以下将对PLC、HMI和低压变频器产品在汽车行业的应用进行分类描述。

A. PLC产品在汽车行业的应用

图：汽车行业控制系统

汽车制造产业规模大，自动化水平要求高，涉及的自动化技术和产品包括控制产品、现场总线、运动控制、机器视觉、离散传感器、安全产品等等，汽车制造业成为自动化的主力市场之一。汽车行业是PLC应用的第二大最终用户行业，仅次于冶金行业。

汽车生产线分为冲压、焊装、总装和涂装（喷漆）四大工序。每个工序都会大量使用PLC进行控制，因此是PLC应用最大的潜力行业，也是对综合技术要求最高的FA行业。

冲压车间除用机械手以外，其他控制都用PLC。焊装车间主要用于传输控制，一条生产线用5－8个PLC。如标志206压装线，采用分布式控制，每一个PLC控制一个小系统，如物流生产线上的工位。总装车间PLC主要用于输送线控制，输送线分三种：高架线、内饰线和终装线。高架线上PLC用于后轴和前轴的发动机控制，终装线用于进行测试控制和各个工位的移动控制。一般一段工艺（如终装线）用一个PLC，中型的在300IO左右，大的1000IO以上。

汽车行业的PLC用户不仅包括各种类型的整车厂家，还包括各种总成、部件以及零件厂家，不同厂家使用的PLC差别较大，覆盖各种规模的PLC产品。在零部件厂家，大、中、小型PLC分别用于输送机控制、烤炉控制柜，和空调控制。

汽车行业大中型PLC产品应用较多，从应用的产品价值看，中型PLC比例最大。小型PLC应用很少，主要在一些前处置电小车中有应用。

与前几年略有不同，三年前汽车生产线和其自动化产品基本都是国际采购的，在中国的汽车生产线大多来自进口，PLC随生产线同时引进，只是在国内采购相关的备件。但是近几年汽车市场竞争激烈，汽车大幅降价，厂商开始降低成本，很多生产线上的自动化产品开始国内采购。但是汽车产业是分散制造行业，不同的零部件来自不同的分厂，使用不同的生产设施，因此一家汽车制造厂会使用多个品牌的PLC。
Siemens、Omron、Mitsubishi、RockwellAutomation在汽车行业的用户覆盖最广泛，其他品牌如ABB、Schneider、GEFanuc、Koyo和LS在特定的用户也有运用。汽车行业的品牌选择有一定的国别特征，通常日本汽车企业如本田、尼桑等会优先选用Mitsubishi的PLC产品。

B．HMI在汽车行业的应用

自从汽车问世以来，便出现了驾驶者掌握自己车辆行驶速度和周边状况信息的需求。这方面，车速表是一个很好的例子，它可以弥补人类缺乏的速度感。其他例子还包括了解侧向速度和行驶动力。从人机接口（HMI）到扫一眼车速表、凭自己的感觉和按动按钮，对于一代又一代驾驶者来说，这类信息源已经相当丰富了。汽车人机工学设计主要保证显示器易于读取，按钮操控简便并在驾驶室内合理布局。

现在，HMI已广泛应用于汽车驾驶室，今后将向纵深领域发展。例如，实现驾驶信息系统与驾驶辅助系统的交互。电子辅助系统以及汽车与外界连接技术的不断进步（例如通过互联网）为HMI提出了新的任务。

虽然目前全球汽车行业处境艰难，但是支持免提和导航功能的新人机界面 (HMI) 技术，仍会给汽车制造商带来新的商机。据预测语音识别技术和触摸屏市场规模在2015年将达到29亿美元。其它值得关注的 HMI 技术包括方向盘触摸板，旋转拨号盘，投影技术，电容显示屏和传感器。

C．低压变频器在汽车行业的应用

变频器主要应用在涂装车间里，涂装车间工艺空调加装变频器进行控制，至少可以实现如下几个目的：

1、 方便维护，调节风机转速或者室体内风量，方便、简单。

软启动器控制，只能在风机启动的时候避免启动时的大电流对电机的冲击，不能实现电机的灵活调速。运行中的风机是运行在额定转速，风量的调节只能简单的依*风门的调节。电机或其他机械的维护量大，而且由于厂区大、楼层高、车间噪音大等，对操作人员来说，维护工作量大也非常辛苦。

采用变频器控制，则完全改变了上述不利情况。风量的调节可以轻松通过变频器来调节电机的速度实现，在生产车间，通过网络和工业用触摸屏就近调整相关参数，轻松实现维护、调速，由于电机工作在适当的工艺速度中，对于电机等相关机械的磨损也大大获得改善。

2、 节能降耗，经济效益明显：

软启动器控制，由于电机长期工作在额定转速，甚至于正常的节假日也是如此。这样，就带来了不必要的电力浪费和大量的机械维护成本。

采用变频器控制，轻松实现电机速度可调（近乎无极）。尤其在正常的节假日，完全可以在极低速运行。能源节约至少40%，因为改造而增加的费用，单就电费最多1年可以节约收回投入。其他机械的维护节约就不必计算了。

3、 调控方便直观，应急发生时缩短处理时间。

由于软启动器控制，并非智能化设备，不能实现网络控制，也很难实现远程监控，调控时就要到控制柜直接调整，单人操作还不能实现，至少需要2人配合。当有应急事件发生时，也要从生产车间到控制室来操作或做急停处理，这样就会带来处理时间长，增加危险事件发生的概率。

加装变频器控制之后，通过生产车间就近的触摸屏，借助于网络，可以轻松实现单人调试、直观很快的应急处理突发事件。

来源：www.mirautomation.com

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长期以来，协会发挥着为政府、为行业企业服务的作用。自“六五”开始就逐次协助政府部门提供包装行业发展规划；组织包装调研，接受政府课题项目，并进行行业价格协调，行业统计，并以此为目标推动包装工业发展，为繁荣包装事业作出贡献。

　　上海市包协下属不同专业和职能的专业委员会如：包装机械、纸制包装、塑料包装、金属包装、玻璃容器、木制包装、绿色包装、包装印刷、包装设计、包装标准化工作委员会、包装价格工作委员会、包装信息委员会、包装设计事务所、《上海包装》编辑部等。协会拥有的《上海包装》双月刊，国内外公开发行；《上海包装报》；中国包装网上海中心站，建有数据库；统计分析行业生产销售数字资料。

　　上海市包协每年承办包装新产品评选，举办优秀企业评选，在工业行业协会中首先被授权试行新产品鉴定。

　　市包协每年都举办国际包装展览，并与亚洲国家和地区每年举办包装设计展示和学术研讨。各专业委员会分别进行专业培训，提高行业整体素质和技术水平。2003年开始举办“东方之星”、“星级包装企业”评估，以应对高速发展的经济新形势。

　　上海市包装技术协会多次被上海市经委评为“先进行业协会”，被上海市科协评为“星级学会”，被中国包装技术协会评为“全国包装先进集体”等。

　　以科学发展观为统领，团结和动员包装系统企事业单位和包装科技工作者，坚持以经济建设为中心，开展包装科学研究和学术交流活动，培训包装技术人才，普及包装知识，加强包装行业协调与管理，改进商品包装，提高包装自主创新能力，增强包装环保理念，发展循环经济，推动包装工业发展，繁荣包装事业，为构建和谐社会，实现四化作出贡献。

　　协助政府部门做好包装行业管理工作，进行包装调查、编制年报和发展规划；组织开展国内外包装学术交流及新技术、新材料推广、应用活动；发展都市型包装工业，推进包装原创设计，扩大绿色包装生产，提倡适度包装；开展行业评选。

　　协会特色工作：利用一报(上海包装报)、一刊(《上海包装》杂志月刊)、一网(上海市包装网)、一站(《中国包装报》上海记者站)，以信息为行业服务；协助政府部门做好包装行业管理工作，进行包装调查、编制年报和发展规划；组织开展国内外包装学术交流及新技术、新材料推广、应用活动；推进包装原创设计；提倡适度包装；开展行业评选；对包装企业进行星级评估；开展“东方之星”设计(质量)评比；行业与人才培训。

主要工作及活动

01、承担包装行业管理职能，协助政府部门做好包装行业管理工作。

　　02、进行包装调查、编制包装行业年报和发展规划。

　　03、组织开展国内外包装学术交流及技术推广活动。

　　04、发展都市型包装工业，推进包装设计产业化，扩大绿色包装生产、应用。

　　05、评选和表彰"优秀包装企业"、"优秀包装新产品"、"优秀包装工作者"等活动。施行政府部门委托的包装行业新产品鉴定工作。

　　06、召开包装信息交流会，发布包装科技经济信息。

　　07、促进华东地区包装行业及包装协会协作交流。

　　08、举办各种包装展览会、展销会、交流会。

　　09、开办各种包装学习班、进修班、提高班、函授班等。

　　10、编辑出版各类包装书刊和科技资料。

　　11、开展包装咨询服务，组织会员参加技术咨询和攻关活动。

　　承担包装行业管理职能，协助政府部门做好包装行业管理工作。 进行包装调查、编制包装行业年报和发展规划。 组织开展国内外包装学术交流及技术推广活动。 发展都市型包装工业，推进包装设计产业化，扩大绿色包装生产、应用。 评选和表彰“优秀包装企业”、“优秀包装新产品”、“优秀包装工作者”等活动。施行政府部门委托的包装行业新产品鉴定工作。 召开包装信息交流会，发布包装科技经济信息。 促进华东地区包装行业及包装协会协作交流。 举办各种包装展览会、展销会、交流会。 开办各种包装学习班、进修班、提高班、函授班等。 编辑出版各类包装书刊和科技资料。 开展包装咨询服务，组织会员参加技术咨询和攻关活动。

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　　部分国家和地区包装机械市场需求情况
　　
　　 法国法国包装机械市场自 1998 年以来便以 4%－5%的比率稳定增长，目前是欧洲第三大包装机械市场。法国包装机械工业主要由中小型高度专业化的公司组成。法国市场目前具有一个特征，即对灵活、通用和自动化机械的需求量越来越大。法国的进口产品大部分来自欧盟，美国和日本的产品也占较大的比例。法国包装机械主要向欧盟国家出口，同时美国是法国包装机械主要的非欧盟市场之一。
　　
　　 其它欧洲地区：美国 Frost＆Sullivan 的市场调查报告中称，到 2007 年，欧洲包装机械的市场总值预计将由 2000 年的 46 亿美元增长至 65 亿美元，市场潜力巨大。那些传统上不使用包装系统的工业将成为包装机械市场的新客户，从而成为刺激销售增长的因素之一。已经具备包装设备的公司未来更新或增加包装生产线的比例将上升，特别是食品、饮料及制药业的需求最为殷切。
　　
　　 该调查报告还指出，过去只购置分离式包装机械的小型厂商也将逐渐了解整体式包装生产线”的优势所在，而变成该类产品的潜在用户，所以在未来的包装机械市场中，这种包装机械的占有率将呈上升趋势。另一方面，OEM 制造业者与最终消费者将趋向购买操作简易且安装容易的包装机械，尤其是当前制造业大量裁员，时限要求增加，对简易操作系统的需求将与日俱增。因此，要想在未来包装市场取得一席之地，高效率的客户服务与机械维修将是最重要的竞争条件之一。
　　
　　 俄罗斯：俄罗斯包装机械的市场容量为每年 50 亿－70 亿美元，其中俄罗斯的制造商只占有20%的份额，并且这些制造商主要生产半自动化的设备，目前还没有能力去满足俄罗斯包装行业的整体需求。德国、意大利和瑞典是主要的设备进口国。2002 年－2004 年包装机械市场销售中最有潜力的领域是食品工业、饮料工业、制药业和个人护理业。最有潜力的包装设备要求具有高质量、包装材料普遍适用性和中等价格等特点。　　美国：美国包装工业起步于 20 世纪初期，自二战以来得到快速发展，逐步建立并形成包括包装材料、包装工艺和包装机械完整而独立的工业体系。其包装工业总产值占国民经济总产值的3%。其包装机械最大使用行业是食品产业，其次是饮料产业、家庭清洁用品与化妆品产业、医药用品及烟草业。　　

　　美国食品产业中，蔬菜和水果每年所需求的包装机械所占的比重最大，到 2005 年占 20.3%；肉品所需包装机械为第二位，乳品为第三位，面包第四位，糖果第五位。除肉品持平外，乳品、糖果包装机械的年需求值所占食品产业总需求值的比重都呈下降趋势。其它产业主要由家庭清洁用品与化妆品、烟草产品、医药产品、日杂产品 4 个行业组成。其它产业对包装机械年需求值占年总需求值的 1／3 左右。
　
　　 美国当前前景看好的包装机械是：水平枕式微机控制、配有伺服电机和薄膜张力好的电力控制装置的包装机械。今后，微电子、电脑、工业机器人、智能型、图像传感技术和新材料等在包装机械中将会得到越来越广泛的应用，使包装机械趋向自动化、高效率化、节能化方向发展。

　　中国台湾：台湾地区包装机械发展历史超过 30 年，在以出口为导向的经济结构下，包装机械工业加速增长，自动化设备的需求激增。近年来产业转型，业者不断改变经营形态，在食品包装机械技术上大幅改进，未来数年各种包装机械的需求将快速增长。
　　
　　 台湾共有包装机械制造商 200 多家，大多分布在中北部地区，绝大多数资本额低于 5000 万元新币，规模多为 30 人以下的中小企业。由于业者生产规模普遍过小，很难进行资金筹措、技术改造和吸引人才。技术人才的欠缺导致关键零部件长期依赖国外厂家，产品质量难以提升，很快将面临发展中国家的威胁。

　　台湾地区各型机械进口在未来几年内仍十分看好，未来业者如果能在提高机械性能上力求精进，有计划地进行市场开发，并致力收集市场情报，加强售后服务，未来仍有很大的发展空间。发达国家包装机械生产和出口情况

　　德国：德国包装机械在设计、制造、技术性能等方面居于领先地位。2002 年德国包装机械产值达 34 亿欧元，比 2001 年上升了 10%。如以不同的包装材料来划分，2002 年德国玻璃包装业增长了近 1.6%，木材近 3.6%，纸及纸板近 11.9%，塑料近 13.4%，金属近 6.2%，其中铝制包装产品增长近 3.9%。欧洲包装机械的 70%为德国生产，其产量的 77%出口，占世界包装机械出口市场的 29%，名列世界第一位。中国是德国包装机械的重要出口国，尤其是食品加工及包装机械。德国主要的包装机械出口市场依次为美、英、法、中、俄。德国的包装机械在计量、制造、技术性能等方面均名列前茅，特别是啤酒、饮料灌装设备具有高速、成套、自动化程度高、可靠性好等特点。一些大公司生产的包装机械集机、电、仪及微机控制于一体，采用光电感应，以光标控制，并配有防静电装置。其大型自动包装机不仅包装容积大，而且能集制袋、称重、充填、抽真空、封口等工序在一台单机上完成。德国包装机械业多年来始终处于稳定增长状态，出口比例占80%左右，是世界上最大的包装机械出口国。
　　
　　 德国包装机械出口贸易有两大特点：一是绝对数额大；二是相对比例高。德国的包装机械制造商致力于研究高科技、高素质生产及可靠的服务。优胜之处在于能够提供各类生产问题的解决方案和完善的生产线，并与专业公司保持合作的关系。
　　
　　 美国：美国是世界上包装机械发展历史较长的国家，早已形成了独立完整的包装机械体系，其品种和产量均居世界之首。十多年来，美国始终保持着世界最大包装机械生产和消费大国的地位，其产品以高、大、精、尖居多，机械与计算机紧密结合，实现机电一体化控制。新型机械产品中以成型、填充、封口三种机械的增长最快，裹包机和薄膜包装机占整个市场份额的 15%，纸盒封盒包装机在市场占有率中居第二位。从上世纪 90 年代以来，美国包装机械业一直保持良好的发展势头。美国的包装机械制造厂大部分附属于大型包装材料厂，销售也完全依赖母公司。中国已是继加拿大、墨西哥、日本、英国、德国之后，成为美国包装机械的第六大出口市场。
　　
　　 包装机械厂商越来越注重开发快速、成本较低的包装设备，设备向小、灵活、多用途、高效率方向发展。此趋势还包括节约时间、降低成本，因此包装界所追求的是组合化、简洁化、可移动的包装设备。在包装机械自动化方面，自动化操作程序已获得广泛应用，如 PLC 设备、数据收集系统等。
　　
　　 日本：日本的包装机械制造厂以中小企业为主，目前有 200 多家，还有 100 多家包装材料、包装机械相关设备生产商。包装机械的品种近 500 种，规格有 700 多个。148 家包装机械厂商加入了日本包装机械工业协会，其产品占日本包装机械生产数量的 70%。而食品包装机械的销量占到包装行业的 51%。
　　
　　 包装机械以中小型单机为主，具有体积小、精密度高、易安装、操作方便、自动化程度高等优点。

　　20 世纪 90 年代以来，已将变频调整、光电追踪、无触点电子开关、动态数据显示等技术运用在包装机械中。
　　
　　 日本包装机械的很大部分用于食品包装领域，食品包装机械产值占包装机械总产值的一半以上。日本包装机械的主要市场是本国，出口额只占总产值的 10%。亚洲是日本包装机械的主要出口市场。从上世纪 90 年代以来，日本对中国的出口额连年大幅增长，自 1995 年起，中国已成为日本包装机械的最大出口国。
　　
　　 意大利：意大利是世界第四大包装机械生产国、第二大包装机械出口国。其包装设备多用于食品工业，如糖果包装机、茶叶包装机、灌装机等。意大利包装机械具有性能优良、外观考究、价格便宜的特点，出口比例占 80%左右，美国是其最大的出口市场。上世纪 90 年代以来，意大利对中国的包装机械出口额迅速增长，1995 年在意大利的出口排名榜上，中国已跃升为第二位。
　　
　　 近年来，意大利包装工业发展很快，产值和出口额连年增长，均居世界前列。意大利西帕公司生产的 PET 瓶一步法生产设备在世界享有盛名，美田可口可乐、百事可乐瓶装水厂均使用西帕公司的设备。意大利 Ilapak 公司生产的小剂量颗粒包装机采用机械转鼓式计量，连续式封合并裁切，一机多工位，控制系统采用微机和可编程控制器。意大利制造的制袋－充填－封口机在成型器的外部还安装了充气装置，向包装内充气，以延长被包装食品的保质期。
 

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       苯类物质一直以来被公认为是致癌物质，但苯类又是树脂材料的良好溶剂，它具有溶解能力强、挥发速度快、价格便宜等优点，因此被广泛用于树脂的溶剂，在包装中主要用于复合包装材料粘合剂和塑料印刷油墨的溶剂。

       中国塑料加工工业协会复合膜制品专业委员会秘书长文秀松表示，我国允许微量使用含苯等有害物质的食品包装材料，但这种微量控制难以做到。当前我国90%以上的食品包装中含苯已是不可避免的。另外，由于食品软包装多是复合材料，复合材料中必须用胶水，其中芬香族和脂肪族胶水中的杂质很多，遇到高温蒸煮的时候，这些有害物质就都会游离出来，渗入食品当中。此外，食品包装印刷中上色所用的各种油墨中也含有铅、铬等重金属。

    “从食品安全的角度来讲，食品包装材料的不安全会直接导致食品的不安全。”国际食品包装协会副会长兼秘书长董金狮认为，食品包装材料是一种“隐形添加剂”.

    因此，印刷油墨的卫生安全直接关系到食品安全和人们的健康。我国在印刷油墨方面的法规也是处于真空状态。

    欧盟此次新出台的要求，有意将印刷油墨加入到受特定法规控制的材料和制品内容中，我国的食品包装及相关食品出口企业应谨慎对待。

来源：第一食品网

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　　 根据财政部《关于申报2010年包装行业高新技术研发资金项目的通知》（财企[2010]41号）精神，2010年包装行业高新技术研发资金项目申报工作有关事宜通知如下：　　
　　 一、支持重点
　　 2010年研发资金重点支持符合国家产业政策，有利于促进低碳经济发展，减少温室气体排放，节材代木、高效节能、循环利用，达到国际先进水平或国内领先的高新技术项目。具体包括：
　　 （一）符合低能耗、低污染、低排放要求的新型绿色包装材料与制品项目；
　　 （二）符合机电产品包装节材代木要求的包装新材料和应用项目；
　　 （三）符合减排要求的包装工艺和包装废弃物综合利用技术创新项目；
　　 （四）具有高效率、多功能、智能化、高精度的包装机械及装备项目。

　　 二、......

　　 在这样的政策环境下，我国的包装机械行业怎能不发展！众多企业可抓住这一良机，力求大的发展，促进我国包装机械行业的发展水平，与世界水平相抗衡，走在世界最前列！
 

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　　此外，还存在一些包装机械企业管理粗放，精细化管理尚未实现；市场意识、竞争意识、忧患意识不强，服务市场、服务客户的意识以及发展的紧迫感、责任感不强，一些包装机械企业对人的认识和使用与市场经济规律之间不相适应等现象。

　　面对不利因素，最紧迫的是改变包装机械行业中各企业的发展方式，企业要站在新的起点上去审视和解决好以上的矛盾和问题，转变发展理念，强化自主创新，增强市场意识，大力推进国内包装机械行业发展。要改变包装机械行业现状，促进包装机械的发展，行业在大步前进的同时要注意包装机械的发展趋势。

　　一、注重简洁化，更具自动化

　　新型包装机械普遍具备多功能、调整操作简单等条件，机电一体化是包装控制器的新趋势。通过此次统计发现，新型包装机械将配合产业自动化趋势，新型设备及技术得到了普及。制造企业将趋向购买操作简易且安装容易的包装机械，尤其是当前制造业大量裁员，对简易操作系统的需求将与日俱增。结构运动控制等事关包装机械性能的优劣。因此，要想在未来包装市场取得一席之地，高效率的客户服务与机械维修将是最重要竞争条件之一。

　　二、注重生产率

　　包装机械厂商越来越注重开发快速、成本较低的包装设备，未来的发展趋势是设备更小型、更灵活机动、多用途、高效率。此趋势还包括节约时间、降低成本，因此包装界所追求的是组合化、简洁化、可移动的包装设备。在包装机械自动化方面，自动化操作程序已获得广泛应用。

　　三、配套更完善

　　只重视主机生产，而不考虑配套设备完整，将使包装机械应有的功能不能发挥出来。因此开发配套设备，使主机的功能得到最大的扩张，是提高设备的市场竞争力和经济性至关重要的因素。机械制造企业在为用户提供生产自动线或生产流水线设备时注重成套完整性，无论是高技术附加值还是较简单的设备门类，都按配套性要求提供。

　　只有，分析好利弊，把握好时代的需求，克服包装机械行业的弊端，把握好包装行业的趋势和抓住发展过程的机遇，才能做到对症下药，对行业发展达到水涨船高的效果。
 

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　　这些微型碳球可传导热和电而且从轮胎到电池再到润滑剂，它可能应用广泛。只要在炉内充满惰性气体而不是空气，塑料中的氢元素还会变成氢气，之后把氢气收集起来用作氢燃料。
　
　　 此外，塑料袋也不需要被掩埋于地下，也不是被丢弃在路边。在未来，塑料袋可能会变身成为有用的产品，如调色剂、润滑剂、手机充电电池或笔记本电池。
 

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B. 配线注意事项
· IBC 控制系统采用三相四线制供电,主回路配线线径10mm2
· 配线必须正确，L1.L2.L3.为相线，N为零线，U1.V1.W1.接出风风机，U2.V2.W2.接进风风机.
· 动力线与信号线不能接错，否则会损坏设备.
· 根据需要正确使用控制板上的控制端子.
· 接地线端子E请正确接地.
· 接地线的使用，请依照电气设备技术基本长度与尺寸使用.
· 接地配线必须愈短愈好.
(四).系统操作过程
A.操作步骤
1.打开“折径设置”界面 ，设定所需要的薄膜折径（客户要考虑切边大小）。
2.确认系统处于手动状态，若不是则把IBC系统打到手动状态。
3.打开“变频命令”页面，启动进风风机及出风风机。
4.调整进风风机频率使风机转动起来，同时调整出风风机
转速（膜泡小时转速小），当膜泡吹起来以后，固定出风量。再调整进风风量，实际折径与设定折径接近时，稳定几分钟，再把 IBC控制系统切换到自动状态即可。

B.规格调整
1.建议：规格变化不大，自动状态下在“折径设置”界面设定所需折径即可；规格变化在50mm以上请先将系统打到手动状态，在“折径设置”界面设定所需折径，调节进出风风机转速，稳定后打自动即可。
2.膜泡杯型与探头之间的状态要时刻观察，可调整主风机风速改变泡型。

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        马萨诸塞州剑桥市， 美国国家科学基金会资助Energid科技公司开发新的机器人抓取技术。 Energid将开发一个软件工具箱，让机器人操纵现实世界的物体。
        今天的机器人可以在完全已知， 特定的环境里操纵物体，如工厂设定的加工环境。但在不确定环境下或对周围的环境缺乏了解的情况下，通常表现不佳。然而，下一代机器人需要在不确定的环境下，有成功抓取和操纵的能力，以辅助人们在家里，户外和在普通的工作场所的活动。
        为了满足这一需要， Energid科技公司正在研发一个软件工具箱，可应用于各种机器人系统，能够抓取和操纵各种类型的物体，这些物体不一定要在事先得知。此软件工具速度快，容易配置，可迅速满足各种情况下抓取的需要。
        Energid 科技公司该项目的负责人李英博士说 “我们正在开发这个系统适合包含一只或两只手的机器人，并能够在复杂的环境中抓取固定或移动的物体 ” 。 “可以想象一个机器人可以采摘风中摇摆的桔子或捉住一个将从桌上落下的咖啡杯。 ”
        该系统将使用一个数据库，针对要抓取物体的类型，并考虑物体所处的环境，用最佳的算法来选择最佳的抓取方式 ，其中包括要考虑物体被遮住的角度和避开障碍。抓取的对象硬的可能像咖啡杯，软脆的如黄瓜，或关节类型的像一把剪刀。创造新的软件建立这个数据库是这个项目的关键。该项目的结果将是一个软件工具箱，可以适用于几乎任何品牌机器人硬件。

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        ABB公司新推出用于系统800x的最新智能客户端cpmPlus Smart Client具有独特功能，增强报警和事件的感知度，具有更迅速的导航系统。
        ABB公司宣布其已推出最新版本的用于工业的智能客户端cpmPlus Smart Client；这是一种用于系统800xA的瘦客户机。该智能客户端增强了警报器和对事件的感知度，改善了导航系统并统一了所有使用系统800xA设备的通道。智能客户端cpmPlus Smart Client安全性能好，为使用任意网络连接的多功能机器设备系统提供基于仅供浏览的浏览器，因此用户可以随时随地访问和共享他们所需要的信息。
        ABB公司负责CPM运营的副总裁Rauli Hantikainen说:“我们的客户可以保持赢利并维持其竞争力，因为最新版本的cpmPlus Smart Clinet为客户的关键信息提供更完善的访问机制；为了帮助决策者随时随地做出更好的决策造车网，我们进一步扩展了这一健全、简易的解决方案以驾驭更多实时信息。”
        智能客户端cpmPlus Smart Client通过网络浏览器实时监控整个过程以协助客户处理用户安全接入他们的ABB系统或自动化的第三方系统。cpmPlus Smart Client简便易用，不需编程来更改显示。与同样要求独立数据定义的瘦客户端不同的是，cpmPlus Smart Client借助800xA系统中已有的数据定义减轻了工程上的负担，节约了金钱和时间。cpmPlus Smart Client通过控制800xA的单节点变更管理和工程技术来提供完整的数据和可信的信息用以精确评估生产状态和潜在的状况。cpmPlus Smart Client可访问和显示其所在系统的实时数据。
        通过最新版本的cpmPlus Smart Client功能更加完善的报警和事件显示功能，用户可以迅速找出问题的根源。通过用户基于角色的仪表板，此版本可通过数据值快速将用户导航到实时报警和事件状态；仪表板上的数据可读性强。cpmPlus Smart Client每分钟报告一次生产信息，有助于客户通过及时的决策来改善操作。
        Smart Client是cpmPlus的核心组成部分金属加工网，也是ABB公司的合作生产管理的成套应用系统。cmpPlus提供过程和生产管理工业自动化网版权所有，为加工企业提供先进的优化和连通性解决方案。

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        要使变频器节电达到最高效率,有以下几点值得借鉴: 
  1）变频器要节电是有一定条件的。在不影响使用的条件下，适当改变工况参数后，把不合理运行参数所消耗电能节省下来，就可做到从一般运行转变成经济运行。
2）要节能一定要降低频率，下降值越大，节电越多。不降低频率，变频器原则上是不能节电的。
3）与电动机负载率有关。负载率在10％～90％时，节电率最多约8％～10％北京汉阳，负载率低相应节电率高些。但无功节电率大约40％～50％，是不计电费的。
4）与原来的运行的工况参数值的合理程度有关。例如，与压力、流量、转速等可调节的量值大小有关，可调整量大，则节电率就高，否则相反。
5）与原来采用的调整方式有关。采用进口或出口阀门方式来调整运行参数的，很不经济，若改为变频器调速ARCHEAN.net版权所有，则经济合理。使用变频器调速后，比用人工阀门调整运行方法，能多节电达20％～30％。
6）与原来采用的调速方式有关。例如，原来用滑差电动机调速塑料工业网，因调速效率低，尤其在中、低速时，效率只有50％以下，很不经济，改为变频器调速后，把这部分电能节省下来了。目前轻工、纺织、造纸、印染、塑料、橡胶等行业中，大多还在使用滑差电动机，故使用变频器来实现节能塑料工业网版权所有，技术改造工作是当务之急的事。
7）与电动机工作方式有关。例如，连续运转、短时运转、间歇运转的节电量是不同的。
8）与电动机开动时间长短有关。例如，一天开机24h，一年开365天的节电量就大鬼知道版权所有，反之则小。
9）与电动机本身功率大小有关。同样节电率下，功率大的节电量值大，经济效益就大，哪怕节电率相对小功率电动机低些塑料工业网版权所有，但实际收益较大。
10）与本单位生产工艺设各重要性有关。首先要选产品电耗大的、产品成本高的、现用的调速方式是不够经济合理的设各加以改造，改用变频器后就能有立竿见影、事半功倍的效果。

　　在选用变频器调速或节能时，应该遵守以上10条原则，作为决定方案的前提。
 

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　　变频调速运行是根据负载转速的变化要求，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的，以获得合理的电机运行工况。在不同的转速情况下，均保持较高的运行效率，不仅降低了电能消耗，同时能改善启动性能，保护电机及负载设备免受瞬时启动的冲击，延长其工作寿命，还提高电动机和负载设备的工作精确度，实践证明，变频技术用于风机、泵类设备驱动控制场合取得了显著的节电效果，普遍节电达到30-50%。
国家对三相异步电动机运行区域作如下规定：负载率70-100%之间为经济运行区；负载率在40-70%之间为一般运行区；负载率在40%以下为非经济运行区；一般负载率保持在60-100%较为理想。在电机选型设计工作中，大部分电机功率选型均有适当的裕量，另外在生产过程中的设备许多时间都是负荷不满或运行有峰谷时间，如果采用交流电动机恒速传动的方案运行，靠风门调节风机或靠阀门调节的泵类设备，使用效率较低，造成大量的能源浪费。

　　变频调速是通过改变输入到交流电机的电源频率，从而达到调节交流电动机转速的目的。根据流体力学的基本定律可知：风机（或水泵）类设备均属平方转矩负载，其转速N与流量Q、压力（扬程）H以及轴功率P具有如下关系：

　　Q1/Q2=N1/N2（1）；H1/H2=（N1/N2）2（2）；P1/P2=（ N1/N2）3（3）。
Q1、 H1、 P1----风机（或水泵）在N1转速时的流量、压力（或扬程）、轴功率；Q2、 H2 、 P2------风机（或水泵）在N2转速时的相似工矿条件下的流量、压力（或扬程）、轴功率。

　　由（1）、（2）、（3）可知，风机（或水泵）的流量与其转速成正比，压力（或扬程）与其转速的平方成正比，轴功率与其转速的立方成正比。当风机（或水泵）转速降低后，其轴功率所需的电功率亦可相应降低。就是说，通过调速方式改变风机风量（或泵流量），风量（或泵流量）下降一半时，即：假如N2/N1降低1/2，则P2/P1=1/8，由于轴功率（耗电）与转速的三次方成正比，因此可节电87%（在不考虑其它因素的情况下），降低转速可大大降低轴功率，这也是为什么变频调速在应用上节能十分显著的原因。

二、应用变频调速技术推进节能减排

　　国内变频调速产品已达到国际同类产品先进水平。国内变频调速产品其性能良好，能保证本地化的长期服务；产品应用广泛，性价比高，节能减排效果显著，能尽快收回投资；国内品牌在不断成长，已从国产化走向国际化，随我国主机产品配套出口许多国家；并正在在市场竞争中克服不足。国外产品在国内比重已降至50%以下，国外产品如果没有完全本土化，就无法从根本上解决在成本和服务方面的问题，国内企业已获得长足发展的机会。

　　变频调速技术发展前景十分广阔，与已经完成的市场相比，未来的市场潜力巨大，在未来十年内，变频调速技术产品每年有上百亿元的市场潜力。建议在电力、石化、钢铁、有色、水泥、自来水、机械、纺织等行业大规模推广应用国产变频技术产品。新建项目从开始设计就应该考虑应用变频技术；技术改造首先考虑风机、泵类设备使用变频技术，逐步淘汰挡板、阀门等机械调节方式；全面推广应用变频技术，全国用电量将下降15-20%而GDP保持不变，使我们最大限度地减少能源消耗和污染物排放，提高经济效益，为我国和世界节能减排做出贡献。

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1.2枕型袋自动装箱机的主要包装工艺过程:

        拾取箱板→→箱子成型及底部折边→箱体传送→袋子收集及填充装箱→封箱和捆扎。机器的实际控制过程中，拾取箱板、箱子成型及底部折边是完成箱子成型，按一定的顺序进行。袋子收集及填充装箱是完成物料收集和填充，按一定的顺序进行。箱子成型和成物料收集及填充可同时进行，这样提高了装箱速度。封箱和捆扎是自动装箱机的辅助设备，是将装好的箱子进行封箱和捆扎，完成包装的最后工序。
2.枕型袋自动装箱机的控制系统
2.1取箱板及箱子成型控制
取箱板系统控制过程简述
        取箱板系统的控制主要包括箱板送料槽的控制和取箱板过程的控制。箱板送料槽中存放足够多的箱板，供取箱板器进行取箱板，取箱器每取出一个箱板，箱板送料槽就要步移，保证下一次取箱板正常抽取。
取箱板过程控制主要由取箱器（长位移汽缸）和真空发生器组成。取箱板时，要检测取箱器的位置，若取箱器在箱子成型位置、或箱子正在传送，取箱板器必须等待取箱器到达填充台位置时，取箱板器动作拾取箱板。拾取箱板成功的标志是取箱板器在初始位并且开箱器处光电开关检测到箱体。
2.2箱子成型过程控制
        当箱板取到位后，通过机械机构，箱子打开，光电开关B1检测到信号，驱动汽缸C1动作，使箱子完全竖起。取箱器移动到开箱位置，打开真空，拾取箱子，控制汽缸C2动作，折箱子底部短边，接近开关SQ1检测C2动作到位后，驱动C3汽缸动作折底部长短边，接近开关SQ2检测C3动作，驱动汽缸C4动作，折底部长边，等待取箱器取走箱子，恢复C4状态。时序控制图如图3所示。 

箱子的传送控制
2.3箱子传送工艺过程
       箱子的传送是利用电机M1驱动连杆机构，驱动滑杆，带动箱子传送器前后移动，机构简图如图4所示。箱子传送器的作用是将打开的箱子从箱子打开处传送到填充台上，同时将装好包的箱传送到打包传送带上进行封箱打包。箱子传送器的位置状态有两种，第一种情况是将空箱传送在填充台，实箱传送到打包输送带上，等待开箱处的信号。第二种情况是开箱处有空箱子打开，空箱传送器移动到开箱处，拾取空箱，完成底部折边，等待填充台装满箱子后，将空箱移到填充台处，实箱移到打包输送带上。机器停机后，箱子传送器复位在填充台处。
3.箱子传送过程控制
        箱子传送器在填充台位置和开箱处时，分别由接近开关SQ5和SQ6检测，控制传送电机M1的运行停止，控制时序如图4所示。 

        当光电开关B1检测到空箱打开时，电机M1运行，带动箱子传送器移动，接近开关SQ6检测到信号后，电机M1停止运行，驱动汽缸C5动作，打开真空发生器，拾取空箱，完成折底边，等待填充系统装满箱子后，驱动电机M1运行，接近开关SQ5检测到信号后，电机M1停止运行，空箱送到填充台，实箱送到打包输送带，汽缸C5复位，完成一个装箱周期。
   

4.填充下料装箱的控制
填充下料装箱机构组成
        填充装箱机构主要由主输送带，伸缩带，填充台，下料控制系统组成，如图5所示。主输送带由电机M3、减速机和输送带组成，在机器的设计中，主传送带的的线速度不可调。伸缩带由伺服驱动电机
    

        M2、减速机和滑行轨道组成。输送带的伸缩位移由伺服电机M2控制。填充台主要由下料槽和下料驱动汽缸组成，主要作用是通过伸缩带的变速运动，将枕型袋整齐的放到下料槽上，通过下料汽缸，打开下料槽将袋子装入纸箱内。

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二、塑料制袋机的基本要求
        塑料制袋机应实现白袋封切和色袋封切两种功能。
       1、白袋封切，将物料封切为相同长度。
       2、色袋封切，物料上有图案，在规定图案处将物料封切。

三、解决方案：
        从制袋机结构分析，一台塑料制袋机主要是由：储料装置，步进装置，变频装置，整袋装置，热封切刀及控制装置组成。主要特征是储料装置储存相应数量的原料，步进装置带动原料，变频装置带动热封切刀，整袋装置在生产固定袋数后整袋，热封切刀通过温控器控制其温度对原料进行封切，控制装置整体协调各方面动作。
本系统控制器采用台达14SS11T进行控制。这款PLC主机支持8点输入、6点输出、10kHz脉波输出，属于微型PLC，功能上完全满足切袋机的要求，经济实惠。
        变频器采用台达M系列变频器。台达M系列变频器具有自动转矩补偿、滑差补偿、自动稳压等功能。在电机频繁启停的情况下可以有效的保护电机，避免启动电流对电网的影响，同时可以有效的实现节能降耗。
       温控器采用台达DTA4848R。台达文空器具有自整定功能，温度误差控制在0.1度以内。

四、主要控制方式如下：
1、打开放料开关，通过储料光电控制储料电机动作，来储存定量物料。
2、打开加温控制开关，通过温控器对热刀进行加温。
3、通过步进电机带动原料动作，其中白袋封切是确定步进电机走固定步数停止来实现定长控制；色袋封切是通过检测电眼检测到相应信号停止步进电机来实现定位控制。
4、步进电机停止后，三相异步电动机带动热刀进行封切。
5、当封切设定袋数后，进行整袋。

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 　 15日0时16分，长征三号丙在西昌卫星发射中心腾空而起，成功将第2颗北斗组网卫星送入预定轨道，今年我国航天发射首战告捷。

　　这次我国发射的北斗导航卫星（COMPASS—G2），是地球同步静止轨道卫星，也是中国北斗卫星导航系统（COMPASS）的第2颗组网卫星。首颗组网卫星是在2007年4月14日发射的。
　　在今年和明年，我国将发射10颗左右的北斗卫星，到2015年将形成具有三十几颗卫星的覆盖全球的导航系统，届时中国将摆脱对美国GPS系统的依赖。
　　这次发射的卫星和运载火箭分别由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院研制。

　　08年12月30日，由中国卫星导航定位应用管理中心主办的“北斗卫星导航应用五年座谈会”在北京召开。中国自主建成的北斗卫星导航定位系统开通应用五年，在国民经济、社会发展和国防建设中成功推广，实现规模化应用，并形成了数十亿元人民币市场占有量的产业化规模。中新社发潘旭临摄

　　据香港文汇报报道，中国卫星导航定位应用管理中心官员近日表示，2009年前后将有12颗卫星发射升空。观察人士分析，此举意味着中国正在进行“北斗二号”的布网工作。届时，由数十颗卫星组成的与GPS系统相类似的卫星数组，可以轻松实现不需要通过地面中心站联系和传输信号的无源定位。

　　定位精确在“厘米”之内

　　据悉，较之目前仍在运行的“北斗一号”，“北斗二号”在诸多方面具有优势，包括可以有效避免遭受电磁干扰和攻击，实现无源定位。另外，在精确度方面，“北斗二号”也可以精确到“厘米”之内。中国此项技术优势将广泛应用在气象、交通、环境监测等方面。

　　据中国卫星导航定位应用管理中心官员介绍，北斗卫星导航定位第二代系统的研制建设工作目前已进入攻坚阶段。2009年将有多颗卫星发射升空，3年内完成系统组网，并具备基本的运行能力。在此基础上将逐步发展到为全球服务。未来卫星导航不仅在军事，而且在交通运输、气象测报、国土测绘以及公共安全等领域都将发挥重要作用。

　　作为国家重要的信息基础和战略设施，卫星导航定位系统是国家综合国力的重要标志。2003年12月，中国自行研发设计的“北斗一号”卫星导航定位系统建成并正式开通运行，“北斗一号”精确度在10米之内。

　　系统可靠性达99.98%

　　据悉，北斗卫星导航定位系统运行5年来，已累计提供定位服务2.5亿次、通信服务1.2亿次、授时服务2500万次，系统可靠性达99.98%；已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报等领域。

　　在08年汶川抗震救灾中，北斗卫星导航定位系统全力保障了救灾部队行动，发挥了独特优势。目前，入网用户突破4万。 
 

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　    专注于PCS 7的最新型SIWAREX U称重功能块

　　西门子SIMATIC PCS 7系统是完全无缝集成的自动化解决方案，可以应用于所有工业领域。西门子拥有无缝集成的电子称重模块SIWAREX，该系列产品是目前市场上最成功的SIMATIC全集成数字化称重解决方案，其中新型SIWAREX U称重模块（7MH4950-1AA01单通道电子称重模块，7MH4950-2AA01双通道电子称重模块），即日起，也开发出集成于PCS 7过程控制系统的功能块。即可实现SIWAREX U与PCS 7之间的实时数据交换，通过PCS 7即可操作秤及SIWAREX U称重模块。

　　该功能块的诸多新增特性，更加方便了用户使用：

1.新的功能块更容易激活自动控制命令
2.可以周期性的触发命令
3.将 SIWAREX U模块的消息文本集成到PCS7的消息文本库中
4.完全集成于 PCS7 维护站
5.通过PCS7的一致性读取功能块访问SIWAREX U的数据记录（仅限于PCS7 V7版本）
6.称重模块的面板可以自动集成到PCS7的实时运行模式中
7.在面板中打开新的视图时读取数据记录
8.SIWAREX U称重在 PCS7中组态有现成的例子程序

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    新型PE膜热收缩包装机系列在热收缩机的基础上，加大了收缩室的容量，配备更大功率的传动电机，从而具有更高的承载能力。采用了大功率内循环风机，使收缩室内拥有更加均匀、充足的内循环热风进而保证了较大物品的收缩包装。

    本机采用电子调速电机，速度调节范围大。热收缩室内采用全封闭热风内循环装置，产品收缩包装效果好，操作维修方便，可适用于任何收缩薄膜的收缩包装，特别适合于PE膜的收缩包装。

    收缩包装是目前国际市场上较先进的包装方法之一。它是采用收缩薄膜包在产品或包装件外面，然后加热，使包装材料收缩而裹紧产品或装件，充分显示物品的展销性，以增加美观及价值感； 

    同时，包装后的物品能密封、防潮、防污染。并保护物品免受外部的冲击，具有一定的缓冲性，此外，可减低产品被拆、被窃的可能性；收缩膜收缩时产生一定的拉力，故可把一组要包装的物品裹紧，起到绳带的捆扎作用，特别适用于多组物品的集合与托盘包装，故本产品可广泛用于各种小产品的包装。

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• 热收缩包装机市场走俏 (2009-1-19 8:50:13)

2.插入式纸箱纸盒
       它是直线纸箱纸盒的代表，由于两端的插入方向不同.而分为直插式和反插式。
       ①直插式盒的顶盖和底盖的插入结构(舌头)是在盒面的一个面上。
       ②反插式盒的顶盖和底盖的插入结构(舌头!是在盒面、盒底的不同面上。

3.粘合纸箱纸盒
       没有插入式纸箱纸盒的插入结构，依靠钻合剂把上盖与底部粘合在一起。这种盒子适合盛放粉状和颗粒状的产品.是一种坚固的纸箱纸盒。由于它少了插入结构，以及在它的净面积里几乎没有被切掉浪费的部分，因此它是一种最节约材料的纸箱纸盒结构。

4.锁底式纸箱纸盒
       它是在插入式纸盒的基础上发展起来的.把插入式底盖改成锁定式的结构。由于它省却了粘合工艺以及能盛放较重的产品，如化妆品酒、药品等立式的产品.因此备受大众青睐。与插入式相比，同样尺寸体积的纸盒由于它省却了底盖的插入结构.因此更节约材料。
   
       根据市场的需求，凭借自己技术实力，杭州永创机械有限公司已成功研制纸盒成型机。永创生产的纸盒成型机采用PLC可编程序控制器、光电跟踪系统、触摸屏人机界面，实施送纸、上胶、纸板成型帖四角、定位贴合、自动引取、进盒、包边、折耳及折入成型动作一次性完成，全过程自动化，生产效率与传统手工制作相比提高五十倍。详细请进入http://www.youngsunpack.com，亦可来电咨询，057185120100

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        码垛的高效合理对于食品的仓储、运输具有重要意义。库卡机器人专门适用于物流的独特设计：如刚性和定位准确度高、作用范围大和堆垛高度高等特点，确保了物流过程的安全和便捷。不仅如此，库卡拥有从3公斤到1000公斤负载的多款码垛机器人，可以满足不同大小、重量、材料和外观的货物的码垛需求，且机器人占地面积小，有利于工厂布局。

        库卡机器人的另一个显著特点是采用PC BASED 控制系统的设计。PC BASED系统在微软的Windows界面下操作，加上标准化的个人电脑硬件和简单的规划设置，不仅使机器人的操作能够灵活适应产品的变化，而且其平均故障间隔时间长达7万多小时（约8年），从而使机器人的平均使用寿命达15年之久，保障了投资价值。

        除此之外，库卡机器人的使用和维护成本也很低。此次展出的4轴码垛专用机器人KR180PA采用当今世界上先进的碳纤维和优质航空铸铝材料，不但机身更轻巧，快捷，强健，更重要的是其正常工作耗电仅为2.5KW，而传统码垛机的功耗为6-11KW，大大降低了能源消耗和成本。

         随着经济结构调整和产业升级，国内工业机器人将会呈现出新的发展势态。据有关专家分析，我国机器人到2010年拥有量为17300台，年销售额超过90亿元。而根据发达国家产业发展与升级的历程和工业机器人产业化发展趋势，到2015年中国机器人市场的容量约达十几万台套。目前我国仅汽车行业、电子和家电行业、烟草行业、新能源电池行业等，年需求机器人自动化生产线装备线就达300多条，产值约为60多亿元。

        库卡机器人应用范围广泛，除了食品工业外，还应用于铸造和锻造，金属，塑料等领域，覆盖了汽车、航天、消费产品、物流、制药、医学等众多行业。库卡在BMW、奔驰、大众等大型汽车公司机器人的占有率达到了98%以上。

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㈠.机械
1．齿轮传动：
1）分类：平面齿轮传动、空间齿轮传动。
2）特点：优点 适用的圆周速度和功率范围广；传动比准确、稳定、效率高。；工作可靠性高、寿命长。；可实现平行轴、任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动
缺点 要求较高的制造和安装精度、成本较高。；不适宜远距离两轴之间的传动。
3）渐开线标准齿轮基本尺寸的名称有 齿顶圆；齿根圆；分度圆；摸数；压力角等。
2．涡轮涡杆传动：
适用于空间垂直而不相交的两轴间的运动和动力。
1）特点：优点传动比大。；结构尺寸紧凑。
缺点轴向力大、易发热、效率低。；只能单向传动。
涡轮涡杆传动的主要参数有：模数；压力角；蜗轮分度圆；蜗杆分度圆；导程；蜗轮齿数；蜗杆头数；传动比等。
3．带传动：包括 主动轮、从动轮 ；环形带
1）用于两轴平行回转方向相同的场合，称为开口运动，中心距和包角的概念。
2）带的型式按横截面形状可分为平带、V带和特殊带三大类。
3）应用时重点是：传动比的计算；带的应力分析计算；单根V带的许用功率。
4）带传动的特点：
优点： 适用于两轴中心距较大的传动；、带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；过载时打滑防止损坏其他零部件；结构简单、成本低廉。
缺点： 传动的外廓尺寸较大；、需张紧装置； 由于打滑，不能保证固定不变的传动比 ；带的寿命较短；传动效率较低。
4．链传动包括 主动链、从动链 ；环形链条。
链传动与齿轮传动相比，其主要特点：制造和安装精度要求较低；中心距较大时，其传动结构简单；瞬时链速和瞬时传动比不是常数，传动平稳性较差。
5．轮系
1）轮系分为定轴轮系和周转轮系两种类型。
2）轮系中的输入轴与输出轴的角速度(或转速)之比称为轮系的传动比。等于各对啮合齿轮中所有从动齿轮齿数的乘积与所有主动齿轮齿数乘积之比。
3）在周转轮系中，轴线位置变动的齿轮，即既作自转，又作公转的齿轮，称为行星轮,轴线位置固定的齿轮则称为中心轮或太阳轮。
4）周转轮系的传动比不能直接用求解定轴轮系传动比的方法来计算，必须利用相对 运动的原理，用相对速度法(或称为反转法)将周转轮系转化成假想的定轴轮系进行计算。
5）轮系的主要特点：
适用于相距较远的两轴之间的传动；可作为变速器实现变速传动；可获得较大的传动比；实现运动的合成与分解。

㈡.电气
1、精确度高：伺服电机作为动力源，由滚珠丝杠和同步皮带等组成结构简单而效率很高的传动机构。它的重复精度误差是0.01%。
2、节省能源：可将工作循环中的减速阶段释放的能量转换为电能再次利用，从而减低了运行成本，连接的电力设备仅是液压驱动所需电力设备的25%。
3、精密控制：根据设定参数实现精确控制，在高精度传感器、计量装置、计算机技术支持下，能够大大超过其他控制方式能达到的控制精度。
4、改善环保水平：由于使用能源品种的减少及其优化的性能，污染源减少了，噪音降低了，为工厂的环保工作，提供了更良好的保证。
5、降低噪音：其运行噪音值低于70分贝，大约是液压驱动注塑机噪音值的2/3。
6、节约成本：此机去除了液压油的成本和引起的麻烦，没有硬管或软喉，无须对液压油冷却，大幅度降低了冷却水成本等。

㈢.气压
优点
1）以空气为工作介质，工作介质获得比较容易，用后的空气排到大气中，处理方便，与液压传动相比不必设置回收的油箱和管道。
2）因空气的粘度很小（约为液压油动力粘度的万分之一），其损失也很小，所以便于集中供气、远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样严重污染环境。
3）与液压传动相比，气压传动动作迅速、反应快、维护简单、工作介质清洁，不存在介质变质等问题。
4）工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中，比液压、电子、电气控制优越。
5）成本低，过载能自动保护。
缺点
1）由于空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性稍差。但采用气液联动装置会得到较满意的效果。
2）因工作压力低（一般为0.31.0MPa），又因结构尺寸不宜过大，总输出力不宜大于10～40kN。
3）噪声较大，在高速排气时要加消声器。
4）气动装置中的气信号传递速度在声速以内比电子及光速慢，因此，气动控制系统不宜用于元件级数过多的复杂回路。
 
㈣.液压
优点
1)从结构上看，其单位重量的输出功率和单位尺寸输出功率在四类传动方式中是力压群芳的，有很大的力矩惯量比，在传递相同功率的情况下，液压传动装置的体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑、布局灵活。
2)从工作性能上看，速度、扭矩、功率均可无级调节，动作响应性快，能迅速换向和变速，调速范围宽，调速范围可达100：l到2000：1；动作快速性好，控制、调节比较简单，操纵比较方便、省力，便于与电气控制相配合，以及与CPU(计算机)的连接，便于实现自动化。
3)从使用维护上看，元件的自润滑性好，易实现过载保护与保压，安全可靠；元件易于实现系列化、标准化、通用化。
4）所有采用液压技术的设备安全可靠性好。
5）经济：液压技术的可塑性和可变性很强，可以增加柔性生产的柔度，和容易对生产程序进行改变和调整，液压元件相对说来制造成本也不高，适应性比较强。
6)液压易与微机控制等新技术相结合，构成“机-电-液-光”一体化已成为世界发展的潮流，便于实现数字化。

缺点：
任何事物都是一分为二的，液压传动也不例外：
1)液压传动因有相对运动表面不可避免地存在泄漏，同时油液不是绝对不可压缩的，加上油管等弹性变形，液压传动不能得到严格的传动比，因而不能用于如加工螺纹齿轮等机床的内联传动链中。
2)油液流动过程中存在沿损失、局部损失和泄漏损失，传动效率较低，不适宜远距离传动。
3)在高温和低温条件下，采用液压传动有一定的困难。
4)为防止漏油以及为满足某些性能上的要求，液压元件制造精度要求高，给使用与维修保养带来一定困难。5)发生故障不易检查，特别是液压技术不太普及的单位，这一矛盾往往阻碍着液压技术的进一步推广应用。液压设备维修需要依赖经验，培训液压技术人员的时间较长。

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        在为期三天的展会中金属加工网，西门子的主要展品将涵盖制冷、空调、采暖通风、冷冻食品加工和包装和储存技术等领域搜企网版权所有，展台面积将达到96平方米。西门子自动化与驱动集团将重点展示两方面的内容ARCHEAN.net版权所有，一是HVAC行业高端解决方案，产品包括MP277多功能面板、S7-300系列可编程控制器、PROFIBUS DP模块、G120 /MM430变频器以及1LE1/1LG0电机；二是精简系列触摸屏。此外，在展会现场还将进行SINAMICS V10变频器的现场展示。

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一、 系统配置：
1、 原料振动给料机＋垂直提升输送机
2、多头电脑组合秤
3、PLC集料控制系统
4、工作平台
5、立式包装机＋成品输送机＋金属监测仪＋重量检测机

二、系统运作原理：
1、垂直提升机将海产品提升到多头组合秤的储料斗，此提升机受组合秤的联动控制，当储料斗光电检测器检测到没有料时就让其开动，当满料时就停止提升机。
2、多头电脑组合秤：威派克采用数字式称重传感器，中文显示菜单直观易操作、高精度与高速度的结合体，世界上最先进的全自动定量称重设备，因为有一产品要求单次称重达到1200g，必须采用14头组合秤，其他三台采用10头组合秤。
3、PLC集料控制系统：由集料斗和控制器组成。一方面将几台组合秤进行控制，由于每台组合秤所称重量不同，下料速度不一样，所以需要一个控制机构来控制几台组合秤的储料和放料。当几台组合秤一次给料完成，集料控制器收集齐给料信号后，发出指令控制集料斗打开放料，放料完成，集料斗复位然后再发出指令，控制几台机器落料，自动循环控制。
4、BH－700立式包装机：采用全不锈钢机械结构，双带轮拉袋，三菱可编程PLC，YAWASHAKI的伺服控制器，触摸屏。使用卷膜自制袋，当接收到集料控制器指令（包装），这时被包装物料落入包装袋内，包装机工作，完成封口，等待下一个工作指令，并同时发送一个完成指令给集料控制器，开始下一个循环动作。
5、金属监测仪：现代最先进的数字模块检测，机场专用产品。检测出铁、不锈钢φ1mm以上金属，检测到金属后，发放信号给包装机，包装机对此袋联体切断，保持了包装机的连续性，并易于金属包装袋。
6、工作平台：用不锈钢结构组成一个平台，防震、摇摆，易于清理卫生与维护。
7、重量检测机：有效控制超差重量的成品，保证出厂质量。

三、系统数据：
系统精度：±0.1～0.5％；
系统速度：35～50包/分；
工作电压：380V、220V；
系统功率：＞4KW。

四、系统材质：
1、振动给料机＋垂直提升机：除提升机输送带采用食品级的PT聚丙塑料，其他部件用不锈钢焊接成型；
2、多头电脑组合秤接触物料部分：主振盘、线振盘、双料斗等全部采用不锈钢，其他机架、支承部分用钢板焊接，表面喷塑；
3、储料斗、集料斗用不锈钢制成；
4、工作平台采用不锈钢结构焊接成型，表面喷塑；
5、采用全不锈钢结构。

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• 横向全自动包装机 (2008-11-28 10:12:45)

　　SIWAREX WL200系列称重传感器对比SIWAREX R系列称重传感器，主要有以下特点 ：

　　1） 非常具有竞争力的价格优势。在保证品质的前提下，通过更加先进的设计理念，以降低生产成本，提高市场竞争力。

　　2） 传感器尺寸更小，安装附件更简单。易设计，易安装，系统更加稳定。

　　3） 增加S型传感器及多种单点式传感器。以开拓更多新的应用领域。

　　SIWAREX WL200系列电阻应变计式称重传感器，额定负载从3 kg到200 t，可广泛的应用于测力及静态或动态称重。在工业称重领域，几乎都可以用到。如料斗秤、台秤、皮带秤、灌装系统（如大袋包装）、检重秤、定量给料系统、吊秤、失重秤和轨道衡等等。配合西门子SIWAREX IS安全栅，同样可应用于防爆场合。

　　西门子自动化解决方案及SIWAREX称重系统，可真正实现工厂内的称重过程自动化。SIWAREX电子称重模块将接收到的来自SIWAREX称重传感器和执行控制任务（如容器的料位监视，复杂的批处理过程或控制皮带秤和失重秤等）的信号完全集成到SIMATIC S7系统内。SIWAREX同样具备SIMATIC S7控制系统的通用优点，SIWAREX称重模块可以根据工艺要求，随时扩展，即满足现在的称重需求，又为将来扩建提供便利。SIWAREX解决方案对比传统的称重终端，确确实实提供了更多便利。

　　SIWAREX WL200全系列称重传感器符合OIML认证，已经具有ATEX和FM防爆认证。西门子称重传感器同时提供10年备件保障，以保证客户的长期投资收益。 
 
 

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　　电磁阀一般流通系数很小，而且工作压力差很小。比如一般25口径的电磁阀流通系数比15口径的电动球阀小很多。电磁阀的驱动是通过电磁线圈，比较容易被电压冲击损坏。相当于开关的作用，就是开和关2个作用。 电动阀的驱动一般是用电机，比较耐电压冲击。电磁阀是快开和快关的，一般用在小流量和小压力，要求开关频率大的地方电动阀反之。电动阀阀的开度可以控制，状态有开、关、半开半关，可以控制管道中介质的流量而电磁阀达不到这个要求。

1.开关形式：

　　电磁阀通过线圈驱动，只能开或关 ，开关时动作时间短。

　　电动阀的驱动一般是用电机，开或关动作完成需要一定的时间模拟量的，可以做调节。

2.工作性质：

　　电磁阀一般流通系数很小，而且工作压力差很小。比如一般25口径的电磁阀流通系数比15口径的电动球阀小很多。电磁阀的驱动是通过电磁线圈，比较容易被电压冲击损坏。相当于开关的作用，就是开和关2个作用。

　　电动阀的驱动一般是用电机，比较耐电压冲击。电磁阀是快开和快关的，一般用在小流量和小压力，要求开关频率大的地方电动阀反之。电动阀阀的开度可以控制，状态有开、关、半开半关，可以控制管道中介质的流量而电磁阀达不到这个要求。

　　电磁阀一般断电可以复位，电动阀要这样的功能需要加复位装置。

3.适用工艺：

　　电磁阀适合一些特殊地工艺要求，比如泄漏、流体介质特殊等，价格较贵。

　　电动阀一般用于调节，也有开关量的，比如：风机盘管末端。

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　　１ 引言
由于单片机具有很灵活的控制功能和能够提供可靠的运行测试，因此在机电一体化的领域中得到广泛的应用。利用单片机的功能实现自动化控制加工已成为现代工业最常用的控制方法之一。
本设计的主要目标在于充分的利用单片机的资源和功能，以最简单的方法来完成封切机定位系统的复杂任务。系统工作时通过光电信号传感器对封切机运动参数进行检测和单片机的软硬件控制功能来实现对封切机运动状态的自动定位，从而控制步进电机的送料的速度，使之与主电机控制的封切运动状态相配合，实现包装袋的精确封切；同时，实现包装自动电子计数及显示，袋长显示及调整，点动和清零等操作功能。

２ 封切机自动定位系统的工作原理
封切机自动定位系统的应用对象是包装袋，通过８７５１单片机的软硬件功能和光电信号传感器检测到的信号来实现对包装袋输送和封切的运动状态自动定位，控制送料步进电机的速度，使送料与无级调速主电机的封切动作相配合，以实现包装袋封切的自动化和精确化；同时，通过显示器和报警系统向生产操作员提供准确的生产信息。
封切机自动定位系统的工作原理，图中虚线部分为８７５１单片机及其外部接口，在输入端有人工操作信息和现场信息输入；输出端有显示系统和执行机构响应单片机的运行结果；人工输入包括：调整袋长、清零、复位、点动等操作；现场信息有主要为光电眼的信息；工作状态显示则为显示袋长数值和被加工袋的数量；外部执行机构是起送袋作用的步进电机，它的频率受单片机控制。
在包装生产行业中，用作包装袋的复合薄袋可以分为两种：一种为空白袋，另一种为印刷袋（色袋）。色袋上印有可供光电信号检测传感器识别的标识。封切机自动定位系统通过光电信号传感器自动检测到主电机控制的封切机频率，从而转化为脉冲数与另一个光电信号传感器检测到的脉冲数作比较，调整送料步进电机的频率，以达到改变其送料的速度，使之适应主电机的封切运动。
自动定位系统根据封切袋的不同又可以分为两种定位方式：一种是空白袋定位系统，此定位系统为定长定位系统，只要求封切运动的速度与送袋速度相配合，达到定长封切的要求；另一种是印刷袋定位系统，印刷袋定位系统则为定位的跟踪，要求每次封切的位置必须落在指定的标识位置。
我们在进行各项封切任务时，必然会遇到一个问题；就是每次任务要求的袋长都可能会改变，而这必然会影响到我们在系统中预置的袋长初值。又因为检测色袋标识的光电眼与封切口之间的距离Ｓ为一个定值，袋长改变了，也必然会影响送袋速度与封切速度之间的关系。因此为实现加工的自动化定位，必须要对此袋长与距离Ｓ之间作一定的函数调整。但这只对封切印刷袋有效，而在封切空白袋时则没有意义了。
 　　
３ 自动定位系统的硬件设计
３．１ 步进电机的控制
　　本系统因８７５１单片机的硬件接口限制和为了提高系统运行时的精度，对步进的控制采取硬件分配方式而不是用软件分配，步进电机的运行、停止和运动速度则由８７５１单片机的Ｐ１．０端口输出脉冲频率来控制。当改变Ｐ１．０端口输出脉冲的周期时，ＡＢＣ三相绕组高低电平的宽度将发生变化。这就导致通电和断电的速率发生了变化，从而改变步进电机的速度。综上所说，要控制步进电机的运动状态和运行速度，只要调节Ｐ１．０端口输出的脉冲周期和脉冲数就可以实现了。
图1 封切机的简易结构
 　３．２ 光电信号传感器的应用
　　光电信号传感器是以光为媒介进行信号传输的器件。在封切机自动定位系统中，安装了两个光电信号传感器。它的主要作用是：对整个系统进行实时监控，当光电信号传感器接收到信号时，就会把接收到的信号以电平的形式传输给ＣＰＵ，并产生中断要求：要求ＣＰＵ在完成当前指令的下一机器周期跳变到该中断要求所对应的中断子程序，执行该中断子程序，完成对整个系统的实时监控和有关数据的运算及传送。
一个光电信号传感器（又称光电眼）安装在包装机热封装置前，当封切机自动定位系统的运行模式为印刷袋控制时，便开启光电眼来检测印刷袋上的颜色信号并将检测得到的信号传输给ＣＰＵ，ＣＰＵ通过软件功能将信号转化为能够控制步进电机运行的脉冲信号之一。
另一个光电眼传感器安装在封切到下落处，当封切机自动定位系统启动时，该光电眼信号传感器检测到因封切刀起落引起的光亮变化而产生的或高或低电平信号并传输给ＣＰＵ，ＣＰＵ通过计数软件和脉冲宽度测量软件实现系统的自动电子计数功能和调整步进电机送料的速度。
３．３ 显示系统
封切机自动定位系统中显示系统的作用有两个方面：一是向生产操作员提供袋长信息：二是显示已封切的袋数，同时与报警系统相结合，实现定量生产的控制。
封切机自动定位系统的显示系统硬件结构没有应用译码器，译码器通过软件来实现；显示方式为串行口输出共阴极动态显示。
３．４ 报警系统
封切机自动定位系统中，报警系统的功能：一是当封切袋数累计到ｎ１００＋９０个时（ｎ为任意整数），系统就会自动报警；当封切袋数累计到ｎ１００个时（ｎ为任意整数），系统便自动取消报警。该功能的实现可有助生产操作员实现定量生产控制。二是当光电信号传感器检测到的封切机动作进行地过快时，系统自动报警。其硬件结构由蜂鸣器、功率放大晶体管和８７５１单片机组成。
３．５ 系统的可靠性设计
为了保证封切机自动定位系统运行的可靠性，降低ＩＮＴ０、ＩＮＴ１口输入的外部中断信号对ＣＰＵ运行的干扰，系统硬件设计中采用了光电隔离电路。当光电眼向ＣＰＵ的ＩＮＴ０、ＩＮＴ１中断口输送电平脉冲信号时，经光电耦合器输入输出隔离电路和六相施密特触发器４０１６０输入给８７５１单片机的相应端口，使８７５１单片机的内部数据总线的运行不受噪声电平的影响。

４ 自动定位系统的软件设计
　　４．１ 系统的定义
　　在此系统为连续工作的自动定位系统。所以送料和封切运动是连续进行。因此必须要求系统快速的反映各个中断的请求。多个中断嵌套构成了整个系统的主体。
 
首先从主电机得出封切速度，经过速度转换运算子程序求出步进电机的初速度并送给步进电机，然后将步进电机的速度反馈给单片机，再与封切机的速度作比较，由速度调整子程序调整步进电机的速度。
在封切机自动系统中，软件主要解决的问题是ＣＰＵ将获取到的袋长信息和主电机的封切速度的脉冲信号转化为定时器ＴＯ的初值问题，以及如何比较两者之间的差异进而实时监控步进电机的速度。
袋长信息的获取则在系统初始化时，由操作员人工输入，系统默认值为１５０ＭＭ。可以通过按键对其数值进行“１”、减“１”操作，调整袋长数值。而步进电机的输出速度则由８７５１单片机Ｐ１．０端口输的脉冲频率决定。若检测到两次封切之间的脉冲数比此期间所送袋长对应的脉冲数少，这说明送料速度比封切速度慢了，应该加快送料速度，此时定时器ＴＯ的值增加；反之，减少ＴＯ的值。
４．２ 系统软件流程图的设计
　　系统软件的主要功能是判断封切自动定位系统的工作方式（空白袋／印刷袋）和实现自动定位操作等。
对于印刷袋由于印刷不可避免地存在印刷误差，使得包装袋的袋长长度不一致，为了纠正该误差信息就必须利用第二个光电眼，对印刷袋实行实时定位，并通过一系列软件对误差进行处理，调整ＣＰＵ的Ｐ１．０端口向步进电机输送的脉冲系列，以实现包装袋的精确封切。
当封切机自动定位系统的处理对象是空白袋时，将主程序中设定的或经人工修改的袋长化为脉冲数作为自动定位系统比较的初值；与光电眼１检测到的脉冲数相比较，将比较结果反馈给ＣＰＵ，ＣＰＵ根据反馈回来的信号调整单片机Ｐ１．０端口输出脉冲的频率，从而控制步进电机的送袋速度。 
 

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是一种气动元件和机械装置相结合的，由PLC和其它外围线路控制的自动包装设备。该设备的执行元件是气缸。由二位五通电磁阀控制其前进和后退。气缸的工作位置由磁性开关和接近开关检测并反馈给PLC，由PLC通过程序发出控制命令给相应气缸的电磁阀，从而控制气缸的动作。
1.1 工作循环
设备启动运转后，进料电机带动输送带运转，物料被源源不断地输送进包装机。由光电开关检测进料。光电开关检测到物料后，发出信号给PLC，PLC根据预先编好的控制程序，发出信号给控制叠层气缸的叠层电磁阀，叠层电磁阀线圈得电，叠层电磁阀换向，叠层气缸执行叠层动作。
叠层到位后，(叠层到位)磁性开关检测到信号，发出信号给PLC，PLC根据程序，将叠层电磁阀点位的输出置0，叠层电磁阀线圈断电，电磁阀复位，叠层气缸复位。叠层条件由外置计数器控制，适应不同的包装品种，可手动复位，不受程序的影响。
叠层条件满足后，发出信号给PLC，PLC根据程序，发出信号给控制推包气缸的推包电磁阀，推包电磁阀线圈得电，推包电磁阀换向，推包气缸执行推包动作，推包到位后，(推包到位)磁性开关检测到信号，发出信号给PLC，PLC发出信号给控制压堆气缸的压堆电磁阀，同时，将推包电磁阀点位的输出置0。
压堆气缸执行压堆动作，推包气缸执行复位动作，推包气缸回复到中位时，(推包中位)磁性开关检测到信号，发出信号给PLC，PLC发出信号给控制熔刀气缸的熔刀电磁阀，熔刀电磁阀线圈得电，熔刀电磁阀换向，熔刀气缸执行熔刀下降封口动作，熔刀气缸到位后，由(熔刀到位)磁性开关检测到信号，发出信号给PLC，PLC发出信号给熔刀延时计时器。
计时器是一个外置的时间继电器，用于控制熔刀封口的时间，计时器的得电信号给PLC，作为熔刀到位的保持信号。熔刀计时器延时断开后。PLC将熔刀和压堆电磁阀点位的输出置0，熔刀和压堆电磁阀复位，熔刀和压堆气缸执行复位动作。在熔刀气缸执行封口动作的同时，推包气缸继续复位，(推包复位)磁性开关检测到推包气缸复位后，发出信号给PLC，PLC将此信号作为叠层气缸动作的先决条件，以避免在推包和复位的过程中进行叠层，从而完成一个工作循环。
1.2梯形图介绍
梯形图是PLC的编程语言，是PLC故障检修的依据，程序修改的依据。梯形图用文字注释，便于维修人员查找故障和修改程序。由于梯形图太长，梯形图省略。
1.3刀保护原理
包装机在工作过程中。难免会遇到玻璃瓶碎裂等意外故障，为避免熔刀封口时与玻璃片或药品强行接触，特设置刀保护装置，刀保护装置由刀梁护板、刀梁护板接近开关和刀梁到位接近开关组成。
从刀保护梯形图可以看出，在熔刀下降到降位之前，在熔刀降位接近开关有信号之后，才允许熔刀升位接近开关断开信号。如果熔刀在下降过程中遇到被包装物，护刀板首先接触被包装物，停止向下运动，安装在护刀板上的熔刀升位接近开关也停止向下运动，而此时熔刀继续向下运动，熔刀与熔刀升位接近开关脱离接触，熔刀升位接近开关失去信号，熔刀向上返回，这就是刀保护原理。
2、故障维修
2.1 PLC故障
PLC故障主要有输出点继电器接点粘连。如果该点控制电机，故障现象为有信号启动电机后，电机运转，但停止信号发出后，电机却不停止运转，当PLC停电后，电机才停止运转。如果该点控制电磁阀。故障现象为电磁阀线圈不断电，气缸不复位。如果用外力撞击PLC使粘连点分开的方法，可以协助判断该故障。
PLC输出点故障的维修方法有两种，比较方便的一种是用编程器修改程序，将损坏的输出点修改为备用输出点，同时调线。如控制电磁阀的1004点损坏，改为备用点1105点。可用编程器找到1004点的相关语句，keep(014)01004为keep(014)01105。控制电机的1002点损坏，改为备用点1106，修改1002点相关语句out 01002为out 01106，同时调线即可。
如果没有编程器，则可采用比较麻烦的第二种，拆下PLC，拆开PLC将备用点的输出继电器拆下换到损坏的输出点上。再按原线号安装即可。
2.2接近开关故障
收缩膜包装机有五个接近开关。三个用于刀保护，二个用于控制上下膜放膜电机。其中用于控制刀保护的，偶尔一二次误动作。就会打断正常的运转过程，且由于故障出现的次数少，时间短，给故障的分析、排除带来一定的困难。故障典型表现为偶尔出现熔刀下降未到位又自动抬起。故障原因是熔刀在下降过程中。没有遇到被包装物。而熔刀升位接近开关失去信号，就与护刀板接触到被包装物一样，熔刀自动向上返回。
故障维修方法，可将熔刀升位接近开关并联安装一个同型号的开关，双开关并联工作，以提高其可靠性。
2.3磁性开关故障
磁性开关用于检测气缸的位置和控制气缸的行程。叠层、推包、压包和熔刀四个气缸动作相互关联，用磁性开关来检测和控制它们的位置。故障主要表现为后续气缸不动作，原因是气缸速度较快，导致磁性开关不能检测到信号。如推包气缸速度太快，推包复位后，压包和熔刀气缸不动作。
故障维修方法，可调整气缸及其二位五通电磁阀上的节流阀，调小压缩空气流量，降低气缸运行速度，直至磁性开关可以检测到信号为止。
2.4电磁阀故障
电磁阀故障主要表现为气缸不动作或不复位，原因是该气缸电磁阀不能换向或窜气。如果电磁阀窜气，由于进出气路相通，机器的空压压力达不到工作压力，刀梁上升不到位。刀梁保护接近开关不工作，全机运行的先决条件不成立，机器不能运行，这很容易与电气故障相混淆。电磁阀窜气都存在漏气声，仔细听声源和用手搜寻漏气点，一般可以很容易找出窜气的电磁阀。
维修方法是清洁电磁阀，更换损坏的密封圈，实在无法修复则更换电磁阀。

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       本项目是焦化厂焦炉的监控系统，我们设计采用组态王做上位的人机界面，下位机采用西门子S7-300系列编程软件，通过Profibus-DP协议与组态王进行通讯，从而实现对焦炉的监控和控制。

二、系统控制工艺：

       焦炉监控系统组成主要有两大部分：一、压力、温度的采集监控；二、管道上执行器的自动调节。下面分别进行介绍：

1、温度、压力的监控部分主要是有下位机（PLC）通过模拟量模块对现场热电偶、热电阻及压力变送器的数据采集，并对其进行一定方式的转换使其与现场数据保持一致，以保证显示的精确度，在上位机（组态王）上建立相关的变量与之相联接。

       焦炉监控系统主要的监控点有：蓄热室顶部的吸力、温度，集气管、主管的压力、温度，机侧烟道、焦侧烟道的吸力、温度，高压氨水、低压氨水管道的压力、温度等。监控画面如下：
                        
蓄热室监控画面：

管道监控画面：

2、焦炉管道上执行器的调节分为手动调节和自动调节两种方式，通过在调节画面中的转换开关来对此进行选择，当转换开关置在手动位置上时，可以在画面上手动设定的文本上写入数据，此数据是想要开阀门的百分数，经输出后控制阀门的开度；当转换开关置在自动位置上时，可以在画面上的设定值文本上写入所要求的实际数值，下位机会进行换算后根据设定值和反馈值的比较进行输出控制，实现对执行器的自动调节功能。
焦炉系统中控制的执行器主要有：集气管压力执行器、主管压力执行器、焦侧烟道吸力执行器、机侧烟道吸力执行器。
调节画面：

      另外可以通过改变比例、积分（微分一般不用）参数的数值，对执行器调节波形的振荡进行实时的直观的动态监控，从而能够进行更为精确的调整。画面如下：

PID调节画面：

三、其它介绍：

本项目利用KINGVIEW组态软件还编制了以下动态画面：
历史趋势画面：可以设定需要保存的时间，能够方便的查出每时每刻的历史数据，能够显示每班运行数据的平均值、最大值、最小值等；
报警画面：显示定义变量的报警值，并能够进行记录打印；
报表画面：对每个班次的数据做成报表，方便进行查询。

四、总结：

       通过本项目的设计和应用，使我对组态软件有了更深刻的理解。画面上做的更美观，立体感强，历史趋势的分析应用更方便，对现场模拟量信号的检测和调节更趋于直观性，能够对变量文本进行读、写、监控一体化的操作，在工业监控系统中实现了应有的功能。相信以后组态软件的发展能够更全面更方便的实现监控和控制的功能。

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　　塑料包装机封口温度的模糊控制方法摘要：硬车削也许不如想象的难低碳钢A-TIG焊接方法的试验研究两相交铣削平面的数学处理世界机床工业国际化发展趋势剃齿工艺的现状及其与磨齿工艺的比较夏利将启动发动机技术改造专案快速而且精确的复合式切割设备机械故障的形成及其特性分析Inventor和CAXA的文件交换及应用电弧超声技术及其工业应用基于Pro/MECHANICA的机床拖板有限元模态分析机床传动误差测量方法冲压工艺分类数控加工自由曲面时刀具干涉的判别直线轴承LM与LME代号基本含义ABB变频器的常见故障及维修对策交大昆机落地铣镗床全部数控化双转台五轴数控机床后置处理算法研究热处理油选用要注意的环节CAXA数控车实用教程。塑料包装机在工作时，封口温度的高低会直接影响产品质量，温度过高或过低，都会造成产品的缺陷，影响产品的美观。所以在包装机中，对封口的温度控制是十分重要的。我们在研制包装机控制的过程中，使用单片机对塑料包装机封口温度进行单独控制，为达到较好的控温效.

　　引言

　　塑料包装机在工作时，封口温度的高低会直接影响产品质量，温度过高或过低，都会造成产品的缺陷，影响产品的美观。所以在包装机中，对封口的温度控制是十分重要的。我们在研制包装机控制的过程中，使用单片机对塑料包装机封口温度进行单独控制，为达到较好的控温效果，采用了模糊控制方法。经试验，系统具有控温精度高、控温平稳的特点，取得了较好的控制效果。

　　1系统的构成

　　给出系统的控制结构,整个装置由电偶测温部分,模糊控制部分,输出控制部分及单片机系统四个部分组成,图中单片机采用Atmelr AT89C51,它有4K的FLASH程序存储器、128字节的RAM,32根I/O口线、2个16位定时器和一个全双工的串行口。具有较强的指令系统，并有较好的开发工具的支持，足以完成对包装机的封口温度的控制任务。该控制采用热电偶作为温度测量的传感器，测得的温度参数经处理后作为模糊控制的输入量，用模糊算法得到输出的控制量，用于控制封口加热装置的加热功率来实现温度的控制。

　　2温度的精确测量

　　在包装机的温度控制中，采用热电偶作为测量温度传感器。热电偶具有结构简单，测温范围大，响应快的特点，所以得到广泛的应用。但热电偶也存在输出非线性，所测的温度与热电偶的冷端温度有关等不足之处。

　　温度的测量由多路开关、小信号仪用放大器、A/D转换器和冷端测温电路组成，A/D转换电路使用具有多通道输入的串行12位:A/D转换器TLC2543。仪用放大器选用高精度的AD620N。冷端温度的测量采用AD590作为测量传感器。

　　用这种方法测温，可在较宽的温度范围内得到精确的温度测量结果。

　　3模糊控制的基本结构与算法

　　在测得精确的温度值的同时，需要有好的控制算法完成对包装机封口的温度控制。在本装置中，使用模糊控制的方法来进行控制。

　　3.1模糊化

　　在本系统中，模糊化就是要把输入变量的精确值离散化，变为设定的整数论域中的元素。将要求达到的设定温度ts与通过热电偶测得的温度t的差值E作为模糊控制的一个输入量U的变化率△E=dE/dt作为模糊控制的另一个输入量，输出量’用于控制脉冲宽度调制PWM电路的输出，PWM电路根据此值输出相应脉宽的脉冲来控制加热功率的大小。

　　3.2隶属度函数和语言变量的确定

　　将差值变量、差值的变化率及输出控制量的模糊量的语言值分为7档(负大、负中、负小、零、正小、正中、正大)，用符号表示为：NB NM NS ZE PS PM PB；模糊子集的隶属度函数选用三角形波形的隶属函数对E△E U进行赋值。输入输出模糊子集的隶属函数如图3。

　　3.3模糊控制规则的设计

　　模糊控制器的控制规则基于专家或操作者的经验和技能得出，控制规则的生成方法有很多，在此采用人工的控制经验，即根据系统阶跃信号的响应确定。得出下面的模糊控制规则表，如表1所示。模糊控制规则表表示了一组控制规则，表征了模糊系统的模糊关系，由控制规则可求出模糊关系矩阵R。其形式为：

　　3.4模糊推理

　　在本系统中，由于处理的物理量是温度，反应并不要求十分迅速，因此，可选用激活规则推理的方法来实现模糊控制的实时处理，即采用模糊化———规则计算———解模糊的实时处理过程。激活规则推理的方法是：根据输入量依次激活各条规则，对每一条规则，计算输入对各隶属函数的隶属度，即模糊化，并取最小的值作为该规则对输出量的推荐值。然后将所有的规则得到的推荐值进行合并，采用面积重心法求解，得到在当时输入时的模糊控制的输出量。采用这种方法的优点是：占用的存储器比较少，便于调整，可用于较复杂的模糊推理系统。经模糊规则推理得到的输出量用于控制PWM电路的输出。 
 

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　　在工业过程控制系统中要用到多种现场仪表、计算机和执行机构，它们是靠互相传递的各种信号构成完整的控制系统的。这些信号中从强度上看既有微弱的小信号，也有几伏、数十伏的大信号，甚至还有高达数千伏、数百安培的强电信号。从频率上看有直流信号、交流信号也有高频脉冲信号。它们之间的互相干扰就成为控制系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外，解决各种仪表的信号参考点的电位差，是现场调试的重要问题。

 
隔离器的原则
  由于隔离器的工作电源是为隔离器的输入、输出两部份同时供电，要保证隔离器输入/输出信号隔离，也必须确保隔离器的工作电源在电气上与这两个部分完全隔离。这种输入/输出/电源之间相互隔离的隔离器常称为三隔离或全隔离隔离器。这种供电方式，在供电电源功率许可的情况下无论隔离器数量多少，均可使用一台电源供电，不会产生相互干扰。若隔离器的工作电源没有与隔离器的输入/输出部分隔离，严格的说隔离器的输入/输出信号也没有被隔离，因为隔离器的输入/输出信号“地”可以通过工作电源连接到一起。采用三隔离隔离器就可以解决这样的问题。

隔离器的隔离方式
目前市面上充斥着各种各样的隔离器，无论这些产品的外形、颜色怎么样。就隔离技术来说，目前隔离技术主要有磁隔离和光隔离两大类。从技术难度来看，磁隔离比光隔离技术复杂、难度更高。但是，采用磁隔离技术，产品设计可以根据产品技术指标的要求选用合适的产品设计方案，在产品的线性、精度、功耗等技术指标上可以根据产品的要求灵活设计实现要求。而对于光隔离的产品，在产品的线性、精度、功耗等方面只能依赖元器件厂家所提供光隔离元器件的技术指标。产品设计人员为达到一些技术指标可以使用的手段很少，也不可能超过厂家提供的元器件技术指标。另外，光隔离的功耗较大，导致产品的总功耗大、发热量大，产品的精度、功耗、稳定性与磁隔离产品相比都有较大的差距。光隔离元器件也不能应用于无源隔离。总的来讲，磁隔离比光隔离更具有先进性。

隔离器的主要技术指标
在隔离器选型时除了要确定隔离器的功能、适应前后端接口外，还有精度、输出纹波、温度漂移、功耗、响应时间等许多参数需要用户谨慎选择。

 精度：
隔离器的精度是非常重要的参数，精度的高低直接关系到隔离器能否正常使用。隔离器的精度体现了隔离器的设计、制造水平。我们公司的生产的隔离器除小信号、小量程等特殊输入信号的隔离变送器精度为±0.2%以外，其余的精度均为±0.1%。用户在选用时应该选用精度高的产品。

输出纹波：
对隔离器精度产生影响的参数还有输出纹波。输出纹波的产生是由于隔离器使用DC/DC电路对隔离器的工作电源进行隔离给隔离器内部电路供电，输入信号也要先使用DC/DC电路调制成交流信号然后经过隔离部分电路进行信号隔离，隔离后的信号经解调后再转换成直流信号输出。以CPU为核心的隔离器也存在脉冲信号。隔离器内部存在的这种高频的交流分量，就是产生输出纹波的原因。这些高频的交流分量它们的频率一般都有几百KHZ、谐波较多，对信号的污染很难完全清除。如果输出纹波较高，控制系统模拟量输入模板采集到信号的误差就大，对于高速输入的模拟量输入模板更是如此。所以选择隔离器时应要求输出纹波的峰-峰值越小越好。

 温度漂移：
温度漂移是由于隔离器工作时产生热量，导致隔离器内所使用的电子元器件性能指标下降造成隔离器的输出值发生变化。选择隔离器时应要求温度漂移的值越小越好。为了防止温度漂移，我们公司对隔离器产品进行了低功耗、微功耗设计，使得隔离器工作时本身的发热量很小甚至于不发热，这样就能防止因产品工作时发热引起所使用元器件的性能指标下降，防止造成温度漂移。

低功耗：
功耗是指隔离器工作时所消耗的电能。它涉及到产品在工作时的发热量，这个参数与隔离器的使用寿命、可靠性和隔离器的外形、安装方式都有密切的关系。在选用隔离器时应选择功耗低的产品。

响应时间：
　　响应时间是指产品的输入量发生变化到产品的输出量正确的将变化量反映的输出上的时间。响应时间越短，就能够越真实的正确反映出输入量的变化，有效的监视和控制生产过程。在选择隔离器时响应时间要求越短越好。

　　 综上所述，工业过程控制系统选择隔离器的原则就是：产品应是输入-输出-电源三隔离的；隔离方式应是电磁隔离的；应该按照所用地点的仪表接口对应的选出所需要的隔离器；选择隔离器时应选用：高精度、低功耗、低温漂、低纹波、快速响应和小型化的隔离器。

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1.工艺要求

为了能够满足多品种、高精度的快速生产，生产工艺上给我们提出了如下的要求:
(1) 要在满足灌装精度高于0.5%的前提下能够达到最快每分钟80桶的灌装速度;
(2) 整条生产线能够适应从1~5立升容积包装的灌装，并且可以单桶灌装，使油品在切换时的损失降到最低;
(3) 要具有较高的机动性、适应性，使设备换型的时间最短并且操作简便;
(4) 要求具有根据产品温度来自动调整灌装量的功能，操作自动化程度高;
(5) 具有网络功能，将生产线各台设备联网后可进行集中监控，并且可以与生产管理系统进行连接，以提高生产及设备的管理效率;
(6) 保证在油品灌装过程中没有泄漏和外溅的现象，符合HSE体系的环保要求。

2 控制系统的硬件组成

(1) 为达到工艺上提出的要求，在与机械设计配合的基础上，我们对电气及自控方面提出了如下的方案:

为了满足灌装精度和速度的要求，在灌装部分，我们采用了以司服电机作为主电机的定容式灌装设计，因为司服电机控制系统具有控制精度高、速度快、稳定和调整设定方便等特点。而在容器灌装前后的输送部分采用了直线式设计;传送带部分采用了变频调速控制;并且设计了一套自动的滑动分桶器，与传动带配合来达到将灌装后的半成品与空容器快速分开并将其带离灌装机的目的。

采用直线定容式灌装的设计，最大限度的节省了产品换型时间，提高了生产机动性和工作效率。

根据不同产品的温度特性通过PLC程序模块的设计和选择，可以完成自动调容的要求。

对于环保的要求，我们是通过软件和硬件的设计共同完成的，硬件上我们采用了司服电机控制系统和变频调速控制，与硬件相配合在软件上我们设计了各种速度及灌装过程中每个阶段的加速度和减速度的分别调整，这样我们就可以根据实际情况将设备调整到合适的状态，杜绝溅油、冒油的现象。
为了适应网络控制的要求，我们采用了具有网络功能，并且稳定性较好的西门子S7-300 PLC控制系统。

在操作方面我采用每台设备可利用触摸屏进行单独操作，或者通过联网的计算机系统进行集中控制和监控，操作界面非常直观，使操作更加简便高效。

(2) 控制系统主要组成部分的选型

PLC系统的选择:系统采用了SIEMENS公司生产的S7-300系列PLC，由1个CPU315-2DP模块、2个接口模块IM365、模拟量输入／输出模块SM335和模拟量输出模块SM332、2个高速计数模块FM350、4个数字量输入模块SM321、3个数字量输出模块SM322组成了双层机架的硬件组态结构。采用西门子的PLC系统是因为在CPU上同时集成了独立的MPI和PROFIBUS-DP接口，不但可以方便的与人机设备相连，并且可以非常简单的实现设备之间及设备与PC之间的联网，具有强大的网络功能;另外西门子的PLC S7-300系统还具有各种功能强大的模块可以选择，使用稳定。具有较高的性价比，非常适合在包装机械上应用。

灌装主电机及其控制系统:我们选择了德国的SEW公司的MOVIDRIVE驱动器及带编码器反馈的电机系统，并采用电流矢量控制模式，通过丰富的参数设定来实现更高的控制精度和动态相应。输送系统的变频调速控制:我们采用了丹麦Danfoss公司的VLT5000型变频器。因为他们都是相关领域内的国际知名的专业生产企业，产品技术领先，在恶劣的生产环境下能够长期稳定的运行。

操作界面:西门子的触摸屏TP170A
设备控制网络采用了西门子的PROFIBUS-DP 系统，将整条生产线的四台主要设备和工程师管理PC系统通过PROFIBUS电气中继器和无微处理器CP5611连接为一个完整的PROFIBUS网络，实现了生产线的实时监控和动态管理。

3.控制系统的软件设计

(1) 西门子模块化编程介绍

西门子S7-300 PLC 采用SETP7编程软件，SETP 7为程序设计提供了三种方法:线形化编程、模块化编程、结构化编程。其中模块化编程是把程序分成若干个程序块，每个程序块含有一些设备和任务的逻辑指令。在组织块(OB1)中的指令决定控制程序的模块的执行。模块化编程中的功能(FC)或功能块(FB)控制着不同的过程任务，这些块相当于主循环程序的子程序。这种编程方法非常易于几个人同时编程，并且易于程序的调试和故障的查找。另外每次循环中不是所有的块都执行，只有需要时才调用相关的程序块，CPU得到了更有效的利用。因此我们在软件编程时采用了模块化编程方法，将大的任务分解成相对独立的小任务先分开进行编写和检测，最后统一下载调试，大大的提高了程序编制和调试的速度。

(2) 软件编程步骤
描述和分析控制过程的具体的任务，并分成多个简单的小任务;
绘制机械动作控制流程图;
对S7-300 PLC 进行硬件组态和PROFIBUS网络的组态;
为每个任务模块分配输入和输出点;
为每个任务模块编制程序，并分别进行测试和修改，直到所有的任务模块都完成;
将集成后的程序输入PLC进行离线和在线调试。

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       目前的包装机械经历了三代的更替。第一代包装机采用基于轴的线速度的机械设计，维护费用高，产品切换灵活性有限，此外，机械性能上限制较大。第二代包装机增加了复杂性和成本，将第一代的机械部分改成了伺服控制。现在业内广泛使用的是第三代全伺服包装机。第三代机器采用机电一体化设计，移动部件大幅度减少北京汉阳，软件内容明显增加，基于伺服的设计简单、高效、灵活塑料工业网版权所有，制造和维护成本降低。

        现场总线占据应用数量的大份额

        从现场总线诞生时起，就以其先进的性能、方便的使用性、应用的经济性而迅速被广大制造业用户接受，至今一直占据应用数量的大份额。

        近年来，随着现场总线控制系统的日益兴隆，推动了该技术不断发展，不仅可以把分散在现场I/O连接到中控室，同时将传统应放在主站上执行的控制任务下移到从站设备，从而实现真正意义上的分布式控制系统。

        食品工厂的目的是最大限度的利用能源、资源及实用技术将原材料加工成成品。因此食品工厂有效的集合了各种操作单元工业自动化网版权所有，食品加工自动化技术随着低成本微处理器发展而发展。

        PLC提高了设备的自动化性能

        各种先进的控制改善了食品加工的控制操作。自动化信息控制系统不仅对工艺流程控制至关重要，而且确保了产品质量和生产效率。

        食品工厂包装自动化金属加工网，可降低劳动强度，减少损耗以及高效大批量生产，从而降低产品成本；现代质量控制方法（如统计质量控制和统计过程控制）为产品质量提供有力保证。系统根据存储的大量工艺和产品信息，可形成完整的运行报告及库存清单报告塑料工业网版权所有，产品批次之间的质量数据可用来质量分析，帮助技术人员进行工艺改良及开发。

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      欧姆龙公司生产的具有高度扩展性的全新小型一体化可编程控制器SYSMAC CP1H，有CP1H-X（标准型）、CP1H-XA（模拟量内置型）和CP1H-Y（高速定位型）这3种型号。CP1H集CS/CJ各种功能为一体，通过内置的多种功能充实、强化应用能力，缩短了追加复杂程序的设计时间。这款全新的小型PLC可应用于纺织、包装、食品、印刷等领域。

　　 CP1H扩展了高速脉冲输出、标准搭载4轴等多种I/O功能。CP1H的串行通信功能主要由可自由选择的RS-232C和RS-485两个端口实现，其配备的通用USB1.1并联端口可实现标准搭载。另外，现模拟量的监控功能很适合应用在各种装置的平面检查和元件生产中。这些I/O功能允许用户根据具体的应用需要以及成本限制对其进行取舍，这充分体现了SYSMAC CP1H的高度灵活性。

　　 CP1H的高速计数器功能特别适合应用于纤维设备、纺织机械等主轴控制方面。合计12轴的计数器，内置了8点输入中断功能，具有50μs脉宽的脉冲捕捉能力。这些性能使得CP1H与欧姆龙早先推出的CPM2A相比，基本指令提高了6倍以上，而MOV指令则提高了26倍。CP1H配备了标准USB1.1端口和2个串行通信接口（RS-232C和RS-485），在连接PT、各种元器件（变频器、温控器和智能传感器等），以及PLC的同时，还能方便地实现与计算机的连接。

　　 CP1H的CPU是基于CJ平台的，虽然定位于小型机应用领域，但速度和处理功能已经远远高于小型机，所以其较一般小型机具有明显的性能优势塑料工业网，该CPU处理一条基本指令所需要的时间仅为0.1μs，而一般小型PLC产品的CPU处理相同的指令所需要的时间都在0.6μs以上。

　　 CX-One是针对欧姆龙元器件连接、设定和编程的FA工具包汉阳科技，与CP1H配合使用，可实现简单设定、编程功能，有效缩短了机器和设备的安装调试时间。

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    其中，传动控制、控制器和低压电器是目前塑料机械自动化市场最重要的三大产品。2005年，该三类产品的销售额分别占塑机自动化市场总规模的48%、23%和15%。

    塑料机械行业的主要自动化产品的使用情况如下：

    （1) 控制器

    目前国内的塑料机械的控制主要采用专用控制器，包装机械中的控制大多采用PLC,少数低端设备采用继电器控制。国内生产的塑料机械的控制点一般在128IO以内，少数大型塑料薄膜生产线的控制点可能超过6,000 IO点，使用多个PLC和IPC。

    不同的塑料机械类型选用的控制器的类型也有差别SOOQ.cn版权所有，注塑机和小型吹塑机主要使用专用控制器（嵌入式产品），少量使用PLC和继电器；挤出设备主要使用PLC，少量使用专用控制器；辅助设备主要使用PLC和继电器控制。

    随着塑料机械技术的发展，控制器已经不是简单的动作控制汉阳科技版权所有，而是包括熔体温度、注射压力、注射速度、保压时间、冷却过程及液压回路的各种参数的综合控制。过去大多数采用开环控制，目前正在向闭环控制方向发展。新的设备对控制器的控制能力和响应速度有了更进一步的要求，传统的基于嵌入式产品的控制器难以满足这些要求，因此在新型的设备和大型设备上以PLC为主。这种以PLC在高端和大型设备上使用、专用控制器在中低端设备上使用的状况在今后3年内在塑料机械行业不会改变。具有竞争性的价格是进入数量最大的通用塑料机械控制器市场的前提。

    （2) 传动

    塑料机械的传动主要指油泵电机和螺杆挤出机电机，功率大多在5.5–55 KW之间，更大功率采用多电机解决方案。

    塑料机械的生产过程特点具有非常大的节能潜力，以注塑机为例，注塑机的工艺过程一般分为锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模等几个阶段，各个阶段需要不同的压力和流量。对于油泵马达而言，注塑过程是处于变化的负载状态，在定量泵的液压系统中，油泵马达以恒定的转速提供恒定的流量，多余的液压油通过溢流阀回流，此过程称为高压节流，这种回流会造成能量的损失。变频器的使用能够解决这个问题，通过调节油泵转速，油泵能够在注塑机生产的各个不同阶段提供适当的油压，最大程度的降低能量损失。最早在塑料机械上使用变频器的是一些最终用户，系统集成商为他们提供了塑料机械的变频节能改造方案，成效显著，因而越来越多的塑料机械用户采用变频器改造了他们的设备。应对这种需求，塑料机械生产厂商也开始在塑料机械上使用变频器，塑料机械的用户可以选择带变频器的型号。为降低一次性投资，目前大多数用户仍然选择了不带变频器的塑料机械，他们可以在随后的使用过程中进行变频节能改造。

    塑料机械使用变频器的主要目的在于节能，对变频器的要求相对较低，目前市场上的主要供应商都能够提供满足塑料机械使用的变频器产品，因此价格成为进入市场的关键因素造车网版权所有，国内厂商具有一定的优势，他们在塑料机械行业表现最好。

    （3) 运动控制

    伺服及运动控制产品主要用于全电塑料机械上，用于取代传统的液压系统。相对液压系统而言，伺服系统具有控制精度高、维护量小、生产环境好、生产效率高和省电的优点，越来越多的用于产品精度要求较高的场合，如手机，汽车和医疗器械等行业。

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　　在《食品安全法》中，“用于食品的包装材料和容器，指包装、盛放食品或者食品添加剂用的纸、竹、木、金属、搪瓷、陶瓷、塑料、橡胶、天然纤维、化学纤维、玻璃等制品和直接接触食品或者食品添加剂的涂料。”

　　作为食品的“贴身衣物”，食品包装材料的安全性将直接影响食品质量，不合格的食品包装在使用过程中会对人体健康产生不良影响，尤其会对儿童和青少年的健康发育产生重大安全隐患。

　　明白消费

　　塑料制品首选“PE”标志

　　1、到正规商场超市购买正规产品，索取票据凭证，以后在投诉或举报时才有证据。

　　2、详细阅读产品包装上的信息，包括生产企业名称、生产许可证（QS）、生产编号、企业标识和商标等。

　　3、选购保鲜膜等塑料制品时，要看产品包装上有没有说明由聚乙烯（PE）制成，保鲜膜或塑料制品的外包装上是否写有“PE”、“不含有PVC”或“可用于微波炉加热”这样的标志，写有PVC或没有写材质的尽量别买。

　　4、注意产品的使用方法和适用范围，如有的塑料制品不适宜装含油、酸性的食物。

　　5、当食物被任何塑料膜包装时，绝对不可使用微波炉烹调或者在蒸笼、电饭锅中加热。

　　新法堵漏

　　第27条：食品生产经营应当符合食品安全标准，并符合下列要求：

　　（五）餐具、饮具和盛放直接入口食品的容器，使用前应当洗净、消毒，炊具、用具用后应当洗净，保持清洁；

　　（六）贮存、运输和装卸食品的容器、工具和设备应当安全、无害，保持清洁，防止食品污染，并符合保证食品安全所需的温度等特殊要求，不得将食品与有毒、有害物品一同运输；

　　（七）直接入口的食品应当有小包装或者使用无毒、清洁的包装材料、餐具。

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英国伯明翰大学的斯洛曼（Sloman）说：“人类的大脑不是通过魔法而运转的，因此，大脑所能做到的事同样也适合于机器人。”

斯洛曼发明的机器人并不意味着就是个能够引领数学界的数学天才。在《人工智能》杂志上，他确定的初步目标是，使用这款机器人去改进“我们数学能力的来源地”智力。虽然如此，但是这款机器人使我们能够超越以往已创造的数学机器人，它有最新的完整的数学思维体系，能够解决一系列简单问题。

当然人工智能领域以前就给予人们很多的承诺。早期，研究者认为机器人能够开启一条“快速通道”去理解意识，并声明，人工智能机器人将改变世界。事实是人们已厌倦这种调侃。现在，人工智能已经偏向更理智的事情。例如，人工智能国际象棋手、声音识别软件。但是到目前也没有一起突破性的革新事件。

英国爱丁堡大学数学哲学研究员埃莉森·皮斯（Alison Pease）说：“但是涉及到数学，我们还不能裁定它出局。”皮斯使用人工智能程序使一台计算机能够解决数学问题。她认为一台计算机真正使人惊讶是它那拥有最新数学眼光的程序员。她说：“我们现在还不能，但并不能断定未来就一定不能。”

由伦敦大学帝国学院的西蒙·科尔顿（Simon Colton）书写了这个程序，我们正稳健地踏上了第一步。这个程序被命名为“HR”，是为了纪念数学家高德菲·哈维德·哈代（Godfrey Harold Hardy）和拉马努金（Srinivasa Ramanujan）。它看起来是非常有趣的数字序列。关于HR的一些发现已经公布出来了。是HR，并不是科尔顿，获得了荣誉。尽管它看起来还不能列为“开山鼻祖”，但是却有很重要的意义。科尔顿说：“我总是运用数学理论来涉及HR的工作，把它作为一门休闲数学，但是看起来无关紧要的事情却最终能变得很有意义，同时又变得很有趣。”

皮斯和他的同仁Alan Smaille以及Markus Guhe最近已经使得这个项目更进一步了。在他们的爱丁堡计算机实验室，完全由数字数学家（即装有特殊程序的计算机）构成的团队进行了一次虚拟数学交涉。它将带我们到怎样的世界呢？

斯洛曼希望“所有的路都通往这个具有重要意义的新数学领域”。他认为人类的数学能力关键期在童年，所以“我们将为机器人制造一个孩童般的大脑，让它自己逐渐发展自己的数学命运”。

我们要怎样才能知道“婴孩的哪种才能使得他们能够排除错误的数字信息”呢？

斯洛曼正在收集线索。他认为，这个答案就存在于婴孩的空间技能上。为了认识这个世界，婴孩们必须获得很多技能。例如，他们要获得这样的知识——“玩具火车驶入隧道，将会在隧道的另一端驶出”；或者是智力拼图玩具，只有找到凹凸合适衔接口才能拼好。

当你还是个孩童的时候，你可能会对所学的周边事物都感到很惊奇。例如，你掌握拓扑学概念“集合的传递性”：堆火罐，一个罐子在另一个罐子的里头，你可能会学到，小型的火罐不仅能装到中型的火罐里，还能装到大型的火罐里。

和其它的几何拓扑学概念一样，“集合的传递性”是通过亲身经历而获得的知识。“这里是‘数百’这个概念，如果没有数千甚至更多的亲身经历过的数概念的例子，那么‘数百’就看起来像拓扑学、几何学、算术里的定理那样难于理解。”斯洛曼说。

在某个时候，孩子的思维会有个跳跃阶段。和孩子一样，我们也很快会从“亲身经历”过渡到“一般定理”阶段。

像“火车通过隧道”一样去重复经验，孩子们学会了怎么样使用“棒条”物体（例如，扫把、木棍等都属于“棒条体”）。那就是为什么一个3岁大拿着扫把（把比较长）的孩子，会因为扫把横着通不过楼梯门被挡在那儿了。最后，他会通过调整动作（把扫把竖起来或着是拖着）使扫把通过那扇门。斯洛曼说：“那就是从‘经验主义’向‘现实主义’的转变，机器人就是那样获得知识的。”

斯洛曼又回到了原点，认真观察婴孩是怎么认识他们周围的世界。他正在建立一份“观察值”档案。这个“观察值”是通过婴孩完成数学任务所获得的。这些认识和处理周边事物的技能定会在基因组中被编码。斯洛曼认为，这样的话，它们就有可能在机器中进行编码。

斯洛曼向他的“婴孩机器人”迈进还要走很长一段路。一旦他对孩子发展的各个阶段的能力进行了分类，他仍然还要设计出如何让机器人理解这些能力的数学含义，然后用一些计算机编码方式来代表它们。他说：“为了能够使用，这些信息需要以某种形式编码。”在这个任务的巨大范围意味着他的目标必须适度：在此阶段，他正试图去简单地呈现空间处理与数学基本原理之间的链接。如果在这个阶段有额外的技术难题被解决了的话，那这就是给我的“赠品”。但是这份“赠品”会有多丰富呢？“数学家机器人”真的能够做到这些事吗？

皮斯说：“在原则上是可行的，但是这个迄今为止的故事仍在挑战她的‘乐观态度’。我所知道的所有科学与数学上的探索至今还没有重大发现。我们还有很长的路要走。”

科尔顿团队都确信这款机器人一定会被创造出来。他说：“创造力是一个很有负担的词语，但是通常人们都会认为只有人类才拥有。很多方式证明计算机做数学题比一个本科生更具创造力。”

斯洛曼指出：“这次革新允许计算机通过它们自己产生的许多程序来解决问题，设定标准去测试它们，然后“选择”和“整合”最佳答案。当然也允许计算机做些自己的事，这些事并没有预先进行编程。斯洛曼说：“在某些情况下，没有人知道它们是如何做它们想做的事。”自1980年末，航天航空和汽车设计师已经运用了进化算法去优选飞机零件和使他们的设计更合理化。甚至城市的商人正使用它们去抛售股票。

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　　当前市场上常用的红外线光电开关，是利用物体对近红外线光束的反射原理，由同步回路感应反射回来的光的强弱而检测物体的存在与否来实现功能的，光电传感器首先发出红外线光束到达或透过物体，物体或镜面对红外线光束进行反射，光电传感器接收反射回来的光束，根据光束的强弱判断物体的存在。红外光电开关的种类也非常的多，一般来说有镜反射式光电开关、漫反射式、槽式、对射式、光纤式等几个主要种类。

　　在不同的场合使用不同的光电开关，例如在电磁振动供料器上经常使用光纤式光电开关，在间歇式包装机包装膜的供送中经常使用漫反射式光电开关，在连续式高速包装机中经常使用槽式光电开关。

　　除了正确选择品种与型号外，还要考虑生产厂家的因素。目前国内生产光电开关的厂家很多，企业规模有大有小，质量当然差别较大，但并不是说大企业的产品质量就好。一般来说，直接向企业购买具有较大的质量把握，现在有的企业为了扩大市场份额，对同一种型号的产品标价不一，其内部元器件的质量就差别较大，因此在购买时就要明确使用期限的保证，一般购买较贵的一种比较合算。

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首先了解真空包装机工作原理

真空包装机由真空系统、充气系统、电器控制系统、气动控制系统组成。有3种不同的工作模式。
1、真空模式：将包装物品放入加热棒下并将抽气嘴套入袋中→踏一次脚踏开关→加热棒在气缸作用下下滑到海绵条压住袋口→袋口停顿→抽真空（像打包机一样可根据要求预先设定抽真空时间）→气嘴后退→加热棒继续下滑压住袋口加热、封合、冷却→成品→加热棒恢复至最高位（真空包装机就完成了一个工作循环）。
2、充气模式：将包装物放入加热棒下并将抽气嘴套入袋中→踏一次脚踏开关→加热棒在气缸作用下下滑到海绵条压住袋口→袋口停顿→抽真空→充气→气嘴在气缸作用下后退，加热棒继续下滑加热、封口、冷却→成品→加热棒复位（真空包装机完成一个工作循环）
3、封口模式：(可当作一般封口机使用)将包装物放入加热棒下→踏一次脚踏开关→加热棒在气缸作用下下滑到海绵条压住袋口，加热、封口、冷却→成品→加热棒复位（完成一个工作循环）。 

如何维护真空包装机
1、真空包装机应在温度-10℃—50℃，相对湿度不大于85%，周围空气中无腐蚀性气体，无粉尘、无爆炸性危险的环境中使用。像捆扎机和收缩机一样，本真空包装机为三相380V电源。
2、为真空包装机确保真空泵正常工作，真空泵电机不允许反转。应经常检查油位，正常油位为油窗的1/2-3/4处（不能超过），当真空泵中有水分或油颜色变黑时，此时应更换新油（一般连续工作一两个月更换一次，用1#真空汽油或30#汽油、机油也可以）。
3、杂质过滤器应该经常拆洗（一般1-2个月清洗一次，如包装碎片状物体应缩短清洗时间）。
4、连续工作2-3个月应打开后盖30对滑动部位及开关碰块加润滑油，对加热棒上的各连接活动处应视使用情况加油润滑。
5、对减压、过滤、油雾三联件24要经常检查，确保油雾、油杯内有油（缝纫机油），过滤杯内无水。
6、加热条、硅胶条上要保持清洁，不得粘有异物，以免影响封口质量。
7、加热棒上，加热片下的二层粘膏起绝缘作用，当有破损时应及时更换，以免短路。
8、用户自备工作气源和充气气源，真空包装机工作压力已设定为0.3MPa，比较合适，无特殊情况不要调节过大。
9、真空包装机在搬运过程中不允许倾斜放置和撞击，更不能放倒搬运。
10、真空包装机在安装时必须有可靠接地装置。
11、严禁将手放入加热棒下，以防受伤，遇紧急情况立即切断电源。
12、工作时先通气后通电，停机时先断电后断气。

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    ABB机器人部将于2009年5月18－21日参加在广州举办的第二十三届中国国际塑料橡胶展。ABB已经连续五年参加了该展览盛会。从上海到广州，将其最先进的塑料工业机器人产品和前沿机器人技术介绍到中国的大江南北。通过展览会，我们不仅结交到了朋友并发展成为了合作伙伴，还更为深刻了解到中国塑胶工业最实际的生产需要与中国塑胶工业的飞速发展。

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1 引言
    在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的启停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，而PLC技术是解决上述问题的最有效、最便捷的工具，因此PLC在工业控制领域得到了广泛的应用。下面就PLC工业控制系统设计中的问题进行探讨。

2 PLC系统设备选型
    PLC最主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。不同型号的PLC有不同的适用范围。根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有余量而不浪费资源的机型（小、中、大形机器）。并且结合市场情况，考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定价格性能比较好的PLC机型。
    目前市场上的PLC产品众多，国外知名品牌有德国的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。国产品牌有研华、研祥、合力时等。近几年，PLC产品的价格有较大的下降，其性价比越来越高。PLC 的选型应从以下几个方面入手。
    2.1 确定PLC 控制系统的规模
    依据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。可分为大、中、小三种规模。
    小规模PLC控制系统:单机或者小规模生产过程，控制过程主要是条件、顺序控制，以开关量为主，并且I/O点数小于128 点。一般选用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。
    中等规模PLC控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制，I/O点数在128——512 点之间。应该选用具有模拟量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。
    大规模PLC控制系统:生产过程是大规模过程控制、DCS系统和工厂自动化网络控制，I/O点数在512点以上。应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数运算的高档PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。
    2.2 确定PLC I/O 点的类型
    根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等）统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型（小、中、大型机器）。
    根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。
    电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备，PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。
    2.3 确定PLC编程工具
    （1） 一般的手持编程器编程。 手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表（STL）编程。这种方式效率低，但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜，具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。 这主要用于微型PLC的编程。
    （2） 图形编程器编程。图形编程器采用梯形图（LAD）编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。
    （3） 计算机加PLC软件包编程 。这种方式是效率最高的一种方式，但大部分公司的PLC 开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试，主要用于中高档PLC系统的硬件组态和软件编程。

3 PLC控制系统的设计
    PLC 控制系统设计包括硬件设计和软件设计。
    3.1 PLC控制系统的硬件设计
    硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。
    （1） PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）;隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。
    PLC输入电路电源一般应采用DC 24V, 同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。
    （2） PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下，应首选继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。
    如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。
    当PLC扫描频率为10次／min 以下时，既可以采用继电器输出方式，也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器（SSR），再驱动负载。
    对于两个重要输出量，不仅在PLC内部互锁，建议在PLC外部也进行硬件上的互锁，以加强PLC系统运行的安全性、可靠性。
    对于常见的AC220V交流开关类负载，例如交流接触器、电磁阀等，应该通过DC24V微小型中间继电器驱动，避免PLC的DO接点直接驱动，尽管PLC手册标称具有AC220V交流开关类负载驱动能力。
    （3） PLC控制系统的抗干扰设计。随着工业自动化技术的日新月异的发展，晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛，这带来了交流电网的污染，也给控制系统带来了许多干扰问题，防干扰是PLC控制系统设计时必须考虑的问题。一般采用以下几种方式:
    隔离:由于电网中的高频干扰主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1:1超隔离变压器，并将中性点经电容接地。
    屏蔽:一般采用金属外壳屏蔽，将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐射干扰。
    布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。
3.2 PLC 控制系统的软件设计
    在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的最关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，优秀的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。
    （1） PLC控制系统的程序设计思想。由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。
    基本程序:既可以作为独立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序;依据计算机程序的设计思想，基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。
    模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，最后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想，因为各模块具有相对独立性，相互连接关系简单，程序易于调试修改。特别是用于复杂控制要求的生产过程。
    （2） PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配，依据生产流水线从前至后，I/O点数由小到大;尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址，以利于维护。定时器、计数器要统一编号，不可重复使用同一编号，以确保PLC工作运行的可靠性。
    程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位（不是I/O位），也要统一编号，进行分配。
    在地址分配完成后，应列出I/O分配表和内部继电器或者中间标志位分配表。
彼此有关的输出器件，如电机的正/反转等，其输出地址应连续安排，如Q2.0/Q2.1等。
    （3） PLC控制系统编程技巧。PLC程序设计的原则是逻辑关系简单明了，易于编程输入，少占内存，减少扫描时间，这是PLC 编程必须遵循的原则。下面介绍几点技巧。
    PLC各种触点可以多次重复使用，无需用复杂的程序来减少触点使用次数。
    同一个继电器线圈在同一个程序中使用两次称为双线圈输出，双线圈输出容易引起误动作，在程序中尽量要避免线圈重复使用。如果必须是双线圈输出，可以采用置位和复位操作（以S7-300为例如SQ4.0或者 RQ4.0）。
    如果要使PLC多个输出为固定值 1 （常闭），可以采用字传送指令完成，例如 Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同时都为1，可以使用一条指令将十六进制的数据0A9H直接传送QW2即可。
    对于非重要设备，可以通过硬件上多个触点串联后再接入PLC输入端，或者通过PLC编程来减少I/O点数，节约资源。例如:我们使用一个按钮来控制设备的启动/停止，就可以采用二分频来实现。
    模块化编程思想的应用:我们可以把正反自锁互锁转程序封装成为一个模块，正反转点动封装成为一个模块，在PLC程序中我们可以重复调用该模块，不但减少编程量，而且减少内存占用量,有利于大型PLC 程序的编制。

4 PLC控制系统程序的调试 
   PLC控制系统程序的调试一般包括I/O端子测试和系统调试两部分内容，良好的调试步骤有利于加速总装调试的过程。
    4.1 I/O端子测试 
    用手动开关暂时代替现场输入信号，以手动方式逐一对PLC输入端子进行检查、验证，PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常;反之，应检查接线或者是I/O点坏。
    我们可以编写一个小程序，在输出电源良好的情况下，检查所有PLC输出端子指示灯是否全亮。PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常。反之，应检查接线或者是I/O点坏。
    4.2 系统调试
    系统调试应首先按控制要求将电源、外部电路与输入输出端子连接好，然后装载程序于PLC中，运行PLC进行调试。将PLC与现场设备连接。在正式调试前全面检查整个PLC控制系统，包括电源、接地线、设备连接线、I/O连线等。在保证整个硬件连接正确无误的情况下即可送电。 
    把PLC控制单元的工作方式设置为“RUN”开始运行。反复调试消除可能出现的各种问题。在调试过程中也可以根据实际需求对硬件作适当修改以配合软件的调试。应保持足够长的运行时间使问题充分暴露并加以纠正。调试中多数是控制程序问题。一般分以下几步进行:
    （1） 对每一个现场信号和控制量做单独测试;
    （2） 检查硬件/修改程序;
    （3） 对现场信号和控制量做综合测试;
    （4） 带设备调试;
    （5） 调试结束。

5 结束语
    PLC控制系统的设计是一个步骤有序的系统工程，要想做到熟练自如，需要反复设计和实践。本文是PLC控制系统的设计和实践经验的总结，在实际应用中具有良好的效果。

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 一、装盒机的定义及用途

　　自动装盒机是将药瓶、药板、药膏等和说明书自动装入折叠纸盒中，并完成盖盒动作，部分功能较全的自动装盒机还带有贴封口标签或进行热收缩裹包等附加功能。

二、装盒机的运作过程

    自动装盒机进料一般分为三个入口：说明书入口、药瓶入口和机包盒入口。从机包盒进料到最后包装成型的整个过程大致可以分成四个阶段：下盒、打开、装填、合盖。下盒动作通常是由一个吸盘从纸盒进料口吸取一个纸盒，下行到装盒的主线上，由一个导轨卡位将纸盒固定并用一个推板打开纸盒，同时会有两个可向前移动的卡位从下面升起，从前后方向卡住纸盒的侧面，使盒子打开成直角并前移到装填区域。在装填区域填装后，机器的机构会将耳朵折进左右的导轨中，然后再进行合盖动作。合盖前机构会先弯折纸盒的插舌，然后有一推板推动盒盖弯折，使插舌插进盒子中并使锁扣扣紧。合盖动作是个关键性的动作，完成的好坏与纸盒的结构和机器调节的准确程度有很大关系。

三、常用装盒机的性能参数

YCZ-125B 药板装盒机

YCZ-250B/P 自动装盒机

 四、药用装盒机的形式

    （1）按被包装物进入纸盒的方式可分为卧式与立式。其中，以被包装物水平方向推入纸盒的机型称为卧式，被包装物垂直方向进入纸盒的机型称为立式。目前以卧式居多。

    （2）按最终纸盒封合形式可分插舌式、胶粘式、混合式、加标贴、展开式、自锁式等。

    （3）按被包装物的形状可分为板状（如泡罩包装）、瓶状、软管状、异形等。

    （4）按被包装物的规格可分为单件、双件、多件、组合件（如1支抗生素瓶粉针+1支安瓿水针）等。

五、药用装盒机的特殊意义

    药用装盒机不同于其他装盒机，有其特殊性。按《药品GMP认证检查评定标准》4603条款规定：印有与标签内容相同的药品包装物，应按标签管理。也就是说，药品外包装盒的管理与标签等同。基于药品外包装盒的特殊性也延伸了药用装盒机的特殊性。

    药用装盒机与其他装盒机相比，其特殊点：（1）需插入药品说明书；（2）纸盒宜随机打印生产日期、产品批号、有效期等（如特殊药品的监管码）；（3）装盒的计数统计（应符合《药品GMP认证检查评定标准》4703条款中计数发放要求）；（4）对内包装药品质量检查；（5）能适应换批/次的要求。对其他用途装盒机而言这几个特殊点则不须全部达到。  

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1 引言

　　在常规自动控制系统中，传感器与执行器是独立接线的，多个传感器和执行器构成的系统需要大量导线。通信总线应用到测控系统中，不仅能节省大量的导线，而且可提高系统的可靠性。已被广泛采用的工业总线一般有两类。一类为主从结构方式，如RS-485通讯，该通讯总线在工业控制中已得到广泛应用，其通讯方式为命令—响应方式。主机定时向各子控制器发出查询信号，再由各子控制器汇报各自状态。这种通讯方式开发难度较小，但通讯实际耗费了主控制器相当一部分资源。所以此种方式并未能完全地发挥出主控制器强大的运算功能。另一类为各节点自主通讯方式，如欧姆龙公司、三菱公司的CAN总线，NEWLIFT公司的LONWORKS总线等。这类总线的可靠性和通讯速率与前一种有着本质的提高，但成本相对较贵。

2 西门子执行器-感器接口总线AS-Interface传

　　针对现在流行的两类串行总线控制方式的优缺点，西门子吸取了两种控制方式的优点，推出了AS-Interface（远程I/O）总线技术。AS-Interface是执行器-传感器接口总线系统，就是将分散的I/O信号通过从站收集起来，仅用两根信号线传送到AS-I主站。AS-I主站按顺序呼叫，最长循环时间为5ms，AS-I从站节点在错误的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线上的联系，使其它从站不受影响，其故障问题可及时在AS-I主站上反映出来。AS-I的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证了AS-I总线的高可靠性，AS-I总线直接通讯距离最远可达100m，通过中继站延伸的最大距离300m，AS-I总线最多可安装248个传感器与执行器。

　　西门子PLC主机与执行器-传感器-接口从站之间的联系通过AS-I主站，无须额外编辑通讯程序，对于工程人员来说远程I/O对应于映像区的对应位，符合他们的编程习惯，十分方便。由于两线通讯的应用，系统连接线采用卡线刺穿式结构，布线量大为减少，且独特的AS-I梯形电缆，杜绝了接线错误的可能性，与以前的PLC控制系统相比可节省大量的电缆，安装工作量亦大为减少。

3 电梯控制系统

　　电梯控制系统从继电器控制发展到PLC加调速器控制方式，经历了一个相当大的技术飞跃，现有的产品也成型，且性能相当稳定，现有的电梯控制系统基本结构如图1所示。控制中心在楼顶机房，井道和轿厢中的所有信号都以点对点的形式通过大量的电缆传送到控制中心。

图1 传统电梯控制系统

　　传统电梯控制系统由于接线过多，安装复杂，不易更改和扩展，导致难以维护和效率低的缺点。电梯用户对电梯的要求已不仅仅停留在对系统的安全性、可靠性等基本功能的追求上，对电梯的舒适感、效率、自我故障诊断、远程监控等智能化以及电梯调试，维护的简便性提出了更高的要求。所以急需一种高效率，高可靠性的现场总线技术来满足用户的要求，AS-Interface总线技术就是其最佳选择。AS-I总线的物理实现为两线通讯，接线采用卡线刺穿式结构，AS-I从站可以十分方便的接入到总线上，且独特的AS-I梯形电缆，杜绝了接线错误的可能性。下面对西门子S7-200CN PLC的AS-Interface总线系统实现电梯控制做一些探讨。

4 AS-Interface总线在电梯控制系统中应用

　　4.1 硬件实现

　　具有AS-Interface总线功能的西门子S7-200CN PLC性能较好，功能强大，支持三角函数、开方、对数运算等功能;可在线编辑和监视;通过调制解调器支持远程监控;可以故障诊断，执行单次扫描，强制输出;可以编辑变量状态表，使用多个可同时打开的窗口可同时显示信号状态和状态表。所以基于S7-200CN PLC的电梯控制系统是一个网络化、智能化、性价比极高的控制系统。

　　在系统的硬件实现上，经过仔细调查和论证发现:电梯控制系统的传感器和执行器基本上集中在井道和轿厢，机房仅只有一个执行器即调速器，而无传感器。所以将机房作为控制中心不尽合理，为了使系统的硬件布置达到最优，项目对传统的电梯控制系统做了如下调整:电梯的控制系统和拖动系统从物理上分开，改变了传统电梯系统控制、拖动不分家的状态。这样做的好处是真正实现了强弱电分开，大大提高了系统的抗干扰性，进一步保证了电梯系统的安全和可靠;由于电梯的大部分信号在轿厢和井道，如果将控制中心置于机房，即使应用AS-Interface总线技术，那么它所需要的AS-I从站是十分可观的（以10层10站的电梯为例，轿厢和井道的信号大约有100个，一个AS-I从站的的I/O数最多为8，也就是说需13个从站才能满足要求），这种即使有了先进性而无经济性的系统难以被工程所接受。项目的做法就是将控制中心转移到轿厢顶，这种转移在不降低其先进性的同时大大降低了控制系统的成本（同样以10层10站的电梯为例，井道和机房的信号大约有48个，所需要的从站仅为6个）。
图2为根据以上思想采用AS-I总线技术的电梯控制系统，控制中心位于轿顶，由CPU226CN（PLC）、EM223（PLC扩展）、AS-I主站三部分组成，轿厢上的信号均直接接到PLC的I/O上，井道和机房的信号通过AS-I从站传输到AS-I主站上，现场安装十分简单。

图2 AS-I电梯控制系统

　　4.2 相关西门子控制元器件介绍

　　下面对CPU226CN，AS-I主站CP243-2，扩展EM223及AS-I从站的性能及作用做一个简单的介绍。

　　（1） S7-200CN主控制器（CPU226cn）

　　●构成

　　本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，两路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器，1个RS-485通讯/编程口。是具有较强控制能力的控制器。如图3所示:

图3 CPU226CN

　　●作用

　　装置于轿顶，负责控制轿厢位置，轿门的驱动，接受来自轿厢上的各种电信号，处理与AS-I主站之间和调制解调器通讯等各种信号。

　　（2） AS-I主站

　　●性能

　　AS-I周期时间不大于5ms，AS-I的连接电缆允许的最大电流为3A，可直接连到外部24V电源，其地址范围:一个8DI/8DO数字模块和一个8AI/8AO模拟模块。可见，AS-I主站的响应时间和带负载能力非同一般。如图4所示:

图4 CP243-2

　　●作用

　　装置于轿顶，负责与主控制器通讯并控制AS-I从站。

　　（3） 扩展

　　●性能

　　EM223扩展单元具有8I/8O共16路数字信号输入输出口，具有光电隔离，低功耗等功能。

　　●作用

　　将控制中心置于轿顶的一个重要原因是电梯的大部分信号都集中在轿厢上，可以通过将这些信号直接以并行的方式送到控制中心，这是一种十分经济且可行的办法。所以显然CPU224本机I/O点数量不能满足要求时，必须通过扩展（EM223）来弥补不足点数。

　　（4） AS-I从站

　　将井道和机房的信号通过AS-I从站连入电梯控制系统，因此，AS-I从站被分散安装在井道中和机房内，负责处理召唤盒内信号和控制调速器。

　　4.3 软件实现

　　西门子S7-200CN系列PLC是将AS-I从站自动映射到8个模拟量输入字（AIW0～AIW7）和8个模拟量输出字（AQW0～AQW7）上。对于工程技术人员来说，对AS-I从站的编程和对普通的I/O编程没什么区别，只需增加一小段程序，就可实现从站I/O到PLC中的映射。

　　启动AS-I及映射转换程序清单如下:

　　LD SM0.1

　　SI Q3.7, 1

　　RI Q3.0, 4

　　LD SM0.7

　　BMW AIW0, VW1000, 8

　　BMW VW2000, AQW0, 8

　　4.4 工作流程

　　电梯控制的核心是对各类信号分析并控制调速器，门机等拖动轿厢运动的过程。在西门子S7-200CNPLC串行系统中，井道和机房的各类控制、数据信号通过AS-I从站传输到AS-I主站上，经由AS-I主站传输到CPU226CN中。同样，CPU226CN想对某一从站发出指令也需AS-I主站完成。轿厢上的所有信号直接通过并行I/O点送入CPU226CN内。下面以一部电梯处理一个召唤信号过程为例，简要介绍其工作流程。

　　系统上电时，CPU226CN进行上电自检。包括I/O检查，与主站的通讯检查，电梯的当前状态（门状态，自动、检修或司机，电梯位置等）的参数正确性。一旦发现错误，则进入故障状态，封锁快车，直到所有故障排除，才进入正常运行状态。从站一旦检测到有召唤信号，立即通过AS-I信号电缆传输到AS-I主站，经由主站向CPU226CN发出中断信号，把召唤信号最终传送到CPU226CN进行处理。一次信号的传输时间少于5ms。

　　CPU226CN收到信号后，根据电梯的现在状态，决定电梯的运行方向和停车位置，通过AS-I主站向从站发生指令控制调速器及曳引机。

5 基于西门子PLC的电梯远程监控系统

　　5.1 通信口介绍

　　内部集成的PPI接口为S7-200CN的用户提供了强大的通讯功能。PPI接口物理特性为RS-485，可在三种方式下工作:

　　（1） PPI方式

　　PPI通讯协议是西门子专为S7-200CN系列PLC开发的一个通讯协议。可通过普通的两芯屏蔽双绞电缆进行联网。波特率为9.6kbps,19.2kbps和187.5kbps.S7-200CN系列CPU上集成的编程口同时就是PPI通讯协议进行通讯非常简单方便，只用NETR和NETW两条语句即可进行数据信号的传递，不需额外再配置模块或软件。PPI通讯网络是一个令牌传递网，在不加中继器的情况下，最多可以由31个S7-200CN系列PLC，TD200，OP/TP面板或上位机（插MPI卡）为站点，构成PPI网。

　　（2） MPI方式

　　S7-200CN可以通过内置接口连接到MPI网络上，波特率为19.2/187.5kbps。它可与S7-300/S7-400CPU进行通讯。

　　（3） 自由口方式

　　自由口方式是S7-200CNPLC的一个很有特色的功能。它使S7-200CNPLC可以与任何通讯协议公开的其它设备、控制器进行通讯。

　　5.2 硬件实现

　　我们使用自由口方式，通过电缆将CPU226CN的485口与调制解调器连接，并接入电话线，在监控室将调制解调器与电脑连接。连接完毕后，可以通过拨号上网对现场的电梯进行监控。其中，调制解调器选用实达网上之星5600db+，硬件框图如图5所示:

图5 远程监控硬件框图

　　5.3 软件设置

　　由于西门子STEP-7MicroWIN编程软件本身带有远程监控的相关设置，所以对于工程技术人员来说不用重新进行通信开发，节省了大量的费用。在进入STEP-7MicroWIN编程软件的界面后，只需简单的设置，远程监控即可实现。

　　Communication中将Local Modem和Remote Modem设定为相同的型号（否则无法对Local Modem进行烧制），若在备选栏中无法找到所选用的硬件Modem，则必须进行自定义，自定义Modem configure，如表1所示。

　　表1 自定义Modem configure

6 综合指标分析

　　总线技术在电梯上的应用（也称串行通信电梯），目前已在国内的部分电梯上采用。如上海三菱、广州日立、天津奥的斯等大的电梯生产厂家已经开始大量地采用这种技术，但对于国内广大的中小电梯企业而言，引进和开发这套系统无疑将耗费大量的人力和物力。四川建宁电梯厂2000年曾成套引进了台湾TS868电梯串行通讯系统，与现在自主开发基于西门子AS-I总线技术的串行通讯系统相比，列出对比表，如表2所示。

　　表2 TS868和SIEMENS（S7-200CN）对比表

　　从对比表中不难看出，基于西门子AS-I总线技术的串行通讯系统的开发无论是在成本上还是在技术上都表现优秀，特别适合中小电梯企业的产品更新换代。

7 结束语

　　基于西门子AS-I总线技术的串行通讯系统十分适合中小企业进行自主开发。无须工程技术人员放弃熟悉的PLC控制，也无须大的投入，就可使电梯产品上档次，跟上国际大趋势，使企业在激烈的市场竞争中争取到一个好的市场定位。这一技术在电梯上的应用已于2001年10月在四川乐山师范学院主教学楼的两台电梯上得到成功实现。

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1 引言
  在PLC中有多种程序设计语言,如梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令可以完成大多数简单的控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等。通过扩展或增强指令集，它们也能执行其它的基本操作。功能表图语言和语句描述语言是高级的程序设计语言，它可根据需要去执行更有效的操作，例如，模拟量的控制，数据的操纵，报表的报印和其他基本程序设计语言无法完成的功能。功能模块图语言采用功能模块图的形式，通过软连接的方式完成所要求的控制功能，它不仅在PLC中得到了广泛的应用，在集散控制系统的编程和组态时也常常被采用。由于它具有连接方便、操作简单、易于掌握等特点，为广大工程设计和应用人员所喜爱。

2 常用的程序设计语言分类
  根据PLC应用范围，程序设计语言可以组合使用，常用的程序设计语言有以下几种:
(1) 梯形图(Ladder Diagram)程序设计语言
  梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。采用梯形图程序设计语言，这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果，每个梯级是一个因果关系。在梯级中，描述事件发生的条件表示在左面，事件发生的结果表示在右面。
梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言，它来源于继电器逻辑控制系统的描述。在工业过程控制领域，电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉。因此，由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到欢迎，并得到广泛的应用。
梯形图程序设计语言的特点是:
•与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性;
•与原有继电器逻辑控制技术相一致，易于撑握和学习;
•与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是:梯形图中的能流(Power FLow)不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因此应用时需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待;
•与布尔助记符程序设计语言有一一对应关系，便于相互转换和程序检查。
(2) 布尔助记符(Boolean Mnemonic)程序设计语言
布尔助记符程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。布尔助记符程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似，采用布尔助记符来表示操作功能。
布尔助记符程序设计语言具有下列特点:
•采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于撑握的特点;
•在编程器的键盘上采用助记符表示，具有便于操作的特点，可在无计算机的场合进行编程设计;
•与梯形图有一一对应关系,其特点与梯形图语言基本类同。
(3) 功能表图(Sepuential Function Chart)程序设计语言
功能表图程序设计语言是用功能表图来描述程序的一种程序设计语言。它是近年来发展起来的一种程序设计语言。采用功能表图的描述，控制系统被分为若干个子系统，从功能入手，使系统的操作具有明确的含义，便于设计人员和操作人员设计思想的沟通，便于程序的分工设计和检查调试。功能表图程序设计语言的特点是:
•以功能为主线，条理清楚，便于对程序操作的理解和沟通;
•对大型的程序，可分工设计，采用较为灵活的程序结构，可节省程序设计、调试时间;
•常用于系统规模校大、程序关系较复杂的场合;
•只有在活动步的命令和操作被执行，对活动步后的转换进行扫描，因此整个程序的扫描时间较其他程序编制的程序扫描时间要短得多。

  功能表图来源于佩特利(Petri)网，由于它具有图形表达方式，能比较简单清楚地描述并发系统和复杂系统的所有现象，并能对系统中存在的象死锁、不安全等反常现象进行分析和建模，在模型的基础上可以直接编程，因此得到了广泛的应用。近几年推出的可编程控制器和小型集散控制系统中也已提供了采用功能表图描述语言进行编程的软件。
(4) 功能模块图(Function Block)程序设计语言 
  功能模块图程序设计语言是采用功能模块来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。它有若干个输入端和输出端，通过软连接的方式，分别连接到所需的其它端子，完成所需的控制运算或控制功能。功能模块可以分为不同的类型，在同一种类型中，也可能因功能参数的不同而使功能或应用范围有所差别，例如，输入端的数量、输入信号的类型等的不同使它的使用范围不同。由于采用软连接的方式进行功能模块之间及功能模块与外部端子的连接，因此控制方案的更改、信号连接的替换等操作可以很方便实现。功能模块图程序设计语言的特点是:
•以功能模块为单位，从控制功能入手，使控制方案的分析和理解变得容易;
•功能模块是用图形化的方法描述功能，它的直观性大大方便了设计人员的编程和组态，有较好的易操作性;
•对控制规模较大、控制关系较复录的系统，由于控制功能的关系可以较清楚地表达出来，因此，编程和组态时间可以缩短，调试时间也能减少;
•由于每种功能模块需要占用一定的程序内存，对功能模块的执行需要一定的执行时间，因此，这种设计语言在大中型PLC和集散控制系统的编程和组态中才被采用。

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　　酒与包装，是两个互相融合的互动产业，相互促进。酒行业今后的竞争将逐渐向深度洗牌转化，进入一场品质、品牌、包装的较量战。多年来，酒的包装形式层出不穷。对于酒企业来说，如果把酒包装的问题解决好了，也就意味着酒类新品开发工程的一半已完成。

　　在现今的市场中，酒包装起着至关重要的作用。多数消费者是根据其包装来断定酒的市场价值，因为他们往往会被豪华炫丽的包装打造出来高酒价所误导。而酒包装的价值则主要体现在包装容器和包装盒的设计上，并非以哗众取宠为胜。在市场竞争中，包装应该反映出酒的级别和档次，不能鱼目混珠。一般酒包装可分礼品盒、高、中、低四个档次为妥。

　　酒容器是指直接装酒用的器皿和工具。最常见的酒容器是500毫升装的玻璃瓶；其次是陶瓶、陶罐与坛子。关于现今市场酒瓶可分为两大类，一类是玻璃瓶，另一类为陶瓷瓶，就材质而言，前者是透明、华丽高档；后者釉色可人，高贵典雅。但由于造型不同，会产生出格调高雅、富丽、豪华、粗犷，精细、朴素、敦厚、玲珑、笨拙等各种感觉，消费者对此就有好、坏、美、丑的评价，有时还附加对酒厂企业文化素质的贬褒，因此企业应根据市场需求，贴切来设计酒容器的造型和规格。

　　近几年流行的水晶玻璃瓶和异型瓶，作为白酒的容器，晶莹剔透，表现酒的质感非常到位，因此适用范围相对较广。某些企业还在此基础上稍做了些创新，如一些婚庆用酒，将新人的照片通过加工置入到酒瓶当中，寓意为：长长久久，得到婚庆市场中的一致好评。相对来说，陶制容器在这方面的表现有所欠佳，但陶瓷制品则更能与古老的品牌和文化相呼应。

　　而酒盒包装是指酒瓶外的纸盒包装。它是直接吸引商家和消费者的亮点。由于国人喜好红、黄等喜庆色彩。因此，酒的包装很多是金碧辉煌、红红火火。在包装上如果大家都“红在一片”，就不如另辟蹊径，为酒包装开创另一种色彩美。像蓝陵酒，外包装用蓝色，更能显示其脱俗，反倒比红与黄更显的高贵。此外，酒盒的设计也是酒盒包装的重要环节，新颖的设计能给消费者带来耳目一新的感觉。

　　近年来，在酒包装设计方面可圈可点的地方不多，但在包装材料和技术方面，倒是增加了不少科技含量，取得了一定的突破，也促进了酒包装机械市场的发展。酒包装不仅需要做，而且还要做好，要抓住消费者求新求异的心理，敢于创新、走出自己的路子，走在包装的前沿。

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让我们回想一下三十年前，如果你年纪够大的话，也许会记得一件今天看起来很平常但在当时却非常重要的事件。1979年，日本NTT公司在东京创建了第一个移动电话网络。
在几十年的时间里，这东西一直是富豪们的玩具。谁能想到今天移动电话的数量已经达到了世界总人数的一半？
这并不是现代技术革命中唯一的闪光点。你以前是否能想到有一天可以将所有的唱片收藏都放在口袋里？或者是一个跨越全球的实时通讯和信息分享系统?
预测未来不过是白费功夫，但我们还是决定冒险一试。接下来，我们会评估10件最酷发明的前景，在未来30年里，它们也许会像手机、iPod和互联网那样改变我们的生活，甚至会改变得更多。

1.超视 （Super-vision）

谁愿错过体验一双真正X光眼镜的机会呢？也许你并不总是喜欢看见的景象，不过有了这种近乎超人的视力，你就能透视坚固的墙壁、偷窥邻居或者照看楼上的孩子。遗憾的是，虽然孩子们的漫画背面有类似的广告，它们实际上还不存在。然而现在有一些科技发明能带给你稍逊一筹的好东西。

与可见光不同，无线电波可以穿透固体材料。2006年，英国剑桥咨询公司（Cambridge Consultants）的工程师宣布，他们已经发明了一种手提箱大小的棱镜200系统（Prism200），它能发射超宽频雷达脉冲，并通过聆听反射信号来探测砖墙后面的人。

根据该公司的说法，这些脉冲信号能穿透超过40厘米厚的建筑材料，侦察长达15米范围内的活动。他们认为，这种设备可以用来跟踪人质。不过它有着一个致命的弱点：为了避免被墙或者其他固定建筑误导，它被设计成只记录那些能够产生快速变化回波的物体。换句话说，它只能探测到移动中的人。

不过，就算是人像也很难躲过鄂温·毕伯（Erwin Biebl）雷达探测器的侦查。德国慕尼黑工业大学的毕伯小组已经研制出了一种设备，它能透过一扇紧闭的大门识别呼吸乃至心跳这样细微的活动。

他的小组发现，在433兆赫和24千兆赫之间的无线电波能够穿透皮肤和骨骼，不过会被肌肉（譬如心脏）周围的脂肪层部分地反射回来。他们利用这个特性，使用多普勒效应来识别由心脏跳动或者肺部活动引起的亚厘米级的活动。 （作者：Colin Barras）

2.隐身术（Disappearing act）

没什么幻想像“隐身斗篷”这样迅速地从科幻小说中转入了现实。第一种方法公布于2006年，不过只对微波有效。从那之后，这个领域就挤满了制造哈利波特式斗篷的尝试。

斗篷让一个物体消失，靠的让电磁波绕行，使那些波看上去像是直接穿过去一样。目前来说，实现这个目标的唯一办法是使用“超材料”（metamaterial），它由电子元件组成，能和光产生相互作用，并能以可控的方式引导光线。

理想的斗篷应该对一个大范围内的可视频率都能起作用。制造这些元件并不容易。它们必须很小，比那些与之相互作用的光的波长要短。

去年，加州大学伯克利分校的一个团队首次制造了一种能将可见光向后弯曲、而不是加以反射的材料。英国圣安德鲁斯大学的乌尔夫·莱因哈特（Ulf Leonhardt）也展示了超材料是如何对一定范围的频率起作用的。

更加难以置信的是，香港科技大学的一组研究人员已经设计出如何藏匿远处物体的方法。他们提出使用能互相抵消光学性能的辅助材料（complementary material）。偏振于单个平面的波在穿透一种材料的时候会变得扭曲，不过当它穿透辅助材料的时候，这种扭曲会被抵消，这样看上去就好像那里没有任何东西。　（作者：Justin Mullins）

3.不动手的治疗 (Hands-free healing)

现代无线电话的功能已经超出了《星际航行》中的通话设备，不过，要让“老骨头”医生麦考伊（“Bones”McCoy）的那台能即时显示内伤的便携式医用扫描仪变为现实，还有待时日。但这样的设备一旦问世，也许还能更进一步：工程师们正在开发一种便携式扫描仪，它不仅能定位动脉撕裂这样的内伤点，还能在瞬间让它们愈合。

这种设备的秘诀是高频声波。医生们已经在使用超声波束来检查母亲腹中的婴儿。如果增加波束强度，并将其集中在一点上，它就会产生足以煮熟身体组织的热量。

西雅图华盛顿大学的劳伦斯·克鲁姆（Lawrence Crum）展示了高强度超声波能烧灼出血的动脉。他的超声波技术公司（ultrasound Technology），已经研发出一种手持设备，能让医生在刺穿血流丰富的器官的同时烧灼伤口。克鲁姆希望，今年能在人体上试验这种设备。

弱超声波束还能用于定位出血动脉所特有的快速血液流动现象。

美国政府的国防部高等研究计划局（DARPA）正在资助一个综合了上述两种方法的项目：重伤者声学凝血设备（Deep Bleeder Acoustic Coagulation），这种便携式装备能使用超声波来定位和密封出血的血管。

该设备是一副能缠在受伤四肢上的护腕，内置一组超声波收发器构成。收发器发射低能超声波来扫描受伤的动脉。一旦定位了一根泄漏的血管，就会飞快地对进行治疗。为避免对健康组织造成伤害，光束分几路进入人体，然后小心翼翼地在患部聚合，再用叠加的热量愈合伤口。

（作者：Ben Crystall）

4.蜘蛛还是壁虎？（Spider VS gecko）

蜘蛛侠的动作看似容易，可为了复制他在屋顶的滑稽姿势，研究者们已经爬了好些年的墙了。难点很清楚：要想悬挂在摩天大厦的一侧，任何一套蜘蛛服的的手套和鞋都必须能够支持一个人的平均重量。而且在必要时，手脚都应该能轻易从大厦表面抽离――使用超强力胶水可不行。

为了获得灵感，研究者们抛开蜘蛛，研究起了壁虎。2003年，英国曼切斯顿大学的安德烈·盖姆（Andre Geim）设计出了一种有着极小绒毛的材料，它可以模仿壁虎脚上的那些绒毛。在很小尺寸下起作用的分子间范德瓦尔斯力会让每根绒毛粘住墙壁，壁虎腿上有上百万根这样的绒毛，会产生很强的吸力。在盖姆设计的材料上，绒毛是一种叫做“卡普顿”（kapton）的物质做成的；将一平方厘米的材料使劲按在一个垂直平面上，就可以支撑起一公斤的重量。　（作者：Ben Crystall）

不过，要将这种材料做到以使用的大小还是会有许多困难。譬如，要做出能支撑一个人的面积，就需要更长的绒毛，但是过长绒毛又会缠在一起。意大利都灵理工大学的尼可拉·普格诺（Nicola Pugno）也许有解决办法。2007年，他提出了一种冷杉状的设计：用较长碳纳米管做树干，较短的纳米管做分叉。现在，他已经做出了单个能够支持10公斤左右重量的手套。

不过自然界还是做得更好。人造绒毛中的污垢会降低粘着力。壁虎的脚掌可是能自行清洁的，这种本领远远超出了目前的设计。（作者：Colin Barras）

5.你来发电（You power）

你现在使用的手机算得上新时代的奇迹。不过，不管它有多复杂，电量耗尽的时候就没用了。如果能不用电池，而是从你周围的世界中收集这个小玩意所需的能量，听起来怎么样？

首先，你能把它插在衬衣里。2008年，乔佐治亚理工大学的王中林用生长在Kevlar纤维绳上的氧化锌纳米线织了一块布。当这块材料被弯曲或者挤压的时候，它就会产生微小的电流。

王和他的团队发现，他们能用金属薄膜覆盖每根纤维，从而收集这些电流。

心脏起搏器这样植入体内的小配件可以靠你自身提供动力。斯坦福大学的大卫·特兰（David Tran）的团队设计出了一种使用心脏供电的设备。这个小发明靠推动一小块磁铁在一个小线圈中前后移动来产生电力。磁铁放置在一根装满液体的硅树脂管里，管的两端各附一个气囊，整个设备则放置在心脏里。心脏跳动时，气囊被轮流挤压、推动液体和磁铁沿管子前后移动。

德州大学奥斯汀分校的亚当·海勒（Adam Heller）制造出了一种能植入动脉的燃料电池，它使用血液中的葡萄糖作为燃料。　（作者：Colin Barras）

6.喷气背囊（Jet packs）

在各种梦想机器中，个人喷气式飞机有着不同寻常的地位，毕竟工程师们已经建造和驾驶它们有几十个年头了。更准确的名称是著名的“火箭带”（Rocket belt），它出现在1965年的007电影《霹雳弹》里，出现在1984年洛杉矶奥运会的开幕式上，出现在2005年的《新科学家》杂志里。从第一台火箭带起飞到现在已经有40年了，不过上述机器都按照同样的原理工作，也遇到了同样的致命限制。

火箭带通过将过氧化氢分解成快速扩张的水蒸汽和氧气来产生推力。问题是，每台机器只能携带足够30秒左右飞行的推进剂。谁会想要这样的机器呢？

1999年，坐落在加州圣克拉拉的千禧喷射机公司（Millennium Jet）制造了一台个人飞行器，它安装了两块垂直镶嵌的水平旋翼，靠一台活塞发动机提供能量。尽管这架机器很有前途，但它却在一次测试飞行中坠毁了，而公司也在2003年结束了经营。

如果没有新西兰基督城的马丁飞行器公司（Martin Aircraft），这项事业就会到此为止。后者在2008年7月发射了一台完全不同的喷气背囊。这台机器是由两个涡轮喷气发动机，而不是一个火箭发动机来供能。因此它算得上是一台真正的喷气背囊。两台涡轮喷气发动机靠转动两片垂直放置的水平旋翼获得升力。它使用标准的汽车燃料，一个油箱就能飞行30分钟，航程50公里左右，还配有紧急情况下使用的降落伞。

坏消息是，它的造价在10万美元左右，相当于一辆高档轿车了。但马丁公司已经开始收到订单，并有望在2009年上半年生产出第一批机器。“我以前认为这是件有钱小孩的玩具，但军方、搜救人员和很多其他团体都对这个产品表现出了兴趣。”公司的创立者格兰·马丁（Glenn Martin）说。

马丁的喷气背囊有点大，与其说是用带子捆在身上，倒更像是人走进一台机器。不过，如果你一直盼望穿喷气背囊上下班，那么现在就开始存钱吧。　（作者：Justin Mullins）

7.我的另一辆车是艘太空船（My other car is a spaceship）

想在自己的空间飞行器里感觉失重的自由或者观看日落？随时闯入太空的愿望也许并没有那么荒唐。

最大的困难是找到一种经济的方法将飞船发射升空。常规途径是在金属管内装满高能燃料，然后点燃管的一端，这样的发射方式一次就得一亿美元。减少花费的一种方式是加装机翼：机翼产生的升力能帮助飞船穿过大气往上爬，减少所需的燃料，从而降低飞船的载重。

这就是维贞银河（Virgin Galactic）和XCOR宇航（XCOR Aerospace）这两家私人公司所采取的策略,他们正在研制能将付费乘客送入太空的飞行器。维贞银河将于2010年开始营业，届时，火箭运载机会把公司研制的“太空船二号”（Space Ship Two）送到15公里的高空，然后，飞行器与运载机分离，它的火箭会将它送入更深的太空。XCOR的空间飞行器“天猫”（Lynx）体积较小，且全程中自己飞行，起降都同普通飞机一样。公司最近宣布，他们的每张票价是9万5千美元，约为“太空船二号”的一半。不过，“天猫”只能到达61公里的高空，不能算正式进入太空――通常认为，100公里以上才算太空――而“太空船二号”则打算做到这一点。

不过，为什么不彻底省掉机载燃料呢？按照光机科技公司（Lightcraft Technologies）的工程师莱克·米拉伯（Leik Myrabo）的说法，个人空间飞行器能够靠来自地表的微波光束推动进入太空轨道。米拉伯已经花了十年时间研发一种借助地面激光器向上推动的小型空间飞行器。当光波束打在飞船底部时，会形成一个爆炸的等离子区，朝着天空的方向推动飞行器。他已经设计出了一种使用微波束的系统，他还说，该系统在2025年就能将一个载人的“轻型飞行器” 运至低地球轨道。米拉伯认为，一次常规发射的花费就够他发射1000次了。“我能想象个人航天飞行器在接下来的50到100年之内起飞。”英国的太空技术公司EADS Astrium的帕特里克·伍德（Patrick Wood）这样说。 （作者：David Robson）

8.水下呼吸 （Breathe underwater）

计算装备了水肺，你呆在水下的时间也要受到你背上空气供应的限制。然而海洋是含有氧气的，为什么我们不能像鱼一样到处游动，从水中提取所需的空气呢？

2002年，一位潜水员就这样在游泳池里潜了半个小时，他靠一副人工鳃从水中提取呼吸用的氧气。这台使用高科技硅膜的装置是由日本东京的富士公司（Fuji Systems）研制的。它允许气体通过，但隔绝液体，因此，水中的氧气能够渗透进来，二氧化碳也能渗透出去，就像鱼鳃一样。

不过近期你还不能看到戴着人工鳃的潜水员，因为简单的渗透鳃产生的氧气远远不够。

以色列发明家阿兰·波德纳（Alan Bodner）已经尝试用一个小装置来解决这个问题，它利用了“香槟效应”：当压力减少时，溶解在水中的气体就会冒着泡跑出来。波德纳已经展示，他的方法可以产生出足够呼吸的气体。那么问题解决了吗？

很遗憾，还没有。我们需要大量的氧气，而一公升海水里根本就没有那么多溶解的氧气。因此无论这种提取方法有多有效，都需要提取大量的水才能得到足够多的氧气。另外，尽管你不需要携带氧气，但你必须要带上电池和造气装备，这意味着出错的可能也更大。

然而人工鳃在其他应用上的前景也许更加乐观。利用燃料电池供能的水下机器人可以用鳃来获取氧气。在潜艇或者水下栖息地中，它也能用来去除过量的二氧化碳，或许还能同时提高氧气供应量。（作者：Michael Le Page）

9.你说，它译 （You speak，it translates）

在《银河系漫游指南》中，道格拉斯·亚当斯（Douglas Adams）想象出一种黄色的巴别鱼。把它放在耳朵里，它能够利用脑电波能量，无意识的大脑频率和一种叫做“心灵感应矩阵”的东西来实现即时语言翻译，使得不同物种之间的对话变得很容易。伊拉克的美军正在使用一种装置，它不是黄的，也不能放在你的耳朵里，不过它有望成为万能翻译器。

士兵们使用的是由加州SRI国际公司（SRI International）开发的伊拉控（IraqComm）系统，它由一台安装了语音识别和翻译软件的笔记本电脑组成。冲着麦克风说阿拉伯语，这个软件能识别阿拉伯词组并将它们写下来，然后译成英语。停止说话之后，电脑语音就会说出翻译的英语来。

如同其他类似的软件，伊拉控像人一样靠研究对话来学习翻译。它能在一连串阿拉伯语句和英语译文之间查找统计学上的关联。例如，当阿拉伯词“haar”出现的时候，正确英译里的“热（hot）”也随着出现。如果这种情况出现地足够频繁，软件就会得出结论：这两个词是一个意思。如果有足够的例句，这个软件还能学习语法。一个类似系统是在手持PDA上运行、由卡内基梅隆大学研发的译言者（Speechalator）。

先别指望这种软件能处理自然流畅的语言。伊拉控工作得不错，因为它是针对士兵需要的五万个单词设计的。但话题越广泛，软件就越难区分不同语境中词组的意思。“我们会做到那一步的”， SRI的克里斯丁·普莱柯达（Kristin Precoda）说。 　（作者：Jim Giles）

10.嗅-视系统 （Smell-o-vision）

不管是令人垂涎的烤肉大餐的香味，还是女性身上让人陶醉的香水气息，抑或是鏖战中火药刺鼻的硫磺味，气味都是一种很强大的力量。想象一下看电视或打视频游戏时，如果画面伴随着适当的香味，效果会怎么样?

这就是嗅-视系统的原理：让电视能配合正在放映的画面生成气味。目前还不清楚为什么我们接收到特定的分子后会嗅到特定的气味，也无法预测一种新分子的气味，或合成一种有特定气味的新分子。然而，最新进展显示，这些科学难题能够部分回避；甚至在我们真正了解嗅觉的工作原理之前，嗅-视系统就可能成为现实。

我们把气味分成大概36种类型，例如木类的，草类的，粪便类的，花类的等等，艾弗瑞·吉尔伯特（Avery Gilbert）说。吉尔伯特是一位嗅觉科学家，曾在数字香气公司（DigiScents）工作，该公司在90年代晚期研究过嗅-视觉技术，不过现在已经倒闭。公司打造过一台能生成大部分日常气味的模型设备。吉尔伯特说，这些气味虽然算不上对自然气味的完美复制，但都能被分辨出来。

对大银幕来说，嗅-视系统并不陌生。1950年代的剧院就使用了粗糙的嗅-视系统，在那之后也曾间歇使用。最近，一些经过选择的放映点在播放电影《新世界》（The New World）多个场景时都使用了嗅-视系统。

释放香气已经不再困难，但嗅-视觉还有着更多的问题。比如怎样防止释放的各种气味不会混合成你不想要的气味？或者比画面逗留的更长久？索尼的研究者们也许已经有了答案，那就是完全绕过鼻子，直接跟大脑打交道（《新科学家》2005年4月7日第10页）。索尼的计划可以从一个专利申请中窥得一二，它描述了使用超声波信号来直接刺激脑的特定部位，从而使观众或者游戏玩家的脑能感觉到气味。遗憾的是，到目前为止，还没有听到索尼生产相应硬件的风声。　　（作者：Bijal Trivedi）

本文选自《新科学家》杂志2009年1月26日，原文在此

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        对IT产业而言，激动人心的颠覆性技术突破往往要隔好几年才会出现一次，但渐进式的产品创新则每时每刻都在发生——聚焦2009，以下这些技术趋势或许有可能成为企业追捧、大众关注的热点。

一是云计算渐趋主流化。2009年可以称为“云计算元年”——经过多年的积淀和持续的探索，眼下，云计算终于开始成为一种全球IT产业共同应和的、主流的声音——把所有的计算应用和信息资源都用互联网连接起来，供个人和企业用户随时访问、分享、管理和使用，相关的应用和资源可以通过全球任何一个服务器和数据中心来获取。在这样一种应用愿景的激励下，包括Amazon、IBM、HP、Google在内的IT业领导企业均开发了不同版本的云计算解决方案，而微软亦于去年正式发布了完整的云计算平台Windows Azure（蓝天），并投入巨资在全球范围建造数据中心——微软希望“云平台”最终同PC平台一样，能够让成千上万的第三方开发人员开发出丰富的应用与新颖的服务——而这样的平台势必会造就一个全新的“云产业”。

二是智能终端产品继续保持多元化的发展态势。笔记本电脑、智能手机、移动娱乐终端以外，“上网本”和家用网络影音设备过去一年来的热销足以说明，在数据和应用渐趋集中化的大背景下，大多数用户仍然渴望获得多元的、随享的（可随时随地获取的）、个性化的体验。2009年是中国3G通信网络建设的起点，目前部分城市的用户已可以申请3G服务。以移动多媒体和宽带为主要特征的3G通信网络的建设和完善势必会激发新的用户需求，孵化出新的生态体系与产业巨人，并让无线宽带环境下的办公和娱乐变得易如反掌。

三是三屏（电视屏、PC屏、手机屏）走向融合。在CES 2009大会上，微软首席执行官史蒂夫•鲍尔默指出，微软不仅要“提高计算机的普及率”，使全球的每一个人“都能买到价格适中的计算机”，还将以持续的技术创新加速“三屏融合“的趋势，使其逐渐发展为“单一的无缝生态系统”。归根结底，打通各种屏幕、平台与网络（互联网、移动通信网、广播电视网）间的壁垒，让数据和各种计算资源无处不在、触手可及，这将是全球IT产业参与者共同肩负的任务。

四是自然用户界面（NUI , Natural User Interface）——特别是触控技术将使人机交互变得更加自然直观，更为人性化。比如Surface、iPhone和一些采用Windows Mobile系统的手机已经让用户体验到触控的便利，而在Windows 7中，触控技术将首次登陆PC操作系统。它将为用户在键盘、鼠标以外提供更新颖的控制方式，只需手指轻轻滑动，就能让PC欣然听命——虽然这意味着用户必须升级自己的显示器，但好在新版操作系统对硬件性能的要求并不算高，用户不至于为体验新科技付出过高的成本。“设备台”和“移动宽带”则是Windows 7的另外两个值得用户尝试的亮点功能——前者旨在为手机、DV、便携游戏机等形形色色的数字装备提供清晰、简洁、智能化的管理界面和操作方式，让硬件设备制造商定制个性化、差异化的服务，它能够让用户直观地看到“装备”的性能数据，并随时更新产品说明书、软件和增值内容。后者则大大简化了网络配置的步骤，提升了PC接入网络及与其他设备互联、互用资源的功能。

五是显示技术的持续演进。当前，大屏幕、全高清的LCD或PDP电视机已走进许多家庭，但新一代显示技术也正在趋于成熟。CES 2009大会上，一款厚度仅为1/3英寸的超薄高清显示器给我留下了深刻的印象。这表明液晶和等离子显示技术还有很大的潜力可挖——同时亮相的还有基于OLED技术的显示产品。我想，这些产品和技术都会为消费者创造全新的视听体验，从而引领下一代的消费娱乐潮流，创造出巨大的商业契机。

六是绿色IT科技已成为众多企业共同关注的焦点。时下IT软硬件开发商和服务提供商都在探索更环保的解决方案——不止是让用户能够以能效比最高的方式获取各种计算和通信体验，还包括在企业自身管理和运营的过程中贯彻环保意识。以微软部署的“蓝天”（Azure）云计算平台为例，“蓝天”的底层是微软全球基础服务系统——Global Foundation Services（GFS），由遍布全球的第四代数据中心构成。几年前微软便开始筹建数据中心，因此目前正在运行的数据中心已“升级”到能效比表现更优异的第四代——旨在支持所在区域的环境保护事业，为绿色IT做贡献，所有的微软数据中心都采用了清洁能源，并兼顾了系统的性能、工作效率和可靠性。

自上个世纪80年代初至今，技术的持续进步令IT产业抒写了远超传统产业发展速度的传奇，亿万用户的工作与生活也由此被彻底改变。2009年，虽然IT产业也在经济发展趋缓的阴云的笼罩下，但作为全球经济发展的风向标，无论顺境逆境，创新一直都是IT产业发展的核心动力，同时也为传统产业的升级和增值提供了宝贵的契机。无论形势如何变化，我相信包括微软在内的IT业参与者都将一如既往地关注创新、投资创新、推进创新。

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1.故障现象

    据值班电工反映，系统电源指示灯POWER亮，正常操作外部开关、按按钮时，CPU面板上ERROR报警指示灯亮，外部输出切断，当时刚好上午准备下班。下开机时，从CPU内部冒出一股浓烟，此时，PLC交流电压为247V左右。

2.故障分析及处理

    当PLC控制出现下列优先级错误时会引起CPU停机：CPU WAIT’ G (CPU等待)、MEMORY ERR（存储器错误）、NO END INST（无结束语句）、I/O BUS ERR（I/O总线错误）、I/O SET ERR（I/O设置错误）、I/O UNIT ERR（I/O单元错误）、SYS FAIL FALS（系统出错）等。

    用编程器读出出错信息如下：COU WAIT’ G、MEMORY ERR。拆下该CPU，经查看内部线路，发现CPU内部电源部分一集成件SI-9510A已炸开，显然，CPU不能运行。可能原因是当时电源电压高于OMRON产品给定电压最高值(240Va.c)7V左右或该集成件本身质量欠佳造成的。更换同型号CPU，ERROR红灯仍亮，系统不能启动，用编程器读出的出错信息依然如故。

    为了防止意外和查看问题方便，我们将备用的存贮器换上，因其RAM中无用户程序。此时，能引发CPU等待的错误主要有两个方面：特殊I/O单元等待及扩展I/O单元等待。首先，我们查看了扩展单元的各部分，其电源供给正常，发现连接电缆插头松动，插好，试机，PLC CPU依然停机，但无存贮器错误显示。由于系统未进行I/O地址登记，为查找原因方便，将扩展机架“离线”操作，直接检查主板特殊单元。存贮器中RAM为空白，只要拆下坏的模板后，CPU就应运行，其RUN指示灯亮（编程器置RUN或MONIT状态）。当拆下主板上OD215模板后，RUN亮，将备用的OD215进行状态设置，替换后也亮。此时，再将原来的存贮器换上，结果编程器上蜂鸣器马上声响，又出现MEMORY ERR出错信息，可见存贮器也被烧坏。只能用备用的存贮器，重新输入原始用户程序，分段检查、试车，最后全部重新试车，系统正常，交付使用。

    直此，笔者认为引起这次停机故障的可能原因是特殊I/O单元OD215损坏，又由于偶然因素如电压偏高，使CPU烧坏及存贮器损坏。

3.体会

    （1）PLC控制系统设计时，其电源的稳压设计必须引起重视，以满足当地电压波动范围适合PLC规范要求，为此，我们正着手改进原电源线路

    （2）程序需备份。设计者一般均有程序备份，用户手中也必须有正确的程序清单。

    （3）平时应当注意何处可以购买到备件，以便及时修复机器。

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