【正文】 紡織企業(yè)信息化發(fā)展的領(lǐng)域主要分為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、企業(yè)管理、生產(chǎn)過程控制、生產(chǎn)裝備和企業(yè)間協(xié)作五方面，涉及技術(shù)包括信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)等。 實(shí)現(xiàn)基于 PROFIBUSDP 總線技術(shù)對(duì) 倍捻 機(jī) 設(shè)備 的 主要參數(shù)采集，解決生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性 和高速性 的問題。當(dāng)計(jì)算完成后 T98 復(fù)位，繼續(xù)下一次計(jì)算，就可以時(shí)刻監(jiān)控倍捻機(jī)的線速。即只要 S7200 PLC 通過區(qū)域 VB2408VB2439 把數(shù)據(jù)發(fā)到 S7300 PLC 中，而 S7300 PLC 通過區(qū)域 VB2400VB2407 把數(shù)據(jù)發(fā)送到 S7200 PLC 中。 DP 主站將參數(shù)賦值和 I/O 組態(tài)信息寫入到EM277 PROFIBUS DP 模塊，然后， EM277 將 V 存儲(chǔ)器地址和輸入及輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度傳送給 S7200 PLC[17]。 組態(tài) EM277 及其地址分配 主站通過將 EM277 輸出區(qū)的信息發(fā)送給從站的輸入緩沖區(qū)，與其每個(gè)從站交換數(shù)據(jù)。然后，主站從從站那里讀出診斷信息，并驗(yàn)證 DP 從站已接受參數(shù)和 I/O 組態(tài)。作為 DP 從站， EM277 模塊接收從主站來的多種不同 I/O配置，向主站發(fā)送和接收不同數(shù)量的數(shù)據(jù)。從主站來的輸出數(shù)據(jù)放在 V 存儲(chǔ)器中由某地址開始的區(qū)域內(nèi)，而該地址是在初始化期間，由 DP 主站所提供的。 （ 5）如果沒有 24VDC 供電， POWER（電源）燈將熄滅 [12]。從主站來的輸出數(shù)據(jù)放在 V 存儲(chǔ)器中由某地址開始的區(qū)域內(nèi)，而該地址是在初始化期間，由 DP 主站所 提供的。輸入和輸出緩沖地址是主站寫入 S7200 PLC 賦值參數(shù)信息的一部分，用戶必須組態(tài)主站以識(shí)別所有的從站以及將需要的參數(shù)和 I/OPROFIBUS DP EM277 S7200PLC S7300PLC 串行 I/O 總線 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 組態(tài)寫入每一個(gè)從站。這種特性使用戶能修改所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。經(jīng)功率放大后 ，立即就有相應(yīng)的電流流過次級(jí)繞組以對(duì)失衡的磁場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)償。 （ 1） 直放式（開環(huán)式） 眾所周知，當(dāng)電流通過一根長(zhǎng) 導(dǎo)線 時(shí)，在導(dǎo)線周圍將產(chǎn)生一磁場(chǎng)，這一磁場(chǎng)的大小與流過導(dǎo)線的電流成正比，它可以通過磁芯聚集感應(yīng)到霍爾器件上并使其有一信號(hào)輸出。 倍捻工序中高速計(jì)數(shù)器輸入點(diǎn)分配，如表 32 所示。在我的程序中設(shè)置高速計(jì)數(shù)器為增計(jì)數(shù)，即給其傳送的值為 16F8，這便是按照控制字節(jié)來的。同一個(gè)輸入點(diǎn)只能用做一種功能，如果程序使用了高速計(jì)數(shù)器，則高速計(jì)數(shù)器的這種工作模式下指定的輸入點(diǎn)只能被高速計(jì)數(shù)器使用。 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 高速計(jì)數(shù)器的 使用 (1)工作模式及輸入點(diǎn)： 高速計(jì)數(shù)器的使用共有四種基本類型：帶有內(nèi)部方向控制的單向計(jì)數(shù)器，帶有外部方向控制的單向計(jì)數(shù)器，帶有兩個(gè)時(shí)鐘輸入的雙向計(jì)數(shù)器和 A/B 相正交計(jì)數(shù)器。二者結(jié)合，使得單片機(jī)的應(yīng)用已不僅僅局限于傳統(tǒng)意義上的二者結(jié)合，使得單片機(jī)的應(yīng)用已不僅僅局限于傳統(tǒng)意義上的 自動(dòng)監(jiān)測(cè)或控制，而形成了以網(wǎng)絡(luò)為核心的分布式多點(diǎn)系統(tǒng)可發(fā)展的趨勢(shì)。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行的位將被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。 （ 3） 支持 IL、 LAD、 FBD 三種編程語(yǔ)言，可以在三者之間隨時(shí)切換。任務(wù)循環(huán)執(zhí)行一次稱為一個(gè)掃描周期。 圖 31 S7200 外觀圖 圖 32 S7200 結(jié)構(gòu)圖 SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。 6. 網(wǎng)絡(luò)末端掛接 活動(dòng)終端電阻 ，以避免網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)備的維護(hù)和故障而對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)造成影響 。 另外，為了保證單臺(tái)設(shè)備停機(jī)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不產(chǎn)生影響，對(duì)于 DP 網(wǎng)絡(luò)中的終端電阻均采用活動(dòng) 終端電阻 。另外非循環(huán)通信還提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)及參數(shù)配置故障診斷和報(bào)警處理等功能。紗線的捻向?qū)椢锏耐庥^和手感影響很大，利用經(jīng)緯紗的捻向與織物組織相配合，可織出外觀、手感等風(fēng)格各異的織物 。 運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制中心的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊，從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)輔助管理和工藝參數(shù)優(yōu)化，使整個(gè)公司的信息化管理形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，確保公司資源管理系統(tǒng)的成功實(shí)施。 與傳統(tǒng)的紡織工藝過程相比，在系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面，都具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。目前數(shù)據(jù)采集的方法是多種多樣的，現(xiàn)場(chǎng)總 線技術(shù)作為一種新的串行、多點(diǎn)的數(shù)字式數(shù)據(jù)采集方案，能夠使系統(tǒng)具有高度開 放性、互操作性，而且現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)本身具有結(jié)構(gòu)的高度分散性以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 的高度適應(yīng)性和良好的經(jīng)濟(jì)性，近年來受到越來越廣泛的關(guān)注 [6]。紡織生產(chǎn)過程自動(dòng)化不僅可直接降低勞動(dòng)力成本，還可通過提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量降低其生產(chǎn)成本。細(xì)絡(luò)聯(lián)技術(shù)國(guó)際上 80年代中期就已進(jìn)入實(shí)用階段，我國(guó)應(yīng)盡快提上議事日程，細(xì)絡(luò)聯(lián)對(duì)大幅度提高細(xì)紗生產(chǎn)效率，減少細(xì)紗和絡(luò)筒工序用人，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有重要作用。 80年代后期 ,歐洲首先出現(xiàn)了全自動(dòng)化紡紗工廠 , 傳統(tǒng)紡織技術(shù)進(jìn)入了現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展階段 。 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................27 附 錄 ............................................................................................................................29 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 基于 S7200 的紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 近年來 ， 我國(guó)紡織機(jī)械行業(yè)的 信息化 水平有了明顯的提高，在新型紡織機(jī)械上普遍采用了 自動(dòng) 控制 技術(shù)。 底層舊設(shè)備通過傳感器將運(yùn)動(dòng)信號(hào)傳遞給 S7200 PLC，通過 S7200 進(jìn)行設(shè)備機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)工藝參數(shù)運(yùn)算，最后通過 EM277 進(jìn)行數(shù)據(jù)集成。 我國(guó)棉紡織設(shè)備和國(guó)際先進(jìn)水平的差距主要反映在自動(dòng)化程度、生產(chǎn)效率、設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性等方面，要著力關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)創(chuàng)新，趕上國(guó)際紡織技術(shù)發(fā)展步伐。 信息采集在紡織行業(yè)的應(yīng)用 紡織業(yè)是傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型行業(yè)。其核心是利用各種實(shí)時(shí)信息對(duì)計(jì)劃進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和調(diào)度，由于制造車間不僅是大量制造實(shí)時(shí)信息的集散地，即生產(chǎn)計(jì)劃的具體執(zhí)行者，更是制造信息的反饋者，所以制造車間對(duì)整個(gè)制造系統(tǒng)的敏捷性會(huì)產(chǎn)生很大程度上的影響 。采用最新的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，促進(jìn)紡織企業(yè)的發(fā)展已成為當(dāng)今世界的潮流。信息集成系統(tǒng)綜合了信息采集、信息處理和控制為一體的管理信息系統(tǒng)，代表了現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的高新水平及發(fā)展方向。 加捻是使紗條的兩個(gè)截面產(chǎn)生相對(duì)回轉(zhuǎn)，這時(shí)紗條中原來平行于紗軸的纖維傾斜成螺旋線。 S7200 與 S7300 之間可以進(jìn)行 MPI 通信、 PROFIBUS 通信以及以太網(wǎng)通信三種方式。 每組的三臺(tái)倍捻機(jī) A、 B、 C 之間隔有一段距離， PLC 安裝在倍捻機(jī) B 上， A、C 與 B 之間通過 6 芯線連接 ，其中 2 芯連接 PLC 的電源線給傳感器供電，其它的用來連接高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)，向 PLC 傳遞傳感器信號(hào)。 3. 主站采用西門子的 CPU3172DP。減少或消除反射的方法是在電路的終端加上一個(gè)適當(dāng)?shù)慕K端電阻網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)可以吸收信號(hào)能量，顯著地減弱信號(hào)反射。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的 簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。 （ 4） 執(zhí)行 CPU 自診斷： S7200 檢查固件、程序存儲(chǔ)器和擴(kuò)展模塊是否工作正常 （ 5） 寫輸出：在程序結(jié)束時(shí)， S7200 將數(shù)據(jù)從輸出映像寄存器中寫入把輸出鎖存器，最后復(fù)制到物理輸出點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 （ 7） 支持 TD 200 和 TD 200C 文本顯示界面 (TD 200 向?qū)?)。 隨著 PLC單片機(jī)的不斷發(fā)展和微機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在測(cè)控領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用．由 PC機(jī)和多臺(tái)單片機(jī)構(gòu)成的測(cè)控系統(tǒng)已成為單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。在我的這個(gè)系統(tǒng)中就是利用高速計(jì)數(shù)器的初始值等于預(yù)設(shè)值便產(chǎn)生中斷。 選用某個(gè)高速計(jì)數(shù)器在某種工作模式下工作后，高速計(jì)數(shù)器所使用的輸入端不是任意選擇的，必須按系統(tǒng)指定的輸入點(diǎn)輸入信號(hào)。 表 31 高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)和工作模式 模 式 描 述 輸 入 點(diǎn) HSC0 HSC1 HSC2 HSC3 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 (2)高速計(jì)數(shù)器的使用方法： 每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，程序運(yùn)行時(shí)根據(jù)運(yùn)行狀況自動(dòng)使某些位置位，可以通過程序來讀取相關(guān)位的狀態(tài)，用做判斷條件實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。兩者都是有符號(hào)整數(shù)。開環(huán)也就是開關(guān)型，閉環(huán)就是線性型的 . 霍爾傳感器是根據(jù)霍爾原理制成的。當(dāng)與 I 與匝數(shù)相乘所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相等時(shí)， Is 不再增加，這時(shí)的霍爾器件起指示零磁通的作用，此時(shí)可以通過 Is 來平衡。 EM277 經(jīng)過串行 I/O 總線連接到 S7200 PLC。首先將數(shù)據(jù)移到 S7200 PLC 中的變量存儲(chǔ)器，就可將輸入、計(jì) 數(shù)值、定時(shí)器值或其它計(jì)算值傳送到主站。在數(shù)據(jù)交換模式中，主站將輸出數(shù)據(jù)寫入到 EM277 PROFIBUS DP 模塊，然后， EM277 模塊響應(yīng)最新的 S7200 PLC 輸入數(shù)據(jù)。 （ 3）如果 DP 通訊中斷，強(qiáng)迫 EM277 模塊退出數(shù)據(jù)交換模式，此時(shí)， DX MODE燈熄滅而 DP ERROR 燈變紅。 在數(shù)據(jù)交換模式中，主站將輸出數(shù)據(jù)寫入到 EM277 PROFIBUS DP 模塊，然后，EM277 模塊響應(yīng)最新的 S7200PLC 輸入數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò) 通過 EM277 PROFIBUSDP 擴(kuò)展從站模塊，可將 S7200CPU 連接到PROFIBUSDP 網(wǎng)絡(luò)。還應(yīng)告訴主站由從站（輸入）讀入的數(shù)據(jù)應(yīng)放置何處，以及從何處獲得寫入從站（輸出）的數(shù)據(jù)。 一旦 DP 主站已將參數(shù)和 I/O 組態(tài)寫入到 DP 從站，而且從站已從主站那里接收到參數(shù)和組態(tài)，則主站就擁有那個(gè)從站。從這個(gè)位置開始為輸出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，它應(yīng)作為 EM277 的參數(shù)賦值信息的一個(gè)部分。 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 CPU224 CPU3172 DP V存儲(chǔ)區(qū) I/O地址區(qū) VB0 VB2399 VB2400 圖 41 V存儲(chǔ)器和 I/O地址區(qū) 具體組態(tài)如下： 首先從 STEP7 中 HW Con fig 左邊的窗口找到 EM277 的 GSD 文件，將此文件拖放到總線網(wǎng)絡(luò)上，右擊 EM277 的位圖，選擇屬性，設(shè)置與 S7300 PLC 交換數(shù)據(jù)的區(qū)域的偏移量，并且此從站地址設(shè)為 11。 線速計(jì)算 VW300 VW3010 分別表示 B 車的錠子速度和線速， 可以顯示倍捻機(jī)的運(yùn)行狀況。 需要說明的是在論文中只是附了部分程序用來說明系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并且應(yīng)用硬件基本相同，程序編寫中只需根據(jù)需要改變相應(yīng)的地址和存儲(chǔ)單元等就可以完成整個(gè)系統(tǒng) [18]。 在紡織生產(chǎn)領(lǐng)域，用現(xiàn)代信息技術(shù)改造傳統(tǒng)紡織行業(yè)是紡織工業(yè)發(fā)展的唯一出路。 積極融入國(guó)際紡織產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整進(jìn)程，在充分研究、了解相關(guān)環(huán)境、政策的基礎(chǔ)基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 上，積極穩(wěn)妥地“走出去”，通過新設(shè)、并購(gòu)、參股等多種形式在海外建立研發(fā)中心、營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)以及生產(chǎn)加工基地、紡織原料基地等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要素在全球范圍內(nèi)的優(yōu)化配置 [20]。 紡織行業(yè) 信息采集系統(tǒng) 未來的展望 為應(yīng)對(duì)全球范圍的金融危機(jī)對(duì)中國(guó)紡織行業(yè)的影響，紡織行業(yè)迫切需要加快技術(shù)進(jìn)步，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，而信息化建設(shè)是產(chǎn)業(yè)進(jìn)步和升級(jí)過程中不可缺少的重要內(nèi)容 。當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到上限值后，就需要運(yùn)行下面的程序把數(shù)據(jù)清零 ，然后繼續(xù)執(zhí)行產(chǎn)量計(jì)算程序 。 高速計(jì)數(shù)器初始化程序用來初始化高速計(jì)數(shù)器， 選擇高速計(jì)數(shù)器 HSC3， 并選擇工作模式 0。 CPU224 中的輸出緩沖區(qū)和輸入緩沖區(qū)長(zhǎng)度（由I/O 組態(tài)確定）分別是 16 個(gè)字和 4 個(gè)字。輸出和輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)駐留在 S7200 PLC 的變量 存儲(chǔ)器（ V 存儲(chǔ)器）內(nèi)。這種數(shù)據(jù)交換方式無(wú)限期地繼續(xù)下去。 EM277 能讀寫 S7200CPU 中定義的變量存儲(chǔ)器，就可將輸入、計(jì)數(shù)