreglern, einem RS-232C/RS-485-Konverter und einem Leistungsmodul. Der Industrie-PC verwendet RS-485-Kommunikation zur Temperatureinstellung und -überwachung in Echtzeit. Abbildung 7 zeigt den Kommunikationsprozess des Temperaturregelungssystems. Das System verwendet den ASCII-Code-Übertragungsmodus und ermöglicht die Einstellung von Geräteadresse, Baudrate, Datenbits und Paritätsbits. Dieses System nutzt eine Bandbreite von 9600 bps, 1 Startbit, 8 Datenbits, keine Paritätsprüfung und 1 Stoppbit. Der ID-Adressbereich liegt zwischen 1 und 34. Zunächst sendet der Industrie-Controller ein EOT-Signal (04H) zur Dateninitialisierung und anschließend die Daten. Tabelle 1 zeigt das Datenformat für die Parameterabfrage des Industrie-Controllers. Nach dem Empfang der Daten sendet der Temperaturregler die entsprechenden Antwortdaten. Tabelle 2 zeigt das Datenformat für die Antwort des Temperaturreglers auf die Abfrage des Industrie-Controllers. Tabelle 3 zeigt das Datenformat für die Parametereingabe des Industrie-Controllers. Bei einem korrekten Parametereingabebefehl sendet der Temperaturregler ein ACK-Signal (06H); bei einem fehlerhaften Befehl sendet er ein NAK-Signal (15H). Die Geräteadresse ist die ID-Adresse des Temperaturreglers. STX (02H) ist das Startsteuerzeichen, Identifier der Bediener, DATA die Betriebsdaten, ETX (03H) das Datenendzeichen und BCC die Prüfsumme (XOR-Summe). Sowohl die Temperatureinstellung als auch die -überwachung erfordern, dass der Industrie-PC zunächst Daten an den Temperaturregler sendet. Jede Datenübertragung benötigt eine gewisse Systemzeit (ca. 3 ms). Da der CD901 ein antwortbasiertes Kommunikationsverfahren verwendet, kann er nicht kontinuierlich Daten an den Temperaturregler senden; stattdessen ist ein Zeitmultiplexverfahren erforderlich. Um eine reibungslose Kommunikation zu gewährleisten, wird alle 10 ms ein Datenframe gesendet. Bei einem Kommunikationsfehler wird der Frame erneut gesendet. Erfolgt dies mehr als dreimal, wird ein Kommunikationsfehler erkannt und ein Alarm ausgelöst. Nach erfolgreicher Übertragung kann nicht sofort ein zweiter Datenframe gesendet werden; der Temperaturregler muss korrekte Kommunikationsdaten zurücksenden, bevor neue Daten gesendet werden können. Die vom Industrie-PC gesendeten Datenbefehle enthalten eine ID-Adresse. Nach erfolgreicher Datenübertragung liefern nur Temperaturregler mit der entsprechenden ID-Adresse korrekte Antwortdaten. Dadurch lässt sich der Temperaturregler, der die Daten gesendet hat, anhand der vom Industrie-Steuerungsrechner übermittelten ID-Nummer identifizieren. Da die Baudrate dieser RS-485-Kommunikation auf 9600 bps eingestellt ist und das Temperaturregelungssystem eine hohe Trägheit und langsame Temperaturänderungen aufweist, hat die praktische Anwendung gezeigt, dass es die technischen Anforderungen vollständig erfüllt. Aufgrund der Zufälligkeit des Temperatureinstellungsprozesses wurde in diesem System ein Überwachungsthread eingerichtet, der speziell Änderungen des Sollwerts überwacht. Sobald sich der Sollwert ändert, wird der Temperaturüberwachungsthread angehalten, ein neuer Sollwert gesendet und die Überwachung des Echtzeit-Temperaturwerts nach erfolgreicher Einstellung fortgesetzt. Dies nutzt die in MFC integrierte Multithreading-Funktionalität und schöpft die Multitasking-Fähigkeiten von Windows voll aus. Auch der Empfang von Daten über mehrere serielle Schnittstellen erfolgt über einen Thread. Ein Thread überwacht, ob neue Daten an der seriellen Schnittstelle vorliegen; sobald neue Daten empfangen werden, werden diese gespeichert und die Überwachung der seriellen Schnittstelle wird fortgesetzt. 3.3 Dickenmesssystem Das BOPP-Foliendickenmesssystem besteht aus zwei unabhängigen Komponenten: einem Frontscan-Dickenmesssystem zur Messung der Foliendicke und einem Rückscan-Dickenmesssystem zur Messung der Dicke der fertigen Folie. Die Steuerung erfolgt jeweils über die Industrie-PCs IPC1 und IPC2. Obwohl die Komponenten an unterschiedlichen Positionen in der Produktionslinie angeordnet und weitgehend unabhängig voneinander sind, ähneln sich ihre Messprinzipien, Grundfunktionen und Strukturen. Das System besteht aus einem V-förmigen Scanrahmen, einer Scanantriebseinheit, einer Steuerung und Scansensoren. Der Scanrahmen ist mit Schaltern für Automatik/Manuell, Scannen, Ausstieg, Probe und Referenz sowie mit Modus- und Statusanzeigen ausgestattet. Ein Motor treibt die Hin- und Herbewegung der Scansensoren an. Die Software des Dickenmesssystems ist in VC++ geschrieben, um die grafische Benutzeroberfläche und die direkte Hardware-Schnittstelle optimal zu nutzen. Das Softwaresystem ist in ein Systemverwaltungsmodul und ein Scanbetriebsmodul unterteilt. Das Systemverwaltungsmodul dient hauptsächlich der Änderung von Systemparametern, der Anzeige von Messkurven, dem Kopieren von Diagrammen, dem Online-Druck von Arbeitsparametern und der Steuerung des Betriebszustands des Scanrahmens. Das Scanbetriebsmodul wird vom Systemverwaltungsmodul gesteuert und verfügt über vier Hauptbetriebsmodi: Scanmodus, Scanausgangsmodus, Referenzmodus und Probenmodus. Abbildung 8 zeigt das Flussdiagramm des Scanbetriebsmoduls. Der Scanmodus ist der Kern der vier Betriebsmodi und dient der Steuerung des Messsystems, der Datenerfassung und der anschließenden Datenverarbeitung. Der Scanausgangsmodus wird bei Filmriss aktiviert; das System beendet den aktuellen Filmscanvorgang automatisch, um sich auf andere Betriebsmodi vorzubereiten. Der Referenzmodus dient der Überprüfung der Sensorstabilität. Hierbei zählt das System automatisch Hintergrund, Luft und Markierungen und berechnet das Markierungs-Luft-Verhältnis. Ein Markierungs-Luft-Verhältnis von 0,75 signalisiert einen stabilen Sensorbetrieb. Der Probenmodus wird für Probenmessungen verwendet. Aufgrund von Unterschieden im Rohmaterial variiert der Referenzwert für die Filmdickenmessung. Daher werden bei einem Rohstoffwechsel die Korrekturparameter für die neue Referenz durch Prüfung der neuen Probe ermittelt und der Messwert korrigiert, um die Messgenauigkeit zu verbessern. 3.4 Hilfssteuerungssystem Das Hilfssteuerungssystem umfasst im Wesentlichen die Steuerung der Lagerregalhebung, des Rollenwechselsystems, des Roots-Gebläses, des Abluftventilators, der Folgewalze, des automatischen Ölsystems, der Konstantspannungswicklung usw. Abbildung 9 zeigt das Zustandsübergangsdiagramm der Doppelwickelwalze im automatischen Rollenwechselmodus [4]. 4 Fazit Das in diesem Beitrag beschriebene verteilte Steuerungssystem wurde im November 2002 erfolgreich in der BOPP-Folienproduktionslinie der Changzhou Insulation Materials General Factory implementiert. Die Produktionslinie läuft seitdem zuverlässig und die Steuerungsleistung ist gut. Die Praxis zeigt zudem, dass das System eine gute Skalierbarkeit und hohe Anpassungsfähigkeit aufweist, was den Entwicklungszyklus des Systems deutlich verkürzt und viele Steuerkabel einspart. Die erfolgreiche Anwendung dieses Systems liefert starke Belege für zukünftige ähnliche Anwendungen. Referenzen 1 Rong Gang, Qin Qiang. Einführung in die Anwendung des offenen Feldbusses CC-Link [J]. Foreign Mechatronics Technology, 2001, 20(5): 54–59. 2 QJ61BT11 Steuerungs- und Kommunikationsverbindungssystem Master/Lokales Modul [M]. MITSUBISHI Co. Ltd. 3 CC-Link Schnittstellenblock FX2N-32CCL Benutzerhandbuch [M]. MITSUBISHI Co. Ltd. 4 Zhong Zhaoxin, Peng Kan. Prinzipien und Anwendungen speicherprogrammierbarer Steuerungen [M]. Guangzhou: South China University of Technology Press, 1991.