西门子模块6ES7222-1BD22-0XA0选型手册
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10μs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*控制，笔者对接纸电机上升时间采取*筛选法。通过*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，将这一时间放宽为3.5s。
3程序设计
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/0VSM321数字量输入模块，3块24V/0.5ASM322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
系列PLC的扩展模块包括三类，信号模块、信号板和通信模块。
信号模块是扩展在CPU的右侧，信号板扩展在CPU的正上方，通信模块扩展在CPU的左侧。
安装方式：
S7-1200具有内置安装夹，可直接装在一个标准的35mmDIN导轨上，输入输出I/O端子台可整体拆卸，更换或组态PLC更加快捷
应合理配置PLC的使用环境，提高系统抗干扰力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏(盘)或设备共用电缆沟；PLC柜内不用荧光灯等。PLC虽适合工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用；避免导电性杂物进入控制器。
调试要点及注意事项
(1)常规检查。在通电之前要耐心细致地作一系列的常规检查(包括接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、保险检查等)，避免损坏PLC模块(用STEP7的诊断程序对所有模块进行检查)。
(2)系统调试。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的编制工作进行检查和调试，采用STEP7能对用户编制程序进行自动诊断处理，用户也可通过各种逻辑关系判断编制程序的正误。而在线调试是一个综合调试过程，包括程序本身、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运行，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。一般系统所存在的问题基本上可在此过程中得到解决。
在线调试设备开停时，必须先调试空开关的运行情况；如果设备设有运行监视开关，则可把监视开关强制为"1"(正式运行时，撤销强制)。调试单台设备时可针对性地建立该设备的变量表，对该设备及其与该设备相关的变量进行实时监视。这样既可判断逻辑操作是否正确，对模拟量的变化也可一目了然。比如调试电动执行器时，可建立一变量表，对执行器的位置信号、限位信号、过力矩信号及输出命令信号等进行实时监视，便可非常直观地观测执行器的动作情况。
CPU 运行需要 SIMATIC 微型存储卡 (8 MB)
紧凑型 CPU，可用于具有分布式结构的系统。集成数字量I/O，支持与过程的直接连接；PROFIBUS DP 主站/从站接口支持与分布式 I/O 的连接。CPU 313C-2 DP既可以用作分布式单元进行快速预处理，也可以用作带下位现场总线系统的上位控制器。
1.在STEP7中新建一个Project，分别插入2个S7-300站。
这里我们插入的一个CPU315-2DP，作为主站；一个CUP317-2作为从站，并且使用317-2的*个端口MPI/DP端口配置成DP口来实现和315-2DP的通讯。分别对每个站进行硬件组态：对从站CPU317-2进行组态：将317的*个端口MPI/DP端口组态为PROFIBUS类型，并且创建一个不同于CPU自带DP口的PROFIBUS网络，设定地址。在操作模式页面中，将其设置为DPSLAVE模式，并且选择“Test,commissioning,routing"，是将此端口设置为可以通过PG/PC在这个端口上对CPU进行监控，以便于我们在通讯链路上进行程序监控。下面的地址用默认值即可。
选择Configuration页面，创建数据交换映射区。这里我们创建了2个映射区，图中的红色框选区域在创建时是灰色的，包括上面的图中的Partner部分创建时也是空的，在主站组态完毕并编译后，才会出现图中所示的状态。由于我们这里只是演示程序，创建的交换区域较小。组态从站之后，再组态主站。插入CPU时，不需要创建新的PROFIBUS网络，选择从站建立的第二条（也就是准备用来进行通讯的MPI/DP端口创建的那条）PROFIBUS网络即可。组态好其它硬件，确认CPU的DP口处于主站模式，从窗口右侧的硬件列表中的已组态的站点中选择CPU31X，拖放到主站的PROFIBUS总线上，
这时会弹出链接窗口，选择以组态的从站，点击Connect按钮，进入Configuration页面，可以看到前面在从站中设定的映射区域，逐条进行编辑（Edit…），确认主从站之间的对应关系。主站的输入对应从站的输出，主站的输出对应从站的输入。至此，硬件的组态完成，将各个站的组态信息下载到各自的CPU中。通过NetPro可以看到整个网络的结构图。
2.编写程序。
硬件组态完毕，下载，PLC运行之后，数据并不会自动交换。需要通过程序来执行。在组态中，input和output区域，也并不是实际硬件组态中的硬件地址，也就是说，input和output并不代表I/O模块的地址和数据。映射区域组态用到的input和output地址，也占用了I/O模块的组态地址，就是说，映射区的地址和I/O地址是并行的，不能重复使用。在硬件的I/O模块全部组态完毕之后再组态映射区。
西门子CPU6ES7313-6CG04-0AB0映射区的数据交换是通过系统功能块SFC14（DPRD_DAT——ReadConsistentDataofaStandardDPSlave）和SFC15（DPWR_DAT——WriteConsistentDatatoaStandardDPSlave）实现的。SFC14和SFC15是成对使用的，一个发送一个接收，缺一不可。数据的通讯也是交互的，可以相互交换数据。本例中，我们通过简单的数据来验证通讯结果。
我们在程序中插入数据区DB1，前面我们只建立了2个字（2Word）的映射区，于是我们建立如下内容的DB1，为了查看的方便，DB1的前半部分作为接收数据的存储区，后半部分用作发送数据的存储区。在317和315中我们插入同样的DB1，分别在OB1中编写通讯程序。其中，程序的LADDR地址，对应的是硬件的映射区组态时本站的LocalAddr中的地址，从站的LocalAddr我们组态的是0，对应的PartnerAddr也就是主站的地址是4。需要注意的是这里的地址是需要用16进制的格式来表示的，我们组态时是用10进制表示的。
完成之后，我们在各站中插入OB82、OB86、OB122等程序块，这些是为了保证当通讯的一方掉电时，不会导致另一方的停机。完成之后，将所有的程序分别下载到各自的CPU中，个站切换到运行状态，通过PLC监控功能，设定数据之后，我们监控的结果如下：上面的表格内容为主站315的数据，下面的是从站317的数据。可以看到，两个站都分别将各自的DBB4—DBB7数据发送出去并被另一方成功接收后存储在各自的DBB0—DBB3中。验证中，我们将一个站的CPU切换到STOP状态，可以看到，另一个站的CPU硬件SF指示灯报警，但PLC正常运行不停机。待该站恢复之后，报警自动消失。
扩展问题：在一个站的CPU掉站之后，另一个站的接收数据区显示的仍然是后一次接收到的数据，并且，在这种状态下，居然仍然无法修改该数据区内容。这样就存在一个问题，当前站需要知道当前接收数据存储区的内容是否是实时的数据。如何判断。
大概思路：
方法1，用以前的方法，在每个数据接收周期开始前，将已接收数据清空。这样当接收周期内接收不到新的数据时，就可以察觉到。问题是，SFC14和SFC15没有接收是否完成、是否成功等标识位，并且，在接收不到新的数据时，原有数据不能修改。此方法不通。
方法2，通过别的方式方法检测两个站之间的通讯状态。在SIEMENS的文档中，有这样的描述：主站：主站掌握总线中数据流的控制权。只要它拥有访问总线权（令牌），主站就可在没有外部请求的情况下发送信息。在PROFIBUS协议中，主站也被称作主动节点。从站：从站是简单的输入、输出设备。典型的从站为传感器，执行器以及变频器。从站也可为智能从站，入S7-300/400带集成口的CPU等。从站不会拥有总线的访问*。从站只能确认收到的信息或者在主站的请求下发送信息。从站也被称作被动节点。SIEMENS对SFC14/15的描述也分别是：用于读取Profibus从站的数据/用于将数据写入Profibus从站
6ES7512-1SK01-0AB0技术参数
优点：
高密度通道设计（每个模块多 64个通道），减少了接线工作量，高工厂可用性。RUN中的组态，可以热插拔模块，冗余设计。模块化设计，使用S7-300模块，集成了安全功能，逐个通道集成了诊断功能，获得了Ex-zone2认证。
防护等级为IP20，特别适合用户特定的复杂自动化任务。包括PROFIBUS DP或PROFINET接口模块 IM 153、S7-300自动化系统的多8或12个I/O模块（结构中带总线接口或带有源总线模块）和一个电源（如果适用），可以使用S7-300自动化系统的信号、通信和功能模块进行扩展。具有HART功能的适用防爆型模拟量输入或输出模块对ET200M在过程中的应用进行了优化。可在冗余系统（S7-400H、S7-400F/FH）中使用。可在运行期间在总线模块处于激活状态时更换模块（热插拔）。传输率高12Mbps。经Ex认证符合Cat.3（适用于 2 区），用于根据 PROFIsafe进行安全信号处理的故障安全数字量输入/输出以及模拟量输入。支持具有扩展用户数据的模块，例如，带有HART次要变量的HART模块。
设计和功能：
模块式的I/O系统ET 200M包括了接口模块（在冗余设计情况下 2IM），和多 12 个 I/O模块。没有插槽规则。根据主模块数量框架的各种类型的 I/O 模块都可以插入。SIMATIC S7-300 使用连接器的简单结构使 ET200M 应用灵活，维修友好性高：总线模块跳到 DIN导轨上，使用纵向插入的连接器从侧面对接固定。这些模块安装到总线模块上，并用螺丝固定到位，与总线模块接头建立接触。非占用槽上连接器用总线背板盖保护起来。总线模块盖插入到后一个总线模块的侧面。背板总线集成到了模块上。有源总线模块允许在工作中更换（热插拔）。ET200M 连接到一个 S7-400 上的 PROFIBUS 上之后，控制器就可以在正常运行情况下进行组态了（运行中组态 –CiR）。
使用总线连接器进行配置：
使用 SIMATIC S7-300 总线连接器便于组装，这使得 ET 200M 十分灵活且使用方便。
模块组装：只需将模块在安装导轨上定位，转动并用螺钉固定。
集成背板总线：背板总线集成在模块上。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在机壳的背面。
使用有源总线模块进行组装：
有源总线模块允许在运行期间更换模块，没有任何影响。
省时的模块更换：更换模块时运行不会中断，继续通过其余模块运行。插入新模块时，该模块会自动投入运行。在将 S7-400用作主站时，可与交换中央模块相同的方式交换分布式模块。在 CPU 中会产生相关中断。对于所有其它 DP 标准主站，信号通过 DP诊断发送到主站。S7-300 作为主站时，不能对模块进行热插拔。各种模块可用于组装 ET200M，这些模块安装到专用安装导轨上。总线模块 BM IM 153/IM 153 用于接受两个 IM 153-2模块以实现冗余运行（ PROFIBUS）
BM 2x40 总线模块可容纳 2 个 I/O 模块，模块宽度为 40 mm。
BM 1x80 总线模块可容纳固定 1 个 I/O 模块，模块宽度为 80 mm。
为了取得螺纹长度，可使用防爆型隔板备件；可以将该隔板插在两个总线模块之间。
方便的组装：
总线模块可在安装导轨中转动、端对端排列并使用侧面连接器进行固定。可将各模块插在总线模块中并用螺钉固定，以便它们与总线连接器接触。必须使用背板总线盖来保护未使用的插槽的连接器。必须将总线模块盖插到后一个总线模块的侧面
当利用编程器或编程计算机进行程序的传送、现场编辑、调试与诊断时，为了建立编程器或编程计算机与plc间的通信，除需要进行相应的编程电缆等硬件连接外，还需要设定编程器或编程计算机的通信选项。
S7-200PLC与编程计算机间一般通过PC/PPI电缆进行连接，电缆的RS-232端连接编程计算机的串口(COM1、COM2)，RS-485端连接PLC-CPU模块上的RS-485接口。
编程计算机的通信端口的中断和地址资源可以通过计算机操作系统中的设备管理器进行设置，要确保编程计算机没有中断冲突和地址区域重叠的现象。编程计算机中的“SETPG/PC Interface”选项是实现与PLC之间通信接口的设置选项，可以通过如下方法进行设置操作。
(1)打开设置选项
打开设置选项可以采用3种方法：
——在编程计算机上通过“开始”一“设置”一“控制面板”，并双击“SET PG/PCInterface”图标，见图12-1.5 (a);
——在STEP7-Micro/WIN软件应用窗的浏览条(NavigationBar)区，通过点击‘‘通信（Communications）”图标打开通信设定页面，见图12-1.5(b)，并双击PC/PPI电缆图标，见图12-1.5 (c);
——在STEP7-Micro/WIN软件应用窗中通过主菜单“检视(View)”一“元件(Component)”一“通信（Communications）”打开通信设定页面，并双击PC/PPI电缆图标，见图12-1.5(c);
通信接口的设置对话框如图12 -1.6所示。
(2)选定应用访问点
应用访问点的选定，可以用通过选择对话框“接口参数配置（Interface ParameterAssignment）”栏下显示的PC/PPI cable( PPI)图标进行。将对话框中的“应用访问点(AccessPoint of theApplication)“设为PC/PPI cable (PPI).
(3)安装通信协议
通信接口的设置对话框中，选择“Select....”按钮，可以打开通信协议安装页面（见图12-1.7），并安装相应的通信模块与通信协议。
在通信协议安装页面的“通信模块(Module)”栏可以选择通信模块的类型，对于编程计算机与PLC间的通信选择PC/PPlcable (PPI)。
利用页面中的“安装(Install)”和“下载(Uninstall)”可以执行通信协议的安装和删除操作。
(4)接口参数设置
在通信接口的设置对话框中，点击“属性(Properties...)”选项，可以打开接口参数设置页面（见图12 -1.8）。页面包括“站参数（StationParameters）”、“网络参数（Network Parameters）”两部分。
为了使编程计算机与PLC连接，应在站参数栏的“地址Address”选项中输入PLC在STEP7-Micro/WIN软件中的地址号“0”；在“超时选项Timeout”选项中输入编程计算机与PLC间建立通信连接所需的大时间。
在“网络参数Network Parameters”栏中，可选择“单主站AdvancedPPI”或“多主站Multiple MasterNetwork”连接模式，可以根据PLC系统的实际情况选择，只是编程计算机与PLC连接时不需要选定。
“通信速率TransmissionRate”选项可以设定编程计算机与PLC连接时的通信速率，一般情况下可以选择19.2或9.6kbit/s。
“高节点地址Highest NodeAddress”栏为通信地址设定，可以使用默认值"31"。