西门子PLC控制器模块CPU314C-2DP
设计
CPU 317-2 PN/DP 安装有：
微处理器；
处理器处理每条二进制指令执行时间约为 25 ns，每条浮点数运行指令约为 160 ns。CPU 317-2 PN/DP 具有强大的处理速度能力，尤其是对于字命令或双字命令以及 32 位定点数命令l。
1 MB 工作存储器（相当于约 340 K 条指令）；
用于与执行相关的程序组件的大容量工作存储器可为用户程序提供充足空间。作为程序装载存储器的 SIMATIC 微型存储卡（大为 8 MB），也允许将项目（包括符号和注释）保存在 CPU 中，并可用于数据归档和配方管理。
灵活的扩展能力：
多达 32 个模块，（4 层组态）
MPI/DP 组合接口；
第 1 个内置 MPI/DP 接口可以多同时建立 32 个与 S7-300/400 或与编程设备、PC、OP 的连接。其中一个连接保留用于编程设备，一个用于 OP。
MPI 支持通过“全局数据通信”实现多达 32 个 CPU 的简单联网。
该接口可以从 MPI 接口重新组态为 DP 接口。
PROFIBUS DP 接口：
DP 接口可用作 DP 主站或 DP 从站运行。PROFIBUS DP 从站可以在该接口上同步运行。全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。
以太网接口；
CPU 317-2 PN/DP 的第 2 个集成接口是一个基于以太网 TCP/IP 的 PROFINET 接口，带双端口交换机。
支持以下协议：
S7 通信，用于在 SIMATIC 控制器间进行数据交换；
PG/OP 通讯，用于通过 STEP 7 进行编程、调试和诊断
与HMI和SCADA连接的PG/OP通讯
在PROFINET上实现开放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通讯
SIMATIC NET OPC 服务器，用于与其它控制器以及自带 CPU 的 I/O 设备进行通信
机上离线或在线编程、在线调试，使用编程软件可以十分方便地在计算机上进行程序的存取、加密以及形成EXE运行文件。7.3.2 PLC 软件系统设计的步骤
在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实际地编写PLC程序了。编写PLC程序和编写其他计算机程序一样，都需要经历如下过程。
1.对系统任务分块
分块的目的就是把一个复杂的工程，分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题.
这样可便于编制程序。
⒉.编制控制系统的逻辑关系图
从逻辑关系图上，可以反应出某一逻辑关系的结果是什么，这一又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准，也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动，也反应了输入与输出的关系。
3.绘制各种电路图
绘制各种电路的目的，是把系统的输入输出所设计的地址和名称联系起来。这是很关键的一步。在绘制PLC的输入电路时，不仅要考虑到信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到输入端的电压和电流是否合适，也要考虑到在特殊条件下运行的*t性与稳定条件等问题。特别要考虑到能否把高压引导到PLC的输入端，把高压引入PLC输入端，会对PLC造成比较大的伤害。在绘制PLC的输出电路时，不仅要考虑到输出信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到PLC输出模块的带负载能力和耐电压能力。此外，还要考虑到电源的输出功率和极性问题。在整个电路的绘制中，还要考虑设计的原则努力提高其稳定性和**性。虽然用PLC进行控制方便、灵活。但是在电路的设计上仍然需要谨慎、全面。因此，在绘制电路图时要考虑周全，何处该装按钮，何处该装开关，都要一丝不苟。
4.编制 PLC程序并进行模拟调试
在绘制完电路图之后，就可以着手编制PLC程序了。当然可以用上述方法编程。在编程时，除了要注意程序要正确、**之外，还要考虑程序要简
捷、省时、便于阅读、便于修改。编好一个程序块要进行模拟实验，这样便于查找问题，便于及时修改不要整个程序完成后一起算总帐。
现场调试是整个控制系统完成的重要环节。任何程序的设计很难说不经过现场调试就能使用的。只有通过现场调试才能发现控制回路和控制程序不能满足系统要求之处;只有通过现场调试才能发现控制电路和控制程序发生矛盾之处;只有进行现场调试才能后实地测试和后调整控制电路和控制程序，以适应控制系统的要求。
7.编写技术文件并现场试运行
经过现场调试以后，控制电路和控制程序基本被确定了，整个系统的硬件和软件基本没有问题了。这时就要全面整流技术文件，包括整理电路图、PLC程序、使用说明及帮助文件。到此工作基本结束。
在纤维滤棒成型机的生产中，为*滤棒质量，每当速度**一定的设定值时，机组就会剔除此时的滤棒。此时机组的速度是不断变化的，按通常方式无法计算出具体的剔除支数。这对统计生产效率带来了相当的困难。
笔者可以得到动态的车速反馈，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(Av*Lt)，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At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10us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。
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