嘉峪关西门子PLC总代理商

2.3    带内置EPROM的S7-300 CPU

     对带有集成EPROM的CPU模块，可以使用“CopyRAM to ROM”将程序复制到集成EPROM中，以确保在没有备用电池的情况下发生电源故障或存储器复位时数据不丢失。CPU312 IFMCPU 314 IFM和C7系列带有内置的EPROM装载存储器，由于不太常用，这里不作重点描述。

3       S7-300PLC西门子312模块312-1AE14-OABO关于数据保持

3.1   CPU启动方式：

S7-300CPU只有“暖启动”Warm Start,但CPU 318-2 DP的启动方式可定义为暖启动WarmStart和冷启动Cold Start两种，定义为暖启动时与其他标准型S7-300相同，定义为冷启动时，与S7400的冷启动相同。暖启动调用OB100组织块。当启动时，过程映像和非保持数据被清除。当过程映像读入后，就开始新的一个循环。

  对于使用MMC卡的S7300CPU

暖启动时，有的数据块DB都是被保持的，“保持存储器”RetentiveMemory标签页的定义区为“灰色”不可选的，如图9－3示。定义了保持的存储器M定时器T计数器C中的数据将被保持。过程映像和非保持数据被清除。

S7-300 CPU 存储器复位

当存储器复位时，工作存储器内置装载存储器对于标准CPU和带保持的数据都被清除，然后执行硬件测试。如果存储器卡存在，用户程序就从存储器卡拷贝到工作存储器。

S7-300 CPU使用MMC卡的数据保持问题

1．      存储器M定时器T计数器C的可保持性取决于是否被组态为保持，如果组态为非保持，则Stop->Run或者Poweroff/on均被复位，如果组态为保持，则Stop->Run或者Power Off/On均被保持。
S7-300PLC西门子312模块312-1AE14-OABO

3装载存储器：

装载存储器是用于存放不包含符号地址分配或注释这些保留在编程设备的存储器中的用户程序。装载存储器可以是存储器卡内部集成的RAM或内部集成的EPROM。

4保持存储器：

保持存储器是非易失性的RAM，通过组态可以在PLC掉电后即使没有安装后备电池的情况下，保存一部分位存储器M定时器T计数器C和数据块DB。在设置CPU参数时一定要要保持的区域。注意：由于S7-400PLC没有非易失性RAM，即使组态了保持区域，再掉电时若没有后备电池，也将丢失有数据。这是S7-300PLC与S7-400PLC的重要区别

1当在step7中执行时，会把编程设备中的用户程序到CPU的装载存储区，同时会把运行时使用的程序和数据写入工作存储区如OB1和数据块。

2若CPU没有后备电池，当系统断电时，在工作存储器中定义了保持特性的数据块会把数据写入保持存储器中，上电后保持存储器会把断电时的数据写入到工作存储区，保证了运行数据断电不丢失。

3若CPU没有后备电池，当系统断电时，系统存储区中定义n的保持位存储器M定时器T和计数器C断电时也会写入保持存储器，恢复上电时断电时的数据重新写入，保证了运行数据断电不丢失。

   FA506型细纱机是目前成纱质量好，自动化程度高，操作简单，便于管理的环锭细纱机，适用于纯棉或化纤的纯纺和混纺的细纱工序，尤其采用PLC作控制器，不但提高了控制精度，而且解决了生产管理方面存在的缺陷，大大降低操作者劳动强度；同时锭子曲线控制也提高了纱线的质量，保证了纱锭成型，提高了全机的产量。 
系统设计特点:
    1、用PLC控制整个纺纱过程，具有程序开车、钢领板自动升降、中途停车后自动跟踪开车、自动落纱、自动留头等。
    2、 设定纺丝的工艺参数，依据工艺要求自动协调控制；实现定长落纱和锭子速度曲线控制。
    3、 显示纺纱过程的锭速、牵引倍数、细纱号数、捻度以及班产累计等。
    4、 采用数字通信，提高了系统的抗干扰性。
一、系统硬件
    电气控制系统包括：数字量输入及数据检测部分、可编程控制器部分、执行机构、人机界面。
1、 数字量输入及数据检测部分：
    1） 各种数字量开关 包括开停车开关、功能开关，用于开停车与实现工艺要求的各种功能动作。
    2） 三自动检测部分由关主电机、下钢板、刹车传感器构成。其作用为当落纱开始后能自动适位停车、自动留头、为重新开车降低断头创造条件。
    3） 数据检测部分由主轴、前罗拉、后罗拉传感器组成。其作用是自动检测纺纱过程中主轴、前后罗拉的运行数据，为计算班产量、锭速、牵引倍数、细纱号数、捻度等工艺参数以及为锭子速度曲线控制提供数据。
2、 可编程控制器（PLC）部分：该部分主要由永宏FBs-60MC主机与扩展模块构成，可编程控制器专为工业环境而设计的通用自动化装置，它吸取了微电子技术、计算机技术及自动化技术的新成果，采用可编程的存储器，实现逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算，并通过数字式、模拟式的输入和输出控制各生产过程，永宏FBs-60MC主机有16点数字量输入、24点数字量输出，可带7个扩展模块，本系统设计所有数字量输入全部由主机完成，模拟量输入由扩展模块有FBs-6AD 完成
    3、 执行机构包括主电机、吸风电机、钢领板升降电机、自动润滑装置、自动清洁装置、变频器、落纱电源等，用于完成纺纱过程的全部工艺动作。其中变频器锭子速度控制由变频器、锭子传动部分、主电机构成。其作用是变频器根据PLC的指令（锭子速度控制曲线）自动调整锭子运行，提高纱线质量和产量。
    4、 人机界面采用TP27触摸显示屏做人机界面，完成参数设定、显示，可直接设定锭子运行曲线，实现控制柔性化。并能根据工艺要求修改参数。TP27与PLC之间以PPI协议通讯。
    二、 软件设计：
   电气控制软件分为：控制主程序、参数设定显示子程序、计算采样子程序、数字通讯子程序和锭子运行曲线子程序。
    1、 控制主程序软件主控制程序部分，依据工艺要求编制的程序，上电后自动检测各开关量和传感器输入的数据，完成整个纺纱过程自动控制和调用子程序。
    2、 参数设定显示子程序主要依据TP27配置完成参数设定显示，包括班次设定、错误设置提示，总产量、班产量累计显示、锭子速度、前罗拉速度、牵引倍数、捻度、产量、细纱号数等参数显示。
    3、 计算采样子程序主要依据主轴、前罗拉、后罗拉数据检测传感器采样结果以及设计参数完成系统计算，用以完成各类显示参数的计算及定长落纱等功能。
    4、 数字通讯部分和锭子运行曲线子程序主要采用自由口通讯协议完成与变频器的数据传输。通讯设置自由口通讯控制寄存器设置为自由口通讯方式，程序通过接收中断和发出中断以及发送指令XMT控制通讯口的操作，在自由口通讯方式下通讯方式由程序梯图控制。通讯设置还定义了波特率、校验方式和数据长度等。为了使锭子运行曲线平滑。在设定的点与点之间采用数学建摸的方法拟合发送参数。
    三、 通讯设计：
   该控制系统大特点是应用数字通讯方式完成TP27与PLC以及PLC与变频器之间的数据传输。PLC的
 Prt0口与TP27连接，以PPI协议通讯完成参数设定显示，Port1口与变频器相连，以自由口协议通讯完成锭子运行曲线控制，以往我们进行锭子速度曲线控制时只能选用模拟量来控制变频器运行，这样硬件成本高且控制精度较低。采用数字通讯后，硬件仅为一条屏蔽线，抗干扰能力增强，为实现联网传输控制参数提供了条件，降低了控制成本;数字通讯高精度、高可靠性和低成本极大的提高了机器性能比和市场竞争能力。
    四、应用效果
   FA506型细纱机控制系统前身采用PLC开关量控制和协议参数仪构成，全机控制精度低，可靠性和抗干扰性能差，系统成本高。采用永宏FBs-60MC系列PLC构成系统后，全机控制采取数字通讯方式，控制精度高，可靠性和抗干扰性能大为提高。利用“提高软件设计水平来降低硬件投入”原则，极大降低了系统成本，单机实现成本降低达控制系统的10％左右，极大提高了产品盈利能力，市场前景十分广阔。
FA506型环锭细纱机是目前国内纺织机械厂大量生产的一种细纱机，通常采用PLC控制，自动化程度高，操作简单，成纱质量好，便于管理。该型机适于纯棉或化纤的纯纺和混纺细纱工序，能够纺织织造、针织等所用的细纱。
   某纺织机械厂生产的的FA506型细纱机原来采用某国外品牌的PLC进行控制，成本高，并且返修率也较高。在详细了解了KDN-K3系列PLC的情况之后，该厂决定将PLC换型，在产品中全部采用KDN-K3系列PLC，并于12月初在北京凯迪恩公司技术人员的指导下成功地完成了调试。
2、 系统简介
每套PLC的控制点数为DI 20点、DO11点，并配置一个文本显示屏作为人机界面，所有需要的生产参数均可以通过文本屏进行设置并能够在PLC中掉电保持。PLC与文本显示屏之间采用ModbusRTU协议进行通讯。
PLC控制系统配置如下：
型 号 数 量 描述
KDN-K306-24AR 1 CPU206，AC85-265V供电，14*DI，10*继电器输出
KDN-K323-08DTX 1 DIO*8，每点均可作为DI或者DO点
TD220 1 4行文本显示屏
PLC控制系统的基本作用如下：
2.1 联锁控制、保护
   按照细纱机的工艺要求实现自动控制，包括低速运行、高速运行、吹吸风、落纱等过程。落纱分为自动落纱和中途落纱两种方式。中途落纱是为了方便操作工中途休息、吃饭等而设置的，是一项“暂停工作”的功能；自动落纱分为定长落纱和定时落纱，定长落纱就是当纺纱长度达到预设值的时候自动进行落纱，定时落纱就是当纺纱的时间达到预设值的时候自动进行落纱。自动落纱的方式以及落纱时间或者长度均可以在文本显示器上进行设置并能够在PLC中掉电保持。
另外，根据实际情况在程序中增加了各个过程、设备之间的联锁保护功能，使生产过程更加安全。
2.2 工艺参数计算
   在生产过程中对各种工艺参数自动进行计算，包括锭子转速、牵伸倍数、细纱号数、细纱捻度、千锭小时产量等。计算得到的参数都实时送往文本屏进行显示，以便于对生产情况进行监控。
2.3 生产管理
   为了适应厂家采用轮班生产的方式，在PLC内预设了甲、乙、丙、丁四个班组。操作工在生产之前首先通过文本屏登录并选定自己的班组。各个班组的累计产量以及所有班组的累计总产量均由PLC自动进行实时计算并送往文本屏显示。
所有的产量数值均在PLC中实现了掉电保持。
3、 总结
   KDN-K3系列PLC此次在纺织机械中的大批量应用既源于用户对其性能指标、可靠性等的认可，更重要的是它能够为用户带来的利润。
此次配置的K306-24AR型CPU采用交流供电，电压范围宽达AC85V—AC265V，能够适应于供电电压波动严重的地区；CPU本身提供了DC24V电源输出，文本显示屏、扩展模块以及所有的DI信号均用此电源供电，用户无需再配置DC24V的电源；此次使用的K323-08DTX模块是凯迪恩公司推出的一种有特色的DIO模块，模块上每一个点均可以作为DI或者DO点，这样此次用户在选型配置时就节约了一个DO扩展模块。