【正文】 點(diǎn)，或正或負(fù)，再將這個(gè)公共點(diǎn)接入限位開(kāi)關(guān)等設(shè)備中，當(dāng)限位閉合時(shí)，形成通路，將信號(hào)引入 PLC輸入點(diǎn)，此時(shí) PLC里面這個(gè)輸入點(diǎn)就通了，可以在編程時(shí)使用 。 （ 4） 具有密碼保護(hù)功能。在一個(gè)掃描周期中， S7200 主要執(zhí)行下列五個(gè)部分的操作： （ 1） 讀輸入： S7200 從輸入單元讀取輸入狀態(tài)，并存入輸入映像寄存器中。 S7200 系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 7. 網(wǎng)段中使用中繼器保證信號(hào)傳遞的可靠性和穩(wěn)定性 。又因?yàn)樵O(shè)備分布范圍較廣，因此在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中采用了 中繼器 ，保證了信號(hào)傳遞的可靠性和穩(wěn)定性。由于 S7200PLC 上沒(méi)有基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 PROFIBUS DP 通信口，所以 S7200 PLC 需要 通過(guò) EM277 PROFIBUS DP 擴(kuò)展模塊和標(biāo)準(zhǔn) DP 電纜連接到 DP 網(wǎng)絡(luò)。 顧名思義，倍 捻機(jī)作為一種加捻設(shè)備，實(shí)現(xiàn)一轉(zhuǎn)兩捻，效率比傳統(tǒng)捻線(xiàn)機(jī)成倍提高，卷裝容量增大，加捻質(zhì)量大幅度提高 。 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 進(jìn)口設(shè)備倍捻工序 在紡織工程領(lǐng)域，紡紗與織布是兩個(gè)完全不同的工藝過(guò)程。具體表現(xiàn)在：在沒(méi)有聯(lián)網(wǎng)的紡織生產(chǎn)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行情況只能靠工人 24 小時(shí)值班 看守，勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且如果出現(xiàn)故障，由于現(xiàn)場(chǎng)工人的使用經(jīng)驗(yàn)差異，做出的判斷也會(huì)有較大的差異。 通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)紡織行業(yè)信息化現(xiàn)狀的調(diào)研，以及對(duì)傳統(tǒng)和現(xiàn)代的數(shù)據(jù)采集方法的分析比較，提出了以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的紡織生產(chǎn)質(zhì)量控制參數(shù)的數(shù)據(jù)采集方案。所以實(shí)現(xiàn)紡織生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化已 成為西方發(fā)達(dá)國(guó)家紡織企業(yè)的基本競(jìng)爭(zhēng)手段。緊密紡紗技術(shù)我國(guó)引進(jìn)不少，國(guó)產(chǎn)機(jī)型也還需要改進(jìn)提高，不斷總結(jié)管理使用經(jīng)驗(yàn) [1]。 現(xiàn)代紡織技術(shù)的主要特征是智能化生產(chǎn)現(xiàn)代紡織技術(shù)依靠高度自動(dòng)化的生產(chǎn)設(shè)備 ,保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量 , 提高生產(chǎn)效率 , 減少用人 , 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 , 降低產(chǎn)品成本 ,增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng) 。 隨著這 些 技術(shù)的推廣應(yīng)用很大程度提高了紡織行業(yè)的工作效率和管理效能。為了實(shí)現(xiàn)這種作用 本文采用 PROFIBUSDP 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，通過(guò)每臺(tái)S7200 增加一個(gè) PROFIBUSDP 擴(kuò)展模塊 EM277 作為從站連接到 DP 網(wǎng)絡(luò)中 。國(guó)產(chǎn)成套棉紡新設(shè)備基本上達(dá)到 90年代國(guó)際先近水平，但與當(dāng)前國(guó)際先進(jìn)水平還有較大差距。國(guó)產(chǎn)金屬針布、鋼領(lǐng)、鋼絲圈、膠輥膠圈、金屬槽筒、捻接器等與國(guó)際知名品牌還有較大差距 。 “ 敏捷 ” 主要是表現(xiàn)在跟蹤變化和響應(yīng)時(shí)間的快速方面，生產(chǎn)指揮人員、企業(yè)決策者不僅關(guān)心在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)任務(wù)的具體安排，同時(shí)還要關(guān)心設(shè)備負(fù)荷、紡織制品狀態(tài)、實(shí)時(shí)任務(wù)以及物料狀態(tài)等，所以 “ 以時(shí)間為關(guān)鍵的制造 ” 越來(lái)越為企業(yè)所重視。 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 課題研究的目的和意義 網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和工作效率，作為全球正面臨著的一場(chǎng)新技術(shù)革命，普遍應(yīng)用 于 紡織產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程、生產(chǎn)過(guò)程、管理過(guò)程和營(yíng)銷(xiāo)過(guò)程中，為紡織工業(yè)在新世紀(jì)全面進(jìn)入數(shù)字化階段提供了重要條件。 追求高度智能化、系通化、標(biāo)準(zhǔn)化，是未來(lái)紡織生產(chǎn)工藝要求的必然趨勢(shì)。對(duì)于 短纖紗 ， 加捻使纖維之間抱合得更加緊密，使紗具有一定物理機(jī)械性質(zhì) ；對(duì)于 長(zhǎng)絲 ， 加捻的工藝目的是 改善 織布工藝的 加工性，提高紡織品 抗起毛起球、抗勾絲性，強(qiáng)捻使織物風(fēng)格獨(dú)特。每 3 臺(tái)倍捻機(jī)連接有一臺(tái) S7200 的 PLC，倍捻機(jī)的所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在 S7200 的存儲(chǔ)區(qū)中，所以要想實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，只要將總站 S7300 的 PLC 與倍捻機(jī)上 S7200 間建立連接。 上面圖中 24VDC 都 是借用 S7200PLC 的 電源。 網(wǎng)絡(luò)配置的具體方案為： 1. 霍爾傳感器 、 S7200PLC 2. 對(duì)每臺(tái) S7200PLC 增加一個(gè) EM277 PROFIBUS DP 模塊，作為從站連接到DP 網(wǎng)絡(luò)中 。圖 23 為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖 當(dāng)信號(hào)在電纜上傳輸時(shí)，任何附加的電阻、電容，以及線(xiàn)路終端等都會(huì)引起信號(hào)反射，反射會(huì)在線(xiàn)路上引起許多信號(hào)的疊加，產(chǎn)生嚴(yán)重的信號(hào)干擾，特別是在高速率傳輸時(shí)，這種情況更甚。 S7200 系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。 （ 3） 處理通訊請(qǐng)求： S7200 執(zhí)行通訊處理。 （ 6） 指令向?qū)Чδ埽?PID 自整定界面； PLC 內(nèi)置脈沖串輸出 (PTO)和脈寬調(diào)制 (PWM)指令向?qū)?；?shù)據(jù)記錄向?qū)?；配方向?qū)А?因 此 利用該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與 霍爾 傳感器通過(guò)運(yùn)算放大 電路相連組成一個(gè) 產(chǎn)量計(jì)算 系統(tǒng)，可以使繁瑣的 產(chǎn)量計(jì)算 以及相關(guān)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化解決了一大難題。 另外高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)和動(dòng)作可采用中斷方式進(jìn)行控制，與 CPU 的掃描周期關(guān)系不大，各種型號(hào)的 PLC 可用的高速計(jì)數(shù)器的中斷事件大致分為 3 類(lèi)：當(dāng)前等于預(yù)設(shè)值中斷；輸入方向改變中斷和外部復(fù)位中斷。在使用 一個(gè)高速計(jì)數(shù)器時(shí)，首先要使用 HDEF 指令給計(jì)數(shù)器設(shè)定一種工作模式，每一種 HSCn 的工作模式的數(shù)量也不同， HSC1 和 HSC2 最多可達(dá) 12種，而 HSC5 只有一種工作模式。 高 速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)和工作模式如表 31 所示，在該表中可以清楚的看出當(dāng)選擇高速計(jì)數(shù)器的工作模式時(shí)其控制輸入點(diǎn)為哪個(gè)。 第三，執(zhí)行 HDEF 指令； 第四，設(shè)定初始值和預(yù)設(shè)值，每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都對(duì)應(yīng)一個(gè)雙字長(zhǎng)的初始值和一個(gè)雙字長(zhǎng)的預(yù)設(shè)值。 霍爾傳感器也可分為開(kāi)環(huán)原理和閉環(huán)原理。這一電流再通過(guò)多匝繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與被測(cè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)正好相反，因而補(bǔ)償了原來(lái)的磁場(chǎng)，使霍爾器件的輸出逐漸減小。 EM277 模塊 EM277 模塊數(shù)據(jù)交換本質(zhì) 通過(guò) EM277 PROFIBUS DP 擴(kuò)展從站模塊，將 S7200 PLC 連接到 PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò) 上 。輸入、計(jì)數(shù)器值、定時(shí)器值或其它計(jì)算得到的值可以首先移動(dòng) S7200 PLC 的變量存儲(chǔ)區(qū)，然后傳送到主站。 一旦 EM277 PROFIBUS DP 模塊已用一個(gè) DP 主站成功地進(jìn)行了組態(tài)， EM277和 DP 主站就進(jìn)入數(shù)據(jù)交換模式。 （ 2）當(dāng) DP 的通訊成功地初始化后（ EM277 PROFIBUS DP 模塊進(jìn)入和主站交換數(shù)據(jù)的狀態(tài)時(shí)）， DX MODE 燈變綠直到數(shù)據(jù)交換狀態(tài)結(jié)束。 當(dāng)給 EM277 PROFIBUS DP 模塊設(shè)定了與主站組態(tài)中的地址相匹配的 DP 端口地址，并且已用 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)上 DP 主站成功地進(jìn)行了組態(tài)， EM277 和 DP 主站就進(jìn)基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 入數(shù)據(jù)交換模式。 EM277 是實(shí)現(xiàn) S7200 PLC 與主站數(shù)據(jù)交換的中轉(zhuǎn)站 [14]。 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 運(yùn)用 STEP7 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)硬件進(jìn)行組態(tài) STEP 7 中 一個(gè) DP 主站組態(tài)應(yīng)包含地址，從站類(lèi)型以及從站所需要的任何參數(shù)賦值信息。如果有意外情況發(fā)生，從站器件可以通知主站，而主站就會(huì)讀取來(lái) 自從站的診斷信息 [16]。當(dāng)用戶(hù)組態(tài) DP 主站時(shí)，應(yīng)定義 V 存儲(chǔ)器內(nèi)的字節(jié)位置。輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)從 VB2400 開(kāi)始；輸出緩沖區(qū)緊緊跟隨輸出緩沖區(qū)，并在 VB2408 處開(kāi)始。 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 （ 2）錠速、線(xiàn)速計(jì)算 錠速計(jì)算 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 對(duì)計(jì)數(shù)器 HC3 設(shè)定一個(gè)預(yù)設(shè)值，然后運(yùn)行程序，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)執(zhí)行中斷程序，時(shí)間繼電器 T33 記錄了達(dá)到預(yù)設(shè)值的時(shí)間， 預(yù)設(shè)值相當(dāng)于轉(zhuǎn)軸所轉(zhuǎn)的圈數(shù)， 從而計(jì)算出倍捻機(jī)的錠速。 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 在這個(gè)系統(tǒng)的編程設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵之處就是通過(guò) EM277 模塊，主站能夠讀取從站發(fā)送的數(shù)據(jù)，并一直保持接受狀態(tài)，完成數(shù)據(jù)的采集。國(guó)家將紡織行業(yè)作為全國(guó)企業(yè)信息化的工作試點(diǎn)，這對(duì)推進(jìn)紡織行業(yè)信息化建設(shè)將是一個(gè)非常有利的條件。 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 參考文獻(xiàn) [1] 中國(guó)紡機(jī)網(wǎng)， 國(guó)內(nèi)外紡織技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和展望 [J]， 20xx621. [2] Agility Forum. Creating the Agile Organization:Models, Metics and Annual Conference Proceedings, AilantaGeogria,Mareh,20xx. [3] 梅自強(qiáng) .現(xiàn)代紡織技術(shù)的特征是智能化生產(chǎn) [J],紡織信息周刊 ,20xx(40):20. [4] 王桂明 .大生集團(tuán)紡織生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) [D]:[碩士學(xué)位論文 ].江蘇 :南京理工大學(xué) , 20xx,4:216. [5] Gee . Enterprise Resource Planning in Textiles. Journal of Textile and Apparel, Technology and ,Volume 2, Issue 3, Summer 20xx. [6] 王敬利 .現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在車(chē)間生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集中的研究應(yīng)用 [D]:[碩士學(xué)位論文 ].北京：北京工業(yè)大學(xué)， 20xx4 [7] SIEMENS 公司 .S7200 可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè) .20xx,10:13. [8] 王永華 .現(xiàn)代電氣控制及 PLC應(yīng)用技術(shù) [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 .20xx,2： [9] 張貴林 ,王俊杰 ,江豪 等 .基于 PROFIBUS 總線(xiàn)技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) [J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） .20xx,8:101103. [10] 柴瑞娟 .PLC 編程技術(shù)及工程應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .20xx:6670. [11] Murphy L, Wu F F. An open design approach for distributed energy management system. IEEE Trans Power System[J], 1993,18:11721179. [12] Eduardo Tovar, Mario Alves. Engineering PROFIBUS works with heterogeneous transmission media[J].20xx,8:1732. [13] 林葉春 ,黃輝 ,王洋 .基于 CAN總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的船舶電站自動(dòng)控制系統(tǒng) [J].微計(jì)算機(jī)信息 .20xx,2:7376. [14] 侯新 ,修桂華 ,王戈 .基于 PROFIBUSDP 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的制造業(yè)企業(yè)能源監(jiān)控系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) [J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā) .20xx,10:1618. [15] 王永華 ,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及應(yīng)用教程 [M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 .20xx,12:6668，88133. [16] 曹夢(mèng)龍 ,朱桂新 .可編程控制器技術(shù)及工程實(shí)踐 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 .20xx，7:103104. 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 [17] 程憲平 .可編程控制器原理及應(yīng)用 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,20xx,8： 110111. [18] 王淑英 .電器控制與 PLC 控制技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx,1:211213. [19] 鄭風(fēng)翼 ,張繼研 .圖解西門(mén)子 S7300/400 系列 [M].電子工業(yè)出版社 .20xx， . [20] 張曙光 .現(xiàn)代棉紡技術(shù) [M] .上海 :東華大學(xué)出版社 ,20xx,8:183205. 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 附 錄 附錄 1 A、 B、 C 三車(chē)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況及錠速 A 車(chē) 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 B 車(chē) 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 C 車(chē) 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 附錄二 A、 B、 C 線(xiàn)速儲(chǔ)存 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 附錄三 A、 B、 C 脈沖達(dá)到上限并清零 基于 S7200 紡織設(shè)備數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 34 附錄四 高速計(jì)數(shù)器