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【隨機(jī)圖片】

 西門(mén)子6XV1830-0EH10紫色通訊電纜

【標(biāo)題】

【標(biāo)題】

西門(mén)子是一家大型國(guó)際公司，其業(yè)務(wù)遍及全球190多個(gè)國(guó)家，在全世界擁有大約600家工廠、研發(fā)中心和銷(xiāo)售辦事處。公司的業(yè)務(wù)主要集中于6大領(lǐng)域：信息和通訊、自動(dòng)化和控制、電力、交通、醫(yī)療系統(tǒng)和照明。西門(mén)子的全球業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)分別由13個(gè)業(yè)務(wù)集團(tuán)負(fù)責(zé)，其中包括西門(mén)子財(cái)務(wù)服務(wù)有限公司和西門(mén)子房地資產(chǎn)管理集團(tuán)。此外，西門(mén)子還擁有兩家合資企業(yè)——博世－西門(mén)子家用電器集團(tuán)和富士通西門(mén)子計(jì)算機(jī)（控股）公司。
  【隨機(jī)圖片】
西門(mén)子在電氣工程和電子領(lǐng)域擁有完善的業(yè)務(wù)組合。西門(mén)子的業(yè)務(wù)活動(dòng)受到各種地區(qū)和行業(yè)因素的影響。除了國(guó)際性業(yè)務(wù)（如發(fā)電、輸配電、醫(yī)療系統(tǒng)和交通技術(shù)集團(tuán)，這些業(yè)務(wù)一般擁有較長(zhǎng)的業(yè)務(wù)周期）之外，其他領(lǐng)域的業(yè)務(wù)（如通信集團(tuán)和歐司朗的消費(fèi)品業(yè)務(wù)和自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)的資本品業(yè)務(wù)）易受短期商情趨勢(shì)和當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)狀況的影響。良好的業(yè)務(wù)組合幫助西門(mén)子從容應(yīng)對(duì)2005財(cái)年艱難商業(yè)環(huán)境帶來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。此外，我們的業(yè)務(wù)領(lǐng)域還能充分體現(xiàn)未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)。目前，西門(mén)子正在研發(fā)新的解決方案，以迎接未來(lái)來(lái)自衛(wèi)生、能源、水處理、通信、交通、安防、物流和自動(dòng)化領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。【隨機(jī)圖片】
  
作為一家全球性公司，西門(mén)子充分發(fā)揮其多種業(yè)務(wù)組合的協(xié)力優(yōu)勢(shì)，以公司總體戰(zhàn)略為指針，架構(gòu)明確，職責(zé)分明，積極為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造價(jià)值。公司的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于其創(chuàng)新能力、客戶為本、全球性業(yè)務(wù)以及財(cái)務(wù)實(shí)力。
  
西門(mén)子的業(yè)務(wù)活動(dòng)主要集中在全球電氣市場(chǎng)，該市場(chǎng)2005年的市場(chǎng)總量達(dá)26,900億歐元。隨著目前世界經(jīng)濟(jì)的降溫，預(yù)計(jì)2006年全球電氣、電子市場(chǎng)的增幅將略有下降。但以其近7.5%的增速，該市場(chǎng)仍將保持其長(zhǎng)期增長(zhǎng)勢(shì)頭。

SIEMENS 西門(mén)子專賣(mài) 圖冊(cè)

對(duì)于一家電氣工程和電子領(lǐng)域的公司而言，創(chuàng)新是其首要工作。2005年，為了保持技術(shù)的領(lǐng)先，公司在研發(fā)領(lǐng)域投資52億歐元。2004財(cái)年，西門(mén)子的研發(fā)人員共實(shí)現(xiàn)了約8,800項(xiàng)發(fā)明，比上一年度增長(zhǎng)了7%，其中三分之二申請(qǐng)了專利。在專利領(lǐng)域，西門(mén)子在德國(guó)高居榜首，在歐洲名列第二，在美國(guó)則躋身十強(qiáng)行列。在西門(mén)子近47,000名研發(fā)人員中，大多數(shù)從事軟件項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，這使得西門(mén)子成為世界上最大的軟件研發(fā)機(jī)構(gòu)之一。西門(mén)子還致力于不斷增加其服務(wù)、解決方案和系統(tǒng)的種類，以進(jìn)一步完善其產(chǎn)品組合。
  【隨機(jī)圖片】
西門(mén)子透明、負(fù)責(zé)的管理和監(jiān)控體系是公司實(shí)現(xiàn)持續(xù)性增長(zhǎng)的保證，同時(shí)也是西門(mén)子及其業(yè)務(wù)政策贏得和保持信譽(yù)的必不可少的條件。西門(mén)子一直非常重視尊重和保護(hù)股東的權(quán)利，總是及時(shí)、毫無(wú)隱瞞地向他們提供公司的信息，以確保公司管理委員會(huì)和監(jiān)事會(huì)之間的密切合作，并且西門(mén)子還始終堅(jiān)持遵守國(guó)際和各國(guó)的法規(guī)法則。作為一個(gè)優(yōu)秀的企業(yè)公民，還致力于幫助提高業(yè)務(wù)所在國(guó)的人民的生活水平，支持年輕一代的教育和培訓(xùn)，緩和社會(huì)問(wèn)題和弘揚(yáng)當(dāng)?shù)氐乃囆g(shù)文化。
  
西門(mén)子擁有900,000多名股東，是世界上最大的上市公司之一。公司超過(guò)55%的股本募集于德國(guó)境外。從2001年3月開(kāi)始，西門(mén)子股票在紐約證券交易所（NYSE）掛牌交易。

 【標(biāo)題】

西門(mén)子在中國(guó)/德國(guó)西門(mén)子公司 編輯

西門(mén)子中國(guó)總裁兼首席執(zhí)行官郝睿強(qiáng)圖冊(cè)

西門(mén)子是世界上最大的電氣和電子公司之一，也是中國(guó)最知名、最受愛(ài)戴和尊敬的企業(yè)公民之一。這并不奇怪，因?yàn)槲鏖T(mén)子與中國(guó)的合作歷史可以追溯到1872年。公司的中國(guó)業(yè)務(wù)正迅速發(fā)展成為西門(mén)子全球業(yè)務(wù)的基石。西門(mén)子的全部業(yè)務(wù)集團(tuán)都已進(jìn)入中國(guó)，并活躍在中國(guó)的自動(dòng)化與控制、電力、交通、醫(yī)療、信息與通訊、照明以及家用電器等各個(gè)行業(yè)中。， 

【標(biāo)題】

西門(mén)子S7-300系列規(guī)格性能參數(shù)介紹：

能力改變命運(yùn)，我們這能高效提高你的技術(shù)應(yīng)用能力。

S7－300主要支持的硬件有：

（1）電源（PS）

電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號(hào)機(jī)架的位置。

（2）中央處理器（CPU）

CPU存儲(chǔ)并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過(guò)嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口。置于2號(hào)機(jī)架。

（3）接口模塊（IM）

接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起。不同型號(hào)的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS DP連接。置于3號(hào)機(jī)架，沒(méi)有接口模塊時(shí)，機(jī)架位置為空。

（4）信號(hào)模塊（SM）

通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測(cè)量輸入信號(hào)并控制輸出設(shè)備。信號(hào)模塊可用于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)，還可用于進(jìn)行連接，如傳感器和啟動(dòng)器的連接。

（5）功能模塊（FM）

用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨(dú)立于CPU的過(guò)程，如：計(jì)算、位置控制和閉環(huán)控制。

（6）通訊處理器（CP）

模塊化的通訊處理器通過(guò)連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn)，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接等。

后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址。

需要說(shuō)明的是，每個(gè)機(jī)架最多只能安裝8個(gè)信號(hào)模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過(guò)了8個(gè)，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個(gè)帶CPU的中央機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架）。

各個(gè)模塊的性能具體如下：

（1）電源模塊（PS）

電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。

（2）接口模塊

接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。S7-300通過(guò)分布式的主機(jī)架(CR)和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER)，可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。運(yùn)行時(shí)無(wú)需風(fēng)扇。

（3）CPU模塊

各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。

以上只是列出了部分指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)還要參看相應(yīng)的手冊(cè)。

（4）信號(hào)模塊

信號(hào)模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/DO（數(shù)字量輸入/輸出）和AI/AO（模擬量輸入/輸出）模塊。

①數(shù)字量輸入模塊：

②數(shù)字量輸出模塊：

③數(shù)字輸入/輸出模塊：

④繼電器輸出模塊：

⑤模擬量輸入模塊

⑥模擬量輸出模塊：

⑦模擬量輸入/輸出模塊：

（5）功能模塊

西門(mén)子S7－300功能模塊模塊適用于各種場(chǎng)合，功能塊的所有參數(shù)都在STEP7中分配，操作方便，而且不必編程。包括：計(jì)數(shù)器模塊（FM350），定位模塊（FM351），凸輪控制模塊（FM352），閉環(huán)控制模塊（FM355）等許多用于特定場(chǎng)合的模塊。

（6）通訊模塊（CP）

S7－300通訊模塊是用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊用的專用模塊，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通過(guò)PROFIBUS通訊的模塊CP343－5，用于S7－300和工業(yè)以網(wǎng)通訊的模塊CP343－1及CP343－1 IT等。

二、S7－300CPU前面板說(shuō)明

S7－300CPU前面板如上圖所示。需要說(shuō)明的是，S7－300系列有20種不同的CPU，每種CPU的前面板是不同的，但也是大同小異。現(xiàn)以CPU318－2為例，分別說(shuō)明如下：

1、負(fù)載電源模塊

負(fù)載電源模塊用于將AC 220V電源轉(zhuǎn)化為DC 24V，供CPU和I/O模塊及其它模塊使用。

2、后備電池

后備電池的作用是在PLC斷電時(shí)，用來(lái)保證CPU實(shí)時(shí)時(shí)鐘的正常運(yùn)行，并可以保存用戶的程序和數(shù)據(jù)（在RAM中）。有的低端的CPU因?yàn)闆](méi)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，沒(méi)有后備電池。

3、DC 24V接線端子

CPU輸出一個(gè)DC 24V，L＋和M分別是DC 24V的正極和負(fù)極。可用作CPU開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入或外部元器件的電源。

4、模式選擇開(kāi)關(guān)

模式選擇開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇CPU的運(yùn)行方式。有的該開(kāi)關(guān)是一種鑰匙開(kāi)關(guān)，改變運(yùn)行方式需要插入鑰匙，用來(lái)防止未經(jīng)授權(quán)的人改變CPU的運(yùn)行方式。

模式選擇開(kāi)關(guān)各位置的含義如下：

（1）RUN－P（運(yùn)行－編程）位置：CPU不僅執(zhí)行程序，還可以在線讀出和修改程序及改變運(yùn)行方式；

（2）RUN（運(yùn)行）位置：CPU執(zhí)行程序，可以讀出程序，但不能修改程序；

（3）STOP（停機(jī)）位置：CPU不執(zhí)行程序，可以讀出和修改程序；

（4）MERS（清除存儲(chǔ)器）位置：可以復(fù)位存儲(chǔ)器，使CPU回到初始狀態(tài)。此位置不能保持，當(dāng)松開(kāi)后，又會(huì)回到STOP的位置。

5、狀態(tài)和故障指示燈

（1）SF（系統(tǒng)故障指示，紅色）：CPU硬件故障或軟件出錯(cuò)時(shí)常亮；

（2）BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或無(wú)電池時(shí)常亮；

（3）DC 5V（＋5V電源指示，綠色）：CPU和S7－300總線＋5V電源正常時(shí)常亮；

（4）FRCE（強(qiáng)制指示，黃色）：至少有一個(gè)I/O被強(qiáng)制時(shí)常亮；

（5）RUN（運(yùn)行指示，綠色）：CPU處于RUN運(yùn)行方式時(shí)常亮，重啟動(dòng)時(shí)以2Hz的頻率閃亮，HOLD狀態(tài)時(shí)以0.5Hz的頻率閃亮；

（6）STOP（停機(jī)指示，黃色）：CPU處于STOP、HOLD狀態(tài)時(shí)常亮；請(qǐng)求存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)以0.5Hz的頻率閃爍；正在復(fù)位時(shí)以2Hz的頻率閃爍；

（7）BUSF（總線故障指示，紅色）：Profibud－DP接口硬件或軟件故障時(shí)常亮。

6、存儲(chǔ)器卡

存儲(chǔ)器卡用于在斷電時(shí)保存用戶程序和一些數(shù)據(jù)，可以擴(kuò)展CPU的存儲(chǔ)容量。

7、MPI接口

MPI接口用于CPU與其它PLC、PG/PC（編程器/個(gè)人計(jì)算機(jī)）、OP（操作員接口）通過(guò)MPI網(wǎng)絡(luò)的通信。

8、前連接器

前連接器用于將傳感器和執(zhí)行元件連接到信號(hào)模塊，前面有蓋板（9）保護(hù)。

三、SIMATIC S7-300具有多種不同的通訊接口：

多種通訊處理器用來(lái)連接AS-i接口、PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。

通訊處理器用來(lái)連接點(diǎn)到點(diǎn)的通訊系統(tǒng)。

多點(diǎn)接口(MPI) 集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

----用戶可以方便的使用Step7軟件進(jìn)行通訊組態(tài)。

----CPU 支持下列通訊類型：

過(guò)程通訊

通過(guò)總線(AS-i或PROFIBUS)對(duì)I/O模塊周期尋址(過(guò)程映象交換) 。

數(shù)據(jù)通訊

在自動(dòng)控制系統(tǒng)之間或人機(jī)界面(HMI)和幾個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)之間，數(shù)據(jù)通訊會(huì)周期地進(jìn)行或被用戶程序或功能塊調(diào)用。

通過(guò)PROFIBUS的過(guò)程通訊

S7-300通過(guò)通訊處理器，或通過(guò)集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)上。

----帶有PROFIBUS-DP主站/從站接口的CPU可以使用戶能夠方便高效地進(jìn)行組態(tài)。

----而且，用戶通過(guò)PROFIBUS-DP分布式I/O就像處理集中的I/O一樣，具有相同的組態(tài)、地址和編程。

----下列設(shè)備可以作為通訊的主站：

SIMATIC S7-300

(通過(guò)帶PROFIBUS-DP 接口CPU或通過(guò) PROFIBUS-DP)

SIMATIC S7-300 中型可編程控制器

主要運(yùn)用技術(shù)：
1. 西門(mén)子S7-300系列PLC系統(tǒng)。
2. 西門(mén)子OP操作屏。
3. SEW變頻器。
4. 島電控制儀。
4. 燃?xì)饧訜嵯到y(tǒng)。
 

西門(mén)子S7-300 PLC在KDF2纖維濾棒成型機(jī)組中的應(yīng)用

KDF2纖維濾棒成型機(jī)組是煙廠生產(chǎn)卷煙濾棒的設(shè)備。經(jīng)過(guò)十幾年的應(yīng)用，原有機(jī)組逐漸顯示出技術(shù)上的局限性：機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜；電控系統(tǒng)相對(duì)落后；生產(chǎn)環(huán)境比較差，噪音響；維修難度高，能源利用率低等。因此，原有機(jī)組越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)要求。
為此，筆者參照國(guó)際上先進(jìn)的高速濾棒成型設(shè)備的設(shè)計(jì)原理，結(jié)合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求和機(jī)組的特點(diǎn)，運(yùn)用伺服傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)良特性及PLC在工業(yè)控制中的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了此套控制系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)概述
纖維濾棒成型機(jī)組控制和傳動(dòng)系統(tǒng)采用了Lenze公司的伺服系統(tǒng)、Digital公司的觸摸式控制屏和西門(mén)子公司的PLC，分別通過(guò)MPI和DP通訊控制。

   纖維濾棒成型機(jī)通過(guò)二次開(kāi)松、增塑劑添加、卷制成形、刀盤(pán)切斷和排列裝盤(pán)的過(guò)程生產(chǎn)濾棒。    
2 控制策略   
(1) 對(duì)增塑劑添加的控制策略
起初延用原系統(tǒng)的欠阻尼響應(yīng)曲線的控制方式。但是，在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該控制方式存在一定的缺陷，具體表現(xiàn)為：每天第一次上電開(kāi)機(jī)時(shí)，增塑劑存儲(chǔ)器中增塑劑積累時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成一段時(shí)間內(nèi)濾棒增塑劑含量過(guò)低。根據(jù)售后服務(wù)部門(mén)的反饋，某些煙廠為保證濾棒質(zhì)量往往會(huì)剔除第一盒濾棒。這樣會(huì)有較大的浪費(fèi)。   
產(chǎn)生這種情況是因?yàn)闊煆S每天工作結(jié)束時(shí)或者CPU重啟時(shí)機(jī)組都會(huì)停機(jī)，并排空存儲(chǔ)器中的增塑劑。由于欠阻尼響應(yīng)到達(dá)設(shè)定值時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成開(kāi)始階段濾棒增塑劑含量過(guò)低。日常生產(chǎn)班次中，每次停機(jī)不排空增塑劑，而是在存儲(chǔ)器中保有一定儲(chǔ)存量。   
根據(jù)自動(dòng)控制原理，車(chē)速斜坡響應(yīng)可以分為過(guò)阻尼響應(yīng)、臨界阻尼響應(yīng)和欠阻尼響應(yīng)。理論上說(shuō)，臨界阻尼響應(yīng)是最理想的控制方式，這種響應(yīng)方式既實(shí)現(xiàn)了控制的快速性又實(shí)現(xiàn)了控制的穩(wěn)定性；過(guò)阻尼響應(yīng)是為了穩(wěn)定性犧牲快速性；欠阻尼響應(yīng)則是為了快速性犧牲穩(wěn)定性。然而，臨界阻尼由于條件過(guò)于苛刻，在實(shí)際控制中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。   
根據(jù)剩余的兩種響應(yīng)曲線的特性，筆者認(rèn)為CPU啟動(dòng)時(shí)最好使用欠阻尼響應(yīng)曲線，其理由是：CPU啟動(dòng)狀態(tài)下，對(duì)增塑劑積累時(shí)間的要求優(yōu)先于增塑劑含量的穩(wěn)定性；而其他狀態(tài)下使用過(guò)阻尼響應(yīng)曲線，此時(shí)對(duì)含量的穩(wěn)定要求優(yōu)先于積累的快速性。  
因此，利用S7-300啟動(dòng)時(shí)的組織塊OB100在CPU啟動(dòng)中只執(zhí)行一次的特性，對(duì)增塑劑伺服電機(jī)的控制方式依據(jù)機(jī)組不同的啟動(dòng)狀態(tài)采取了不同響應(yīng)曲線下的控制方法。具體來(lái)說(shuō)，在CPU啟動(dòng)時(shí)（此時(shí)增塑劑存儲(chǔ)量必定為零），通過(guò)啟動(dòng)組織塊OB100中送出高速運(yùn)轉(zhuǎn)命令至增塑劑伺服電機(jī)，使控制曲線成為欠阻尼響應(yīng)狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)器中增塑劑的快速積累。而在非CPU啟動(dòng)狀態(tài)，控制增塑劑伺服電機(jī)的FC功能塊將送出普通速度命令，使控制曲線成為比較接近臨界阻尼的過(guò)阻尼響應(yīng)狀態(tài)。  
新的設(shè)計(jì)完全避免了CPU重啟時(shí)帶來(lái)的增塑劑積累過(guò)慢的問(wèn)題、減少了廢品數(shù)量，因此這樣的設(shè)計(jì)不會(huì)影響正常生產(chǎn)狀況時(shí)增塑劑含量的穩(wěn)定性。   
(2) 對(duì)濾棒剔除支數(shù)的計(jì)算策略
在纖維濾棒成型機(jī)的生產(chǎn)中，為保證濾棒質(zhì)量，每當(dāng)速度低于一定的設(shè)定值時(shí)，機(jī)組就會(huì)剔除此時(shí)的濾棒。此時(shí)機(jī)組的速度是不斷變化的，按通常方式無(wú)法計(jì)算出具體的剔除支數(shù)。這對(duì)統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)效率帶來(lái)了相當(dāng)?shù)睦щy。   
筆者可以得到動(dòng)態(tài)的車(chē)速反饋，但這條反饋曲線是不斷波動(dòng)和變化的非線性曲線。對(duì)于非線性曲線，數(shù)學(xué)上只能夠采用面積積分求解的計(jì)算方法。對(duì)于此項(xiàng)目就是要求給出一定時(shí)間內(nèi)主電機(jī)的圓周行程，即機(jī)組一段時(shí)間內(nèi)所生產(chǎn)的濾棒長(zhǎng)度。  
從這一角度出發(fā)，筆者考慮采用了對(duì)車(chē)速進(jìn)行模擬積分的計(jì)算方法，即從積分的基本定義出發(fā)，求出剔除時(shí)間內(nèi)的濾棒生產(chǎn)長(zhǎng)度L=Σ(Δv*Δt)，再除以單個(gè)濾棒長(zhǎng)度得剔除支數(shù)的計(jì)算方法。   
按照積分的定義要求，積分求解是在一定條件下才能夠成立。這個(gè)條件就是Δt要足夠的小即Δt→0。在實(shí)際過(guò)程中，近似認(rèn)為Δt=20ms時(shí)可以滿足條件。此時(shí)，計(jì)算得出的濾棒支數(shù)與實(shí)際濾棒支數(shù)的誤差在±3支以內(nèi)。在精度上，以最高生產(chǎn)速度3300支/分鐘計(jì)（此時(shí)濾棒長(zhǎng)度為120mm），±3支的精度是完全可以滿足精度要求。所以筆者認(rèn)為只要將Δt控制在20ms時(shí)就可以滿足積分求解的條件。   
原系統(tǒng)的PLC掃描一周的時(shí)間高達(dá)幾十毫秒，顯然不滿足要求。而此項(xiàng)目采用的S7-315-2DP，其單指令掃描周期為10μs級(jí)、整個(gè)掃描周期被縮短為7~8ms，這樣就滿足了積分計(jì)算的要求。   
(3) 對(duì)拼接紙圈的控制策略
改造之前，纖維濾棒成型機(jī)執(zhí)行的是降低運(yùn)行速度再進(jìn)行紙圈拼接。這種降速接紙方式對(duì)實(shí)際生產(chǎn)是不利的：每次降速都會(huì)造成車(chē)速的大幅度變化，影響了濾棒的質(zhì)量。為消除這種影響，筆者采用了不降速拼接的方法。   
不降速拼接和降速拼接并沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別：兩者采用的接紙動(dòng)作一樣，兩者只是在機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制元件上有區(qū)別。接紙速度的提高勢(shì)必使紙圈的靜摩擦力同等上升。如果轉(zhuǎn)速斜坡率過(guò)高會(huì)產(chǎn)生很大的靜摩擦力，該力會(huì)撕裂紙圈。如果轉(zhuǎn)速斜坡率過(guò)低，拼接時(shí)的紙圈浪費(fèi)將增加。   
為避免煩瑣，該項(xiàng)目放棄變頻器對(duì)接紙電機(jī)轉(zhuǎn)速的分段控制。為求出靜摩擦力和紙圈長(zhǎng)度兩者之間的最優(yōu)控制，筆者對(duì)接紙電機(jī)上升時(shí)間采取最優(yōu)篩選法。通過(guò)最優(yōu)篩選法得到的電機(jī)上升時(shí)間大約為3.4s。考慮到生產(chǎn)情況及電磁閥等器件的時(shí)滯效應(yīng)，將這一時(shí)間進(jìn)一步放寬為3.5s。   
3 程序設(shè)計(jì)   
程序設(shè)計(jì)采用了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，將所需實(shí)現(xiàn)的各主要功能編制成為S7-300中的用戶功能塊（FC塊），在主程序循環(huán)模塊（組織塊OB1）中調(diào)用這些已經(jīng)編制好的子程序。   
程序設(shè)計(jì)分成硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面。在硬件方面針對(duì)系統(tǒng)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，在軟件方面則按需要編制了速度計(jì)算模塊、報(bào)警和故障模塊、伺服電機(jī)執(zhí)行模塊、增塑劑執(zhí)行模塊、生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊等FC塊和預(yù)設(shè)、保持系統(tǒng)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊DB塊。   
(1) 硬件設(shè)計(jì)與組態(tài)
本系統(tǒng)在S7-300的硬件方面采用了1塊PS307 5A電源模塊，1塊CPU-315-2DP，4塊24V/0V SM321數(shù)字量輸入模塊，3塊24V/0.5A SM322數(shù)字量輸出模塊，1塊FM352-2高速計(jì)數(shù)模塊，2塊SM331模擬量輸入模塊，1塊SM332模擬量輸出模塊以及用于DP總線通訊的IM153-1通訊模塊1塊。   
S7-300外圍設(shè)備為5個(gè)伺服電機(jī)的DP通訊端。   
對(duì)上述硬件按要求進(jìn)行組態(tài)，分別占據(jù)Profibus-DP通訊端的2、3~7和9號(hào)站，具體硬件組態(tài)如圖3所示。   
(2) 軟件設(shè)計(jì)
由于編制的用戶功能模塊很多，限于篇幅，在這里不能一一作出介紹。以下介紹幾個(gè)比較重要的用戶功能模塊。   
① 數(shù)據(jù)塊組（Group of Data-Blocks）
數(shù)據(jù)塊組由一系列數(shù)據(jù)塊組成。這些數(shù)據(jù)塊除了一部分是S7-300程序中FB（功能塊的一種）所要求的之外，其他的數(shù)據(jù)塊都是用戶自定義的。這是因?yàn)樯a(chǎn)中機(jī)組的一些系統(tǒng)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須被預(yù)設(shè)或保存。由于S7-300內(nèi)部保持型M區(qū)的保存數(shù)量相對(duì)不足，例如：CPU315-2DP中整個(gè)可使用的M區(qū)的容量?jī)H1024Bytes。同時(shí)，程序運(yùn)行中所大量使用中間參數(shù)也需要不可重復(fù)的地址空間，所以將大部分的數(shù)據(jù)（特別是在觸摸屏上顯示的參數(shù)）編制成保持型DB塊。    
② 速度計(jì)算模塊(FC for Speed)
雖然機(jī)組的最高生產(chǎn)能力為400m/min，但是在許多煙廠并不需要一直運(yùn)行在高速度下。該項(xiàng)目提供可從觸摸屏上選擇5檔不同的車(chē)速系統(tǒng)，本模塊就是將無(wú)序設(shè)定的參數(shù)按由大到小的方式降序排列，并在觸摸屏上以這種次序顯示出來(lái)。在程序內(nèi)部，本模塊會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)提供給伺服電機(jī)執(zhí)行模塊          ③ 伺服電機(jī)執(zhí)行模塊(FC for Servo-Motor)
在得到速度計(jì)算模塊和一些其他模塊（如開(kāi)松輥參數(shù)模塊等）的數(shù)據(jù)后，伺服電機(jī)執(zhí)行模塊會(huì)向?qū)?yīng)的伺服控制塊發(fā)出指令和接收伺服電機(jī)狀態(tài)參數(shù)。指令包括伺服控制字、車(chē)速命令、快停命令、上升時(shí)間和下降時(shí)間等，狀態(tài)參數(shù)包括電機(jī)當(dāng)前運(yùn)行速度等。這些指令和參數(shù)通過(guò)過(guò)程通道和參數(shù)通道兩種方式控制“一主三從”共計(jì)4個(gè)伺服電機(jī)。   
④ 增塑劑執(zhí)行模塊(FC for Glyceride-Motor)
控制增塑劑的伺服電機(jī)是相對(duì)獨(dú)立于其他伺服電機(jī)，控制結(jié)構(gòu)類似于主電機(jī)。增塑劑執(zhí)行模塊通過(guò)內(nèi)部計(jì)算得到增塑劑伺服電機(jī)的運(yùn)行速度。同時(shí)，由于存在增塑劑軟件補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，所以高速和低速運(yùn)行的參數(shù)為不同的兩組參數(shù)，程序按設(shè)置發(fā)送。這是這個(gè)模塊區(qū)別于伺服電機(jī)執(zhí)行模塊的地方。  
⑤ 生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)計(jì)算模塊(FC for Statistics)
由于要在生產(chǎn)中向工作人員提供實(shí)時(shí)的生產(chǎn)狀況，所以編制了這個(gè)功能塊，這樣就可以通過(guò)多次反復(fù)調(diào)用FC205來(lái)得到各班次的生產(chǎn)狀況。這樣節(jié)約了編程的時(shí)間和工作量，也同時(shí)減少了程序編寫(xiě)出錯(cuò)的隱患。  
4 結(jié)語(yǔ)   
該控制系統(tǒng)全面提高了纖維濾棒成型機(jī)組的總體性能，控制功能得到完善和提升。將舊的交流變頻控制系統(tǒng)升級(jí)為由S7-300控制下交流伺服系統(tǒng)，使KDF2型纖維濾棒成型機(jī)具有新的競(jìng)爭(zhēng)力。   
考慮到今后煙廠信息集成化和網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集的需要，這里使用的S7-300已經(jīng)預(yù)留了數(shù)據(jù)采集端口，在程序中也進(jìn)行了相應(yīng)的處理。這無(wú)疑又增強(qiáng)了機(jī)組的生命力。

西門(mén)子S7-300系列型號(hào)參考：