6ES7321-1EL00-0AA0

程序設計采用了結構化設計，將所需實現(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。

　　程序設計分成硬件設計和軟件設計兩方面。在硬件方面針對系統(tǒng)要求進行設計，在軟件方面則按需要編制了速度計算模塊、報警和故障模塊、伺服電機執(zhí)行模塊、增塑劑執(zhí)行模塊、生產(chǎn)統(tǒng)計計算模塊等FC塊和預設、保持系統(tǒng)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊DB塊。

　　(1) 硬件設計與組態(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外圍設備為5個伺服電機的DP通訊端。

　　對上述硬件按要求進行組態(tài)，分別占據(jù)Profibus-DP通訊端的2、3~7和9號站，具體硬件組態(tài)如圖3所示。

　　(2) 軟件設計

　　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。以下介紹幾個比較重要的用戶功能模塊。

　?、?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。這是因為生產(chǎn)中機組的一些系統(tǒng)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)必須被預設或保存。由于S7-300內(nèi)部保持型M區(qū)的保存數(shù)量相對不足，例如：CPU315-2DP中整個可使用的M區(qū)的容量僅1024Bytes。同時，程序運行中所大量使用中間參數(shù)也需要不可重復的地址空間，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。

　?、?速度計算模塊(FC for Speed)

　　雖然機組的高生產(chǎn)能力為400m/min，但是在許多煙廠并不需要一直運行在高速度下。該項目提供可從觸摸屏上選擇5檔不同的車速系統(tǒng)，本模塊就是將無序設定的參數(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。在程序內(nèi)部，本模塊會進行數(shù)據(jù)轉換并將轉換后的數(shù)據(jù)提供給伺服電機執(zhí)行模塊 ③ 伺服電機執(zhí)行模塊(FC for Servo-Motor)

　　在得到速度計算模塊和一些其他模塊（如開松輥參數(shù)模塊等）的數(shù)據(jù)后，伺服電機執(zhí)行模塊會向對應的伺服控制塊發(fā)出指令和接收伺服電機狀態(tài)參數(shù)。指令包括伺服控制字、車速命令、快停命令、上升時間和下降時間等，狀態(tài)參數(shù)包括電機當前運行速度等。這些指令和參數(shù)通過過程通道和參數(shù)通道兩種方式控制“一主三從”共計4個伺服電機。

　?、?增塑劑執(zhí)行模塊(FC for Glyceride-Motor)

　　控制增塑劑的伺服電機是相對獨立于其他伺服電機，控制結構類似于主電機。增塑劑執(zhí)行模塊通過內(nèi)部計算得到增塑劑伺服電機的運行速度。同時，由于存在增塑劑軟件補償?shù)膯栴}，所以高速和低速運行的參數(shù)為不同的兩組參數(shù)，程序按設置發(fā)送。這是這個模塊區(qū)別于伺服電機執(zhí)行模塊的地方。

　?、?生產(chǎn)統(tǒng)計計算模塊(FC for Statistics)

　　由于要在生產(chǎn)中向工作人員提供實時的生產(chǎn)狀況，所以編制了這個功能塊，這樣就可以通過多次反復調(diào)用FC205來得到各班次的生產(chǎn)狀況。這樣節(jié)約了編程的時間和工作量，也同時減少了程序編寫出錯的隱患。

　　4 結語

　　該控制系統(tǒng)全面提高了纖維濾棒成型機組的總體性能，控制功能得到完善和提升。將舊的交流變頻控制系統(tǒng)升級為由S7-300控制下交流伺服系統(tǒng)，使KDF2型纖維濾棒成型機具有新的競爭力。

　?。?）工作原理如下：按下啟動按鈕SB2,KM1、KM3、KT通電并自保，電動機接成Y型起動，2s后，KT動作，使KM3斷電，KM2通電吸合，電動機接成△型運行。按下停止按扭SB1，電動機停止運行。

　　信號模塊是 SIMATIC S7-300 進行過程操作的接口。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以滿足*多變的任務。

　　S7-300 支持多面性技術任務，并提供詳盡的通訊選項。除了具有集成功能和接口的 CPU，在 S7-300 設計中還有各種針對技術和通訊的特殊模塊。

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　　優(yōu)勢

　　安裝簡便

　　通過前端連接器連接傳感器/執(zhí)行器?？墒褂靡韵逻B接方式進行連接：

　　螺釘型接線端子

　　簧型接線端子

　　快速連接（絕緣穿刺）

　　更換模塊后，只需將連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前端連接器的編碼可避免發(fā)生錯誤。

　　快速連接

　　連接 SIMATIC TOP 更加簡單、快速（不是緊湊 CPU 的板載 I/O）?？墒褂妙A先裝配的帶有單個電纜芯的前端連接器，和帶有前端連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。

　　高組裝密度

　　模塊中為數(shù)眾多的通道使 S7-300 實現(xiàn)了節(jié)省空間的設計?？墒褂妹總€模塊中有 8 至 64 個通道（數(shù)字量）或 2 至 8 個通道（模擬量）的模塊。

7.選定CPU和I/O模塊之后，要確定系統(tǒng)的供電，選擇電源模塊，電源模塊選型需要注意S7-1500有兩種背板供電方式：

• PM模塊： 不提供機架的背板工作電源，由CPU提供

• PM 70 W 120/230 VAC
• PM 190 W 120/230 VAC

• PS模塊：連接到機架背板，提供背板工作電壓，有診斷功能

• PS 25W 24VDC
• PS 60W 120/230V AC/DC

S7-1500電源選型按模塊消耗的功率選，TIA 博途軟件提供電源計算：

根據(jù)軟件提供的模塊功率可以選電源模塊， 需要提一下是上圖的選項：

“Supply voltage L+ connected”選中，意思是CPU的電源端子有輸入，CPU(也)提供背板的電源供電。

8.S7-1500安裝需要導軌，導軌按長度分，有這么幾種規(guī)格：

160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。

9.編程使用的工具是TIA博途軟件，使用以太網(wǎng)網(wǎng)線直接連接計算機網(wǎng)卡與CPU1500就可以下載程序。

軟件：SIMATIC STEP 7 Professional V12

10.后簡單介紹一個S7-1500的選型配置。

假設需要選一個S7-1500本地站，包含24VDC DI 40點，24VDC DQ 28點，0～10V電壓模擬量輸入3個點，4～20mA電流輸入3個點，4～20mA電流輸出5個點。

這里我們選型為：

西門子PLC S7-400系列可編程控制器 PLC S7-400系列可編程控制器 西門子PLC S7-300系列可編程控制器 S7-300 模塊化微型PLC ，中、小規(guī)模的性能要求 西門子PLC S7-200系列可編程控制器 S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化 西門子PLC S7-1200系列可編程控制器 SIMATIC S7-1200 CPUSIMATIC S7-1200 的 CPU 有三種不同型號：CPU 1211C、CPU 1212C和 CPU1214C 西門子PLC PLC S7-300常用型號列舉 6ES7315-2AG10-0AB0,6ES7313-6CF03-0AB0,6ES7314-1AG13-0AB0,6ES7322-1BL00-0AA0,6ES7321-1BL00-0AA0 6ES7321-1BH02-0AA0 S7-300PLC 6ES7368-3BB01-0AA0 S7-300PLC 6ES7368-3BB01-0AA0產(chǎn)品描述SIMATIC S7-300，連接電纜，IM 360/IM 361之間，1M 6ES7194-4CA00-0AA0鏈接模塊 6ES7194-4CA00-0AA0鏈接模塊產(chǎn)品描述用于數(shù)字量和模擬量電子模塊 ET 200PRO4 X M12 6FX2007-1AE14電纜 6FX2007-1AE14電纜產(chǎn)品描述SINUMERIK FM-NC / 840 d / 810 d手持單元B-MPI電纜10米、2緊急停機通道、2允許切換,3步驟使用的基于連接

6ES7972-0BB12-0xA0總線連接器 6ES7972-0BB12-0xA0總線連接器產(chǎn)品描述SIMATIC DP， 總線連接器，用于PROFIBUS，高達12 MBIT/S 6ES7953-8LJ20-0AA0存儲卡 6ES7953-8LJ20-0AA0存儲卡產(chǎn)品描述SIMATICS7，微型存儲卡P.S7300/C7/ET20 0， 3.3VNFLASH，512KB 6ES7953-8L-0AA0存儲卡 6ES7953-8L-0AA0產(chǎn)品描述介紹SIMATIC S7、微型記憶卡S7 - 300 / C7 /等200年,3.3 V NFLASH,128 kb 西門子S7-200PLC 6ES7901-3CB30-0xA0 西門子S7-200PLC 6ES7901-3CB30-0xA0產(chǎn)品描述PC/PPI電纜 MM，多主站，用于連接 S7-200至PC串口端口，支持端口

西門子S7-400PLC 6ES7407-0KA02-0AA0 6ES7407-0KA02-0AA0產(chǎn)品描述SIMATIC S7-400，電源PS407：10A，寬范圍，120/230V UC，5V DC/10A IMATIC S7-4006ES7400-1JA11-0AA0 6ES7400-1JA11-0AA0產(chǎn)品描述SIMATIC S7-400，UR2機架 ALU，集中式和分布式，帶9個槽，2個冗余 PS，可插拔 6ES7392-1AM00-0AA0西門子PLC 6ES7392-1AM00-0AA0西門子PLC產(chǎn)品描述前置連接器392帶螺釘型接點 SIMATIC S7-3006ES7392-1AJ00-0AA0 6ES7392-1AJ00-0AA0產(chǎn)品描述前置連接器，用于模塊，帶螺釘型接點，20針 6ES7332-5RD00-0AB0模擬量輸出模塊 6ES7332-5RD00-0AB0產(chǎn)品描述SIMATIC S7，模擬量輸出M 332，可選隔離 6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300 6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300，模擬量輸出M 332，光電隔離，8 AO，U/I;診斷;分辨率11/12位，40針，遠程/插件，帶 有源背板總線 西門子PLC 6ES7332-5HB01-0AB0 6ES7332-5HB01-0AB0產(chǎn)品描述SIMATIC S7-300，模擬量輸出M 332，光電隔離，2 AO，U/I;11/12位 RESOL，20針，遠程/插件

SIMATIC S7-300 6ES7331-7PF11-0AB0 SIMATIC S7-300 6ES7331-7PF11-0AB0模擬量輸入 331，光隔離，8 AI 熱電偶，類型 SIMATIC S7-300 6ES7323-1BH01-0AA0 SIMATIC S7-300 6ES7323-1BH01-0AA0數(shù)字量模塊 323，光電隔離，8 DI和8 DO， 24V DC，0.5A，總電流 2A，20針 西門子MSIMATIC S7-300 6ES7332-5HD01-0AB0輸入模塊 6ES7332-5HD01-0AB0 MSIMATIC S7-300，模擬量輸出M 332，光電隔離，4 AO，U/I;診斷;分辨率11/12位，20針，遠程/插件，帶 有源背板總線

西門子S7-300產(chǎn)品說明

S7-300 CPU 的六個性能等級 現(xiàn)有性能范圍極寬的分級 CPU 系列，可用于組態(tài)控制器。 產(chǎn)品范圍包括 7 種的 CPU、 7 種緊湊式 CPU、5 種故障防護型 CPU 以及 3 種工藝 CPU。 現(xiàn)有 CPU 的寬度僅 40mm SIMATICS7-300 是我們?nèi)勺詣踊O計的一部分，是銷量大的控制器。 應用范圍 在個實例中，SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創(chuàng)新性解決方案，特別是用于汽車工業(yè)，一般機械工程，特別是特殊機械制造和機器的連續(xù)生產(chǎn) (OEM)，以及塑料加工、包裝行業(yè)、食品和飲料工業(yè)和加工工程 作為一種多用的自動化，S7-300 是那些需要靈活的設計以實現(xiàn)集中和本地組態(tài)的應用的解決方案。 對于由于條件需要特殊的堅固性的應用，我們可以提供SIPLUS 設備。 S7-300全系列 CPU選型表 西門子采購渠道給您放心品質。

西門子PLC系列介紹：

S7-200 CN PLC 實用于各行各業(yè)，各種場所中的檢測、監(jiān)測及掌握的主動化。S7－200 CN 系列的壯大功用使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡皆能完成龐雜掌握功用。因而S7－200CN 系列具備*的性能價錢比。
相關圖形：

SIMATIC S7-300 一種通用型PLC，能適合自動化工程中的各種應用場合，尤其是在生產(chǎn)制造工程中的應用。模塊化、無排風扇結構、易于實現(xiàn)分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300 PLC在以下工業(yè)部門中實施各種控制任務時，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案：

相關圖形：

在制造自動化和過程自動化中，對一切中、的運用來說，SIMATIC S7－400 都是功用大的PLC。 S7－400 PLC分為規(guī)范型和容錯型（可配置成故障安全型） 兩種。強大的體系功用和便捷的用戶界面使得SIMATIC S7－400 成為各種自動化功用的技巧和經(jīng)濟性處理計劃

相關圖形：

 6ES7321-1EL00-0AA0

屬性

具有硬件中斷和診斷中斷功能的 SM 321; DI 16 x DC 24 V 的屬性：

• 16 點輸入，每組 16 個電氣隔離
• 額定輸入電壓為 24 V DC
• 輸入特性符合 IEC 61131，類型 2
• 適用于開關以及 2-/3-/4 線接近開關 (BERO)
• 每個 8 通道組有 2 個短路保護傳感器電源
• 支持外部冗余傳感器電源
• “傳感器電源 (Vs)”狀態(tài)顯示
• 組錯誤顯示(SF)
• 支持等時同步模式
• 支持在 RUN 模式下進行參數(shù)分配
• 可編程診斷
• 可編程診斷中斷
• 可編程硬件中斷
• 可編程輸入延時

SM 321; DI 16 x DC 24 V 的接線圖與方框圖

冗余傳感器電源接線圖

下圖說明了如何利用附加的冗余電壓電源，使用 Vs 為傳感器供電。

 
圖片: SM 321；DI 16 x DC 24 V 傳感器冗余電源的接線圖

傳感器并聯(lián)電路接線圖

對于斷線檢測，有必要將一個分流電阻連接在傳感器觸點上。

 
圖片: SM 321; DI 16 x DC 24 V傳感器并聯(lián)電路的接線圖

SM 321; DI 16 x DC 24 V 的技術規(guī)格

在 RUN 模式下組態(tài)

如果在 RUN 功能中使用組態(tài)，則必須考慮特殊注意事項。

SF LED 亮起：

如果在重新組態(tài)之前診斷狀態(tài)打開，那么即使在診斷不再掛起且模塊正常運行的情況下，SF LED（在 CPU、IM 或模塊上）仍然會亮起。

解決方案：

• 僅在無診斷處于掛起狀態(tài)或
• 拔下模塊并再次插入時，更改組態(tài)。