S7-1200作為S7-200與S7-300有效補(bǔ)充，滿足低端客戶的多樣要求。本文通過S7-1200在紡紗機(jī)中的綜合應(yīng)用，讓大家對(duì)S7-1200有個(gè)初步的了解。首先介紹了該項(xiàng)目的工藝流程及控制要求， S7-1200的選型，實(shí)現(xiàn)紡紗機(jī)的自動(dòng)控制。S7-1200 is the complementarity for S7-200 and S7-300. The OEM customer can do much more function with S7-1200. This text is the S7-1200 appliction in spinning machine system. You will have a good view abot S7-1200 from this application. We will introduce the process and require of this project, the module select of S7-1200, and the debug of the project.

　　1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
　　該項(xiàng)目中S7-1200主要運(yùn)用在紡紗機(jī)的電氣控制部分。2個(gè)PLC和1個(gè)觸摸屏之間通過交換機(jī)來交換數(shù)據(jù)，通過S7-1200的高速計(jì)數(shù)器來檢測(cè)電機(jī)的速度，通過一系列的運(yùn)算輸出到AO模塊來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而完成紡紗機(jī)的自動(dòng)控制。
　　2 工藝流程介紹
　　3 方案確定
　　主要基于性價(jià)比、需要5路高速計(jì)數(shù)器、2個(gè)PLC和觸摸屏之間的通訊、方便組態(tài)，最終選擇用SIMATIC S7-1200來完成該項(xiàng)目
　　4 產(chǎn)品硬件配置
　　5 軟件開發(fā)
　　⑴開機(jī)啟動(dòng)順序：
　　No.1:風(fēng)機(jī)電機(jī)起動(dòng) （星/三角起動(dòng)）；
　　No.2:紡杯電機(jī)起動(dòng) （星/三角起動(dòng)）；
　　No.3:左/右分梳輥電機(jī)起動(dòng)；
　　No.4:排雜減速電機(jī)、吸雜風(fēng)機(jī)電機(jī)起動(dòng) （若選擇開關(guān)SA2斷開，風(fēng)機(jī)將不起動(dòng)）；
　　No.6:上述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并穩(wěn)速后,引紗和卷繞電機(jī)、給棉電機(jī)、卷繞橫動(dòng)電機(jī)將同時(shí)起動(dòng)。
　　⑵停機(jī)制動(dòng)順序：
　　No.1:喂棉電機(jī)停車；
　　No.2:分梳輥電機(jī)停車；
　　No.3:紡杯電機(jī)停車；
　　No.4: 橫動(dòng)電機(jī)、引紗和卷繞電機(jī)停車。
　　No.5:風(fēng)機(jī)電機(jī)、排雜、吸雜風(fēng)機(jī)電機(jī)停車；
　　No.6:待機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)部件全部靜止后，斷開電源開關(guān)
　　⑶工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)過程：
　　（一）、 面板輸入?yún)?shù)

　　①正常啟動(dòng)部分
　　在控制面板中需要輸入的參數(shù)有：1、紗線品種（tex）： 棉條號(hào)數(shù)（tex）：紗線捻度（T）：
　　轉(zhuǎn)杯軸承直徑（0：8.9 1：10） 喂棉齒輪比（0：26/48 1：48/26 2：48/48） 卷繞角（30-40）：
　　接頭時(shí)間參數(shù)（沉紗時(shí)間 落筒時(shí)間）
　　實(shí)際計(jì)算過程： V引紗= N轉(zhuǎn)杯/ T
　　E牽伸=棉條號(hào)數(shù)/紗線號(hào)數(shù)
　　V喂給= V引紗/E牽伸
　　其余參數(shù)根據(jù)相關(guān)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算（例如：橫動(dòng)電機(jī)頻率）
　　②單機(jī)調(diào)試部分（單個(gè)機(jī)構(gòu)調(diào)試）
　　（二）、運(yùn)行原理
　　①風(fēng)機(jī)電機(jī)起動(dòng) （星/三角起動(dòng)）【50HZ或按輸入頻率啟動(dòng)（加變頻器）】；
　　②紡杯電機(jī)起動(dòng) （星/三角起動(dòng)）【50HZ或按輸入頻率啟動(dòng)（加變頻器）】；
　　③左/右分梳輥電機(jī)起動(dòng)【50HZ或按輸入頻率啟動(dòng)（加變頻器）】；
　　④排雜減速電機(jī)、吸雜風(fēng)機(jī)電機(jī)起動(dòng) （若選擇開關(guān)SA2斷開，風(fēng)機(jī)將不起動(dòng)）；
　　⑤上述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并穩(wěn)速后,引紗和卷繞電機(jī)【按計(jì)算值啟動(dòng)】、給棉電機(jī)【按計(jì)算值啟動(dòng)】、卷繞橫動(dòng)電機(jī)【按計(jì)算值啟動(dòng)】將同時(shí)起動(dòng)。
　　⑥其中轉(zhuǎn)杯速度變化后引紗速度相應(yīng)變化；引紗和喂給閉環(huán)。
　　⑷各機(jī)構(gòu)傳動(dòng)
　　①引紗、卷繞傳動(dòng)過程：
　　說    明：引紗電機(jī)（7.5KW四極）——同步帶輪40/48——同步帶輪40/40——引紗羅拉周長(zhǎng)3.1415*0.040（單位：米）（軸上裝有編碼器測(cè)速）
　　計(jì)算公式：V引紗=N電機(jī)*（40/48）*3.1415*0.040*修正系數(shù)   【初始為1（跟測(cè)速有誤差是調(diào)整）】
　　F引紗=（ N電機(jī)/1440）*50*修正系數(shù)【初始為1】
　　注：N電機(jī)：實(shí)際轉(zhuǎn)速   F引紗：引紗電機(jī)頻率   V引紗作為后續(xù)計(jì)算用
　　②喂給傳動(dòng)過程：
　　說明：喂給電機(jī)（3KW四極【軸上裝有編碼器測(cè)速】）——同步帶輪26/48、48/26、40/40——同步帶輪34/60——羅拉傳動(dòng)比1/23——羅拉周長(zhǎng)3.1415*0.025（單位：m）
　　計(jì)算公式：
　　1.1、V喂給=N電機(jī)*（26/48）*（34/60）*（1/23）*3.1415*0.025*修正系數(shù)【初始為1】
　　1.2、V喂給=N電機(jī)*（48/26）*（34/60）*（1/23）*3.1415*0.025*修正系數(shù)【初始為1】
　　1.3、V喂給=N電機(jī)*（40/40）*（34/60）*（1/23）*3.1415*0.025*修正系數(shù)【初始為1】
　　2、F喂=（ N電機(jī)/ 1440）*50*修正系數(shù)【初始為1】
　　注：N電機(jī)：實(shí)際轉(zhuǎn)速   F喂：喂給電機(jī)實(shí)際頻率
　　喂給速度范圍：0.45米/分～4.5米/分
　　③轉(zhuǎn)杯傳動(dòng)過程：
　　說明：轉(zhuǎn)杯電機(jī)（30KW 兩極）——工藝輪（可換）【或變頻調(diào)整】——龍帶傳動(dòng)輪（直徑180mm）【測(cè)速點(diǎn)】——轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速（45000轉(zhuǎn)/分～95000轉(zhuǎn)/分）
　　計(jì)算公式：1、轉(zhuǎn)杯速度=測(cè)量的轉(zhuǎn)速*（180/10）
　　　　　　　2、轉(zhuǎn)杯速度=測(cè)量的轉(zhuǎn)速*（180/8.9）
　　傳動(dòng)示意：④分梳傳動(dòng)過程：
　　說明：分梳電機(jī)（5.5KW 四極）——工藝輪（可換）【或變頻調(diào)整】——龍帶張緊輪（直徑120mm）【測(cè)速點(diǎn)】——分梳輥轉(zhuǎn)速（5000轉(zhuǎn)/分～9000轉(zhuǎn)/分）
　　計(jì)算公式：分梳輥轉(zhuǎn)速=測(cè)量的轉(zhuǎn)速*（120/28）
　　　　　　　⑤橫動(dòng)傳動(dòng)過程：
　　說明：橫動(dòng)電機(jī)（2.2KW 六級(jí)）卷繞角為30～40。
　　V橫動(dòng)：橫動(dòng)速度   V引紗：引紗速度  a：卷繞角   N電機(jī)：電機(jī)轉(zhuǎn)速    F電機(jī)：電機(jī)頻率
　　V橫動(dòng)=V引紗*sin（a/2）
　　N電機(jī)=（V橫動(dòng)/0.3）*10
　　F電機(jī)=（N電機(jī)/1400）*50*修正系數(shù)【初始為1】
　　引紗速度范圍：45~180米/分  卷繞角范圍：30~40°（可以有一位小數(shù)輸入） 電機(jī)頻率范圍：15~60Hz
　　⑸中段半自動(dòng)接頭
　　機(jī)器具有半自動(dòng)接頭功能，每錠都配有斷紗傳感器（SQxx）和接頭按鈕（SBxx），同時(shí)每10個(gè)紡紗位（每個(gè)中段的左面或右面）有一個(gè)公用的斷紗指示燈（Hxx）。
　　上述檢測(cè)、操作器件和機(jī)器設(shè)置的工藝參數(shù)（包括設(shè)置的接頭參數(shù)）實(shí)（一）、現(xiàn)機(jī)器半自動(dòng)生頭、接頭的控制操作：
　　1、斷紗顯示——機(jī)器剛啟動(dòng)完成尚未生頭或紡紗中間發(fā)生斷紗后，其相應(yīng)的斷紗指示燈會(huì)點(diǎn)亮。提示操作人員接頭；在同一個(gè)機(jī)節(jié)面（左面10錠或右面10錠）發(fā)生多個(gè)斷頭時(shí)指示燈一直點(diǎn)亮，直至該面沒有斷頭才熄滅；
　　2、第一次按接頭按鈕——手動(dòng)喂棉：按時(shí)則喂棉，松開則停止；
　　3、清理轉(zhuǎn)杯；
　　4、調(diào)節(jié)紗線末端長(zhǎng)度（引紗長(zhǎng)度），并投入引紗管中；
　　5、第二次按接頭按鈕——按動(dòng)觸發(fā)半自動(dòng)接頭控制程序，完成接頭；
　　6、接頭成功——紡紗器正常紡紗；
　　7、接頭失敗——重復(fù)上述接頭過程，直至成功。
　　（二）、需要進(jìn)行時(shí)間控制的原件
　　1、給棉羅拉
　　2、沉紗電磁鐵
　　3、落筒電磁鐵
　　沉紗時(shí)間T1 落筒時(shí)間 T2  按第一次按鈕給棉羅拉同步喂棉，松開即停止；然后開始準(zhǔn)備過程；后按第二次按鈕，給棉羅拉開始持續(xù)喂棉，T1時(shí)間后沉紗電磁鐵動(dòng)作，完成成紗動(dòng)作；第二次按鈕啟動(dòng)開始T2時(shí)間后，落筒電磁鐵開始動(dòng)作，完成沉紗動(dòng)作。
　　⑹S7-1200部分模塊接線圖
　　6 應(yīng)用體會(huì)
　　SIMATIC S7-1200 控制器的使用對(duì)項(xiàng)目、產(chǎn)品、個(gè)人以及公司等方面有何影響。
　　極為方便的以太網(wǎng)通信。使用普通的以太網(wǎng)電纜，可以下載和監(jiān)控，提供了筆記本電腦與PLC通信的最簡(jiǎn)單的方法。
　　指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理。
　　STEP 7 Basic采用與西門子人機(jī)界面的組態(tài)軟件WinCC flexible類似的多窗口界面，同時(shí)顯示項(xiàng)目樹窗口、程序區(qū)、組態(tài)和顯示信息的巡視窗口，以及指令表或人機(jī)界面的對(duì)象列表等。軟件的使用極為方便，例如可以將變量表和塊的接口區(qū)中的局部變量直接拖放到梯形圖中。軟件很容易上手。
　　各種硬件、網(wǎng)絡(luò)和參數(shù)采用形象直觀的圖形和表格組態(tài)的方法來設(shè)置。比S7-200的“向?qū)А惫δ芎拖到y(tǒng)塊更為直觀和方便
　　集成的WinCC Basic的功能和界面與WinCC flexible基本上相同。PLC與精簡(jiǎn)系列面板在同一個(gè)項(xiàng)目中組態(tài)和編程，人機(jī)界面可以直接使用PLC的變量。指示燈比WinCC flexible的更好用。有人機(jī)界面仿真功能。
　　通信功能極強(qiáng)，以太網(wǎng)接口可以實(shí)現(xiàn)S7-1200與計(jì)算機(jī)或精簡(jiǎn)系列面板的通信，S7-1200之間的通信，S7-1200與S7-200、S7-300/400的通信，S7-1200與WinCC的OPC通信。
　　7 意見與建議
　　只有梯形圖和功能塊圖語言，沒有語句表語言，不能仿真，希望能出個(gè)仿真軟件。