6ES7321-1FF10-0AA0西门子数字输入 SM 321

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程序设计采用了结构化设计，将所需实现的各主要功能编制成为S7-300中的用户功能块（FC块），在主程序循环模块（组织块OB1）中调用这些已经编制好的子程序。

程序设计分成硬件设计和软件设计两方面。在硬件方面针对系统要求进行设计，在软件方面则按需要编制了速度计算模块、报警和故障模块、伺服电机执行模块、增塑剂执行模块、生产统计计算模块等FC块和预设、保持系统及生产数据的数据块DB块。

(1) 硬件设计与组态

本系统在S7-300的硬件方面采用了1块PS307 5A电源模块，1块CPU-315-2DP，4块24V/0V SM321数字量输入模块，3块24V/0.5A SM322数字量输出模块，1块FM352-2高速计数模块，2块SM331模拟量输入模块，1块SM332模拟量输出模块以及用于DP总线通讯的IM153-1通讯模块1块。

S7-300外围设备为5个伺服电机的DP通讯端。

对上述硬件按要求进行组态，分别占据Profibus-DP通讯端的2、3~7和9号站，具体硬件组态如图3所示。

(2) 软件设计

由于编制的用户功能模块很多，限于篇幅，在这里不能一一作出介绍。以下介绍几个比较重要的用户功能模块。

① 数据块组（Group of Data-Blocks）

数据块组由一系列数据块组成。这些数据块除了一部分是S7-300程序中FB（功能块的一种）所要求的之外，其他的数据块都是用户自定义的。这是因为生产中机组的一些系统和生产数据必须被预设或保存。由于S7-300内部保持型M区的保存数量相对不足，例如：CPU315-2DP中整个可使用的M区的容量仅1024Bytes。同时，程序运行中所大量使用中间参数也需要不可重复的地址空间，所以将大部分的数据（特别是在触摸屏上显示的参数）编制成保持型DB块。

② 速度计算模块(FC for Speed)

虽然机组的高生产能力为400m/min，但是在许多烟厂并不需要一直运行在高速度下。该项目提供可从触摸屏上选择5档不同的车速系统，本模块就是将无序设定的参数按由大到小的方式降序排列，并在触摸屏上以这种次序显示出来。在程序内部，本模块会进行数据转换并将转换后的数据提供给伺服电机执行模块 ③ 伺服电机执行模块(FC for Servo-Motor)

在得到速度计算模块和一些其他模块（如开松辊参数模块等）的数据后，伺服电机执行模块会向对应的伺服控制块发出指令和接收伺服电机状态参数。指令包括伺服控制字、车速命令、快停命令、上升时间和下降时间等，状态参数包括电机当前运行速度等。这些指令和参数通过过程通道和参数通道两种方式控制“一主三从”共计4个伺服电机。

④ 增塑剂执行模块(FC for Glyceride-Motor)

控制增塑剂的伺服电机是相对独立于其他伺服电机，控制结构类似于主电机。增塑剂执行模块通过内部计算得到增塑剂伺服电机的运行速度。同时，由于存在增塑剂软件补偿的问题，所以高速和低速运行的参数为不同的两组参数，程序按设置发送。这是这个模块区别于伺服电机执行模块的地方。

⑤ 生产统计计算模块(FC for Statistics)

由于要在生产中向工作提供实时的生产状况，所以编制了这个功能块，这样就可以通过多次反复调用FC205来得到各班次的生产状况。这样节约了编程的时间和工作量，也同时减少了程序编写出错的隐患。

4 结语

该控制系统全面提高了纤维滤棒成型机组的总体性能，控制功能得到完善和提升。将旧的交流变频控制系统升级为由S7-300控制下交流伺服系统，使KDF2型纤维滤棒成型机具有新的竞争力。

（1）工作原理如下：按下启动按钮SB2,KM1、KM3、KT通电并自保，电动机接成Y型起动，2s后，KT动作，使KM3断电，KM2通电吸合，电动机接成△型运行。按下停止按扭SB1，电动机停止运行

一、可编程参数设定指令G10及宏指令

   FANUC 15M系统中的G10指令，可实现几何参数的设定与编辑功能，由程序指令变更加工过程中的半径补偿量。其另一功能是在加工程序中实现工件坐标系的设定与设定值的变更。

1. G10指令变更补偿量

格式：G90/G91 G10 L 11 P  R；
其中，变量 L—赋值为11，表示变更补偿量方式；
P—补偿号；
R—的补偿量；
G90—覆盖原有补偿量；
G91—在原有补偿量的基础上累加。
在程序中通过改变R变量中的半径补偿量，实现零件轮廓粗加工时调整加工余量，使用同一把实现粗、精加工。

2. G10指令实现工件坐标系的设定、变更

格式：G90/G91 G10 L2 P  X  Y  Z；
其中，变量L—赋值为2表示变更工件坐标系方式；
P—工件坐标系，赋值1～6表示G54～G59；
X、Y、Z—工件坐标系原点坐标值；
G90—覆盖原有补偿量；
G91—在原有补偿量的基础上累加。
利用G10工件坐标系的设定、变更功能，可实现工件坐标系的设定、修改和平移。