西门子模块6ES7 322-1BF01-0AA0
连接资源预留

PtP 接口；
设定地址和基本参数。ASKII 和 3964(R) 协议的参数设置。

数字量输入/输出；
设定地址、输入延时和过程中断

集成功能“计数”；
设定“连续计数”、“单次计数”、“周期计数”、“频率测量”和“脉冲宽度调制”操作模式的地址和参数分配

集成“规则”功能

显示功能与信息功能

状态和故障指示；
LED 指示硬件、编程、时间、I/O 错误，以及工作状态，如运行、停止和调试。

测试功能；
使用编程设备显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序修改过程变量，以及输出堆栈内容。

信息功能；
通过编程设备以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU 的运行模式，以及主存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。

集成通信功能

编程设备/OP 通信

全局数据通信

S7 基本通信

S7 通信（仅服务器）

集成功能

计数器；
3 个计数器（高 30 kHz），带方向型比较器，可直接连接 24 V 增量式编码器

3个频率测量通道；
频率测量（高 30 kHz）可以通过速度范围监控来测量轴的速度，或者通过范围监控来测量吞吐量（每个测量时间的零件数）。

笔者可以得到态的车速反馈，但这条反馈曲线是不断波动和变化的非线性曲线。对于非线性曲线，数学上只能够采用面积积分求解的计算方法。对于此项目就是要求给出一定时间内主电机的圆周行程，即机组一段时间内所生产的滤棒长度。

从这一角度出发，笔者考虑采用了对车速进行模拟积分的计算方法，即从积分的基本定义出发，求出剔除时间内的滤棒生产长度L=Z(△v*△t)，再除以单个滤棒长度得剔除支数的计算方法。

按照积分的定义要求，积分求解是在一定条件下才能够成立。这个条件就是△t要足够的小即At→0。在实际过程中，近似认为At=20ms时可以满足条件。此时，计算得出的滤棒支数与实际滤棒支数的误差在±3支以内。在精度上，以高生产速度3300支/分钟计

(此时滤棒长度为120mm) , ±3

支的精度是完全可以满足精度要求。所以笔者认为只要将△t控制在20ms时就可以满足积分求解的条件。

原系统的PLC扫描一周的时间高达几十毫秒，显然不满足要求。而此项目采用的S7-315-2DP，其单指令扫描周期为10pus级、整个扫描周期被缩短为

7~8ms，这样就满足了积分计算的要求。

(3)对拼接纸圈的控制策略

改造之前，纤维滤棒成型机执行的是降低运行速度再进行纸圈拼接。这种降速接纸方式对实际生产是不利的:每次降速都会造成车速的大幅度变化，

影响了滤棒的质量。为消除这种影响，笔者采用了不降速拼接的方法。

不降速拼接和降速拼接并没有本质的区别:两者采用的接纸动作一样，两者只是在机械结构和电气控制元件上有区别。接纸速度的提高势必使纸圈的静摩擦力同等上升。如果转速斜坡率过高会产生很大的静摩擦力，该力会撕裂纸圈。如果转速斜坡率过低，拼接时的纸圈浪费将增加。

为避免烦琐，该项目放弃变频器对接纸电机转速的分段控制。为求出静摩擦力和纸圈长度两者之间的优控制，笔者对接纸电机上升时间采取优筛选法。通过优筛选法得到的电机上升时间大约为3.4s。考虑到生产情况及电磁阀等器件的时滞效应，将这一时间进一步放宽为3.5s。

周期测量；
3 个通道。计数信号的周期持续时间可在高达 1 kHz 的计数频率下测量。

脉宽调制；
3 点输出，用于直接控制阀门、终控制元件、开关装置、加热设备等，开关频率 2.5 kHz。可以设置周期长度，并且可以在运行时更改脉冲占空比。

报警输入（所有数字量输入）；
报警输入可以检测过程事件以及快速触发响应。

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