2.3 Выбор и обоснование выбора типа и количества модулей.

От выбора компонентов системы управления зависит качество выполнения алгоритма обработки данных. Центральным компонентом системы управления является центральный процессор. В данном проекте, в качестве центрального процессора будет использован CPU 317-2DP.

CPU 317-2 DP: центральный процессор с встроенными интерфейсами MPI/PROFIBUS DP и PROFIBUS DP для построения высокопроизводительных систем управления со скоростной обработкой данных и большими объемами памяти.

Центральный процессор CPU 317-2 DP характеризуются следующими показателями:

- Микропроцессор со временем выполнения логической операции с битами от 50 нс до 200 нс;

- Рабочая память (RAM) для выполнения программы объемом 512 Кбайт;

- Загружаемая память в виде микро карты памяти Flash-EEPROM емкостью до 8 Мбайт: сохранение программы и данных, опциональное сохране ние архива полного проекта STEP 7 с символьными таблицами и комментариями, регистрация оперативных данных, сохранение рецептурных данных;

- Встроенный MPI интерфейс: программирование/ диагностика/ обслуживание/ построение простейших сетевых структур, скорость передачи данных до до 12 Мбит/с;

- Встроенный переключатель режимов работы (RUN/ STOP/MRES);

- Диагностический буфер: сохраняет 100 последних сообщений об отказах и прерываниях. Содержимое буфера используется для анализа причин, вызвавших остановку центрального процессора;

- Часы реального времени: все диагностические сообщения могут снабжаться отметками даты и времени;

- Одновременная поддержка до 32 активных логических соединений в промышленных сетях для организации связи с программируемыми контроллерами SIMATIC. В каждом центральном процессоре одно логическое соединение зарезервировано для связи с программатором и одно соединение для связи с панелью оператора;

- Имеет возможность работать без буферной батареи;

- Обладает гибким расширением;

- позволяет подключать до 32 модулей S7-300.

Таблица 1. Основные технические данные CPU 317-2 DP

Заказной номер:	6ES7 317-2AJ10-0AB0
Рабочая память (программа/данные):	256 Кбайт/256 Кбайт
Загружаемая память, не более:
- Встроенная, RAM	512 Кбайт
- Карта памяти Flash EEPROM	8 Мбайт
Сохранение данных при перебоях в
питании:
- С буферной батареей	Все данные
- Без буферной батареи	Все данные
Часы реального времени:	Есть
Диагностические сообщения:	Есть
Диагностический буфер:	Есть
- Количество записей, не более	100
- Количество записей по умолчанию	100
Потребляемый ток:	0.85 A
Потребляемая мощность:	4 Вт
Габариты:	80x125x130 мм

Для определения типа и количества сигнальных модулей строим диаграммы состояний входов и выходов:

Рисунок 3- Диаграммы состояний входов и выходов.

Исходя из диаграмм состояний входов и выходов (См.рис.3) можно определить количество и вид сигналов.

Для программируемого логического контроллера входными сигналами будут являться:

-υ вращения двигателя главного привода (DI-1)

-ω вращения двигателя главного привода (AI-1)

-υ вращения двигателя привода торсиона (DI-1)

-ω вращения двигателя привода торсиона (AI-1)

-υ вращения двигателя бракомоталки (DI-1)

-ω вращения двигателя бракомоталки (AI-1)

-диаметр проволоки (AI-1)

-сигнал с тензодатчика (AI-1)

-сигнал «обрыв проволоки» (DI-1)

-натяжение (DI-1)

-длина 2х (AI-2)

-положение укладчика 3х (DI-3)

-освещение включено 3х (DI-3)

-освещение выключено 3х (DI-3)

-охлаждение включено 3х (DI-3)

-охлаждение выключено 3х (DI-3)

-охлаждение неисправно 3х (DI-3)

-обслуживание системы охлаждения 3х (DI-3)

-кожух заблокирован/ разблокирован 3х (DI-3)

-температура двигателя главного привода (AI-1)

-температура двигателя привода торсиона (AI-1)

-скорость пряди (DI-1)

-двигатель главного привода запущен (DI-1)

-двигатель привода торсиона запущен (DI-1)

-двигатель бракомоталки запущен (DI-1)

-двигатель главного привода остановлен (DI-1)

-двигатель привода торсиона остановлен (DI-1)

-двигатель бракомоталки остановлен (DI-1)

-обслуживание двигателя главного привода (DI-1)

-обслуживание двигателя привода торсиона (DI-1)

-обслуживание двигателя бракомоталки (DI-1)

-неисправность двигателя главного привода (DI-1)

-неисправность двигателя привода торсиона (DI-1)

-неисправность двигателя бракомоталки (DI-1)

-готовность преобразователя 2х (DI-2)

-аналоговый сигнал с преобразователя 2х (AI-2)

-режим работы преобразователя(ω-2х,f-2х) (AI-4)

-аварийный останов 2х (DI-2)

-старт общий машины (DI-1)

-стоп общий машины (DI-1)

-время работы машины (DI-1)

-положение катушки 3х (DI-3)

-значение остатка длины проволоки (AI-1)

Для программируемого логического контроллера выходными сигналами будут являться:

-управление ω 3х (DO-3)

-диаметр проволоки (DO-1)

-натяжение проволоки (DO-1)

-положение укладчика 3х (DO-3)

-длина 2х (DO-2)

-запуск охлаждения 3х (DO-3)

-запуск освещения 3х (DO-3)

-останов охлаждения 3х (DO-3)

-останов освещения 3х (DO-3)

-блокировка кожуха 3х (DO-3)

-разблокировка кожуха 3х (DO-3)

-запуск двигателя главного привода (DO-1)

-запуск двигателя привода торсиона (DO-1)

-запуск двигателя бракомоталки (DO-1)

- скорость двигателя главного привода -задание (DO-1)

- скорость двигателя привода торсиона -задание (DO-1)

- скорость двигателя бракомоталки- задание (DO-1)

-скорость пряди- задание (DO-1)

-положение катушки- задание (DO-1)

-выбор таймера 2х (DO-2)

-время реакции(отклик) 2х (DO-2)

-пуск преобразователя 2х (DO-2)

-аварийный останов преобразователя 2х (DO-2)

-сброс сигналов преобразователя 2х (DO-2)

-аналоговые сигналы с ПЛК 2х (DO-2)

Сигналы на ПУ:

-текущая длина (DO-1)

-остаточная длина (DO-1)

-заданная длина (DO-1)

-отображение скорости пряди (DO-1)

-отображение скорости двигателя главного привода (DO-1)

-отображение скорости двигателя привода торсиона (DO-1)

-отображение скорости двигателя бракомоталки (DO-1)

-учёт готовой продукции (DO-1)

-аварийное сообщение (DO-1)

-обслуживание машины (DO-1)

-блокировка и разблокировка кожуха 3х (DO-3)

-машина запущена (DO-1)

-машина остановлена (DO-1)

-аварийный останов (DO-1)

-температура двигателя главного привода (DO-1)

-температура двигателя привода торсиона (DO-1)

-температура двигателя бракомоталки (DO-1)

-время работы машины (DO-1)

-обрыв проволоки (DO-1)

-освещение включено 3х (DO-3)

-освещение выключено 3х (DO-3)

-охлаждение включено 3х (DO-3)

-охлаждение выключено 3х (DO-3)

-охлаждение неисправно 3х (DO-3)

-бракомоталка запущена (DO-1)

-положение нитеукладчика 3х (DO-3)

-натяжение корда (DO-1)

Итого:

-входных цифровых сиглалов- 52

-входных аналоговых сиглалов-16

-выходных цифровых сиглалов- 89

Исходя из количества сигналов выбираем сигнальные модули.

Таблица 2 Выбор сигнальных модулей.

Тип модуля	Количество входов/выходов	Количество модулей
DI	16	4
AI	8	2
DO	16	6

В качестве дискретных модулей ввода будут использованы SM 321-7BH01.

Модули ввода дискретных сигналов предназначены для преобразования входных дискретных сигналов контроллера в его внутренние логические сигналы. К входам модулей могут подключатся контактные датчики, а также бесконтактные датчики .

Таблица 3. Основные технические данные модулей SM 321-7BH01

Заказной номер:	6ES7 321-7BH01-0AB0
Габариты:	40x125x117мм
Количество входов:	16
Количество входов в группах:	8x2
Индикация состояний:	Зеленый светодиод на каждый канал
Прерывания:	Есть
Потребляемый ток, не более:	130 мА
Потребляемая мощность, типовое	4 Вт
значение:
Диагностические функции:	Есть

Количество: 4 шт.

Модули ввода аналоговых сигналов предназначены для аналого-цифрового преобразования входных аналоговых сигналов контроллера и формирования цифровых величин, используемых центральным процессором в процессе выполнения программы. К входам модулей могут подключаться датчики с унифицированными выходными электрическими сигналами напряжения или силы тока, термопары, термометры сопротивления.

В качестве аналоговых модулей ввода будут использованы SM 331-7HF01.

Таблица 4. Основные технические данные модулей SM 331-7HF01

Заказной номер:	6ES7 331-7HF01-0AB0
Габариты:	40x125x117мм
Количество входов:	8
Потребляемый ток, не более:	100 мА
Потребляемая мощность, типовое	1,5 Вт
значение:
Принцип преобразования:	Интегрирование
Диагностические функции и прерывания:	Настраиваются

Количество: 2 шт.

Модули вывода дискретных сигналов предназначены для преобразования внутренних логических сигналов контроллера в его выходные дискретные сигналы. К выходам модулей могут подключаться соленоидные вентили, реле, контакторы, сигнальные лампы, небольшие двигатели и т.д.

В качестве дискретных модулей вывода будут использованы SM 322-5GH00.

Таблица 5. Основные технические данные модулей SM 322-5GH00

Заказной номер:	6ES7 322-5GH00-0AB0
Габариты:	40x125x117мм
Количество выходов:	16
Количество выходов в группах:	16x1
Индикация состояний:	Зеленый светодиод на каждый канал
Потребляемый ток, не более:	100 мА
Потребляемая мощность, типовое	2,8 Вт
значение:
Диагностические функции и прерывания:	Настраиваются

Количество: 6 шт.

Интерфейсные модули используются для построения многорядных структур контроллера, включающих в свой состав одну базовую (CR) и до трех стоек расширения (ER). Каждая стойка соединяется с другими стойками через интерфейсные модули.

В данном проекте используется интерфейсный модуль IM 365.

Модуль IM 365 позволяет осуществлять обмен данными между базовой стойкой и одной стойкой расширения. Расстояние между стойками не должно превышать 1м. Стойка расширения не имеет связи с коммуникационной шиной, поэтому в эту стойку нельзя устанавливать модули центральных процессоров, а также функциональные модули FM 353, FM 354, FM 355 и FM

357-2. Питание стойки расширения осуществляется по соединительному кабелю от базовой стойки. Модули IM 365поставляются парами в комплекте с соединительным кабелем.

Таблица 6. Основные технические данные интерфейсного модуля

Тип модуля:	IM 365
Заказной номер:	6ES7 365-OВA01-
6ES746	ОААО
Потребляемый ток,	100mA
max:
Потребляемая	0,5Вт
мощность:
Функциональное	Передатчик-приёмник
назначение:
Длинна линии, не	1м
более:
Габариты:	40x125x120мм
Количество:	1