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1、本科毕业设计（论文） 目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1课题的研究背景11.1.1 国内外纺织工艺的现状11.1.2 信息采集在纺织行业的应用11.1.3 总线技术在数据采集中的应用21.2 课题研究的目的和意义31.3 课题研究的主要内容32.系统总体方案设计42.1进口设备倍捻工序42.2 基于S7-200对纺织设备的数据采集方案42.2.1总体方案设计42.2.2网络配置的具体方案62.2.3网络架构的设计73.系统的主要硬件83.1 S7-200PLC83.1.1 S7-200PLC的简介83.1.2 S7-200PLC的使用83.1.3 S7-200PLC的数据采集83.2
2、 高速计数器93.2.1 高速计数器的简介103.2.2 高速计数器的使用113.3霍尔传感器133.4 EM277模块143.4.1 EM277模块数据交换本质143.4.2 EM277在数据采集中的作用153.5数据交换网络164.系统的软件设计174.1 运用STEP7对整个系统硬件进行组态174.2数据采集及处理195.总结及展望255.1全文总结255.2 纺织行业信息采集系统未来的展望25致 谢27参考文献28附 录30基于S7-200纺织设备数据采集子系统设计基于S7-200的纺织设备数据采集子系统设计摘要近年来，我国纺织机械行业的信息化水平有了明显的提高，在新型纺织机械上普遍采
3、用了自动控制技术。随着这些技术的推广应用很大程度提高了纺织行业的工作效率和管理效能。但是对于一些工厂的部分旧设备，要想实现数据的集成就需要另外配置数据采集子系统进行纺机设备的生产数据的获取。本文采用的现场总线对于纺织行业信息化的主要作用是通过高速、稳定、高集成性的数据通信网络，不断的进行数据交换，做到设备的生产数据采集，实现车间工序的数据集成。为了实现这种作用本文采用PROFIBUS-DP现场总线技术，通过每台S7-200增加一个PROFIBUS-DP扩展模块EM277作为从站连接到DP网络中。底层旧设备通过传感器将运动信号传递给S7-200 PLC，通过S7-200进行设备机台的生产工艺参数
4、运算，最后通过EM277进行数据集成。S7-300作为DP主站通过以太网模块（CP343-1）连接到以太网，实现对纺织所需数据的传输，实现分布式、现场化和抗干扰性能的提高，实现生产过程的自动化、智能化，完成纺织机械与现代先进控制技术的结合，为纺织企业的信息化从设备层打下坚实的基础。关键词 数据采集 纺织系统总线技术 EM277 S7-200PLC 自动化TEXTILE EQUIPMENT BASED ON S7-200 DATA ACQUISITION SUBSYSYTEM DESIGNABSTRACTIn recent years, the information level of text
5、ile machinery industry in China has been significantly improved, the automatic control technology is widely used in textile machinery. With the popularization and application of these technologies greatly improve the efficiency of the work efficiency and the management of the textile industry. But f
6、or some old equipment of some factory, integrated to realize the data will need to get production data of textile machinery additional configuration data acquisition subsystem.The main function of Field bus used in this paper for the textile industry information is through the data communication net
7、work of high-speed, stable, high integration, continue to carry out the data exchange, so that equipment production data acquisition, implementation of workshop process data integration. In order to achieve this effect using PROFIBUS-DP field bus technology, through each S7-200 adds a PROFIBUS-DP ex
8、tension module EM277 as the station is connected to the DP network. The old equipment through the sensor motion signals to the S7-200 PLC, production process parameter operation equipment through S7-200, finally through the EM277 for data integration. S7-300 as DP master station through the Ethernet
9、 module (CP343-1) connected to the Ethernet, and realize data transmission required for textile, distributed, on-site and anti-jamming performance, automation, intelligent production process, complete with textile machinery and advanced control technology, for the textile enterprise information from
10、 the device layer a solid foundation.KEYWORDS Data acquisition Bus technology of textile system EM277 S7-200PLC Automation341绪论1.1课题的研究背景1.1.1 国内外纺织工艺的现状20世纪70年代, 随着科学技术的发展, 电子信息技术开始在纺织生产中广泛应用, 纺织技术不断向优质、高产自动化连续化方向发展, 走出了一条大幅度减少用人, 大幅度提高劳动生产率的道路。80年代后期,欧洲首先出现了全自动化纺纱工厂, 传统纺织技术进入了现代化技术发展阶段。现代纺织技术的主要特征
11、是智能化生产现代纺织技术依靠高度自动化的生产设备,保证和提高产品质量, 提高生产效率, 减少用人, 提高劳动生产率, 降低产品成本,增强产品竞争。我国棉纺织企业技术改造已经有了很大进步，装备水平有了很大提高。2005年全国7500万棉纺纱锭中，90年代先进水平的设备已占50 %。国产成套棉纺新设备基本上达到90年代国际先近水平，但与当前国际先进水平还有较大差距。我国棉纺织设备和国际先进水平的差距主要反映在自动化程度、生产效率、设备运行的稳定性、可靠性等方面，要着力关键技术的开发创新，赶上国际纺织技术发展步伐。棉纺织企业更新改造急需的高档无梭织机和自动络筒机依靠大量进口。我国转杯纱的比重还比较小
12、，国产转杯纺纱机速度低，自动化程度低，产品质量也不高，展出的几种新机型还需要改进提高。细络联技术国际上80年代中期就已进入实用阶段，我国应尽快提上议事日程，细络联对大幅度提高细纱生产效率，减少细纱和络筒工序用人，改善劳动条件，提高劳动生产率有重要作用。紧密纺纱技术我国引进不少，国产机型也还需要改进提高，不断总结管理使用经验1。国产精梳机工艺性能、速度水平已有很大提高，可以满足一般产品质量要求，但和国际知名品牌还有一定差距。器材、专件是影响装备整体水平，影响纱、布质量，影响新工艺，新技术推广应用的重要因素。国产金属针布、钢领、钢丝圈、胶辊胶圈、金属槽筒、捻接器等与国际知名品牌还有较大差距。1.1
13、.2 信息采集在纺织行业的应用纺织业是传统的劳动密集型行业。随着科技的发展，劳动力成本相对逐渐提高，在纺织成本结构中，资本劳动力比相对较高。纺织生产过程自动化，是降低纺织企业的生产成本的途径之一。纺织生产过程自动化不仅可直接降低劳动力成本，还可通过提高生产效率、产量、产品质量降低其生产成本。所以实现纺织生产过程自动化已成为西方发达国家纺织企业的基本竞争手段。纺织行业属于典型的制造业之一，面对变幻莫测，动态多变的全球市场竞争，企业如何以最快的时间（T）、最低的生产成本（C）、最优的产品（Q）、最佳的生产环境（E）以及最好的服务（S）来赢得市场，是企业成功的关键，是现代企业的立足之本2。在这种大的
14、背景下，新的制造理念层出不穷，如虚拟制造、敏捷制造、精益生产等，无论这些侧重点在哪里，都在于尽可能的提高制造系统响应市场和客户的快速性，以谋得敏捷3。“敏捷”主要是表现在跟踪变化和响应时间的快速方面，生产指挥人员、企业决策者不仅关心在一个时间段内任务的具体安排，同时还要关心设备负荷、纺织制品状态、实时任务以及物料状态等，所以“以时间为关键的制造”越来越为企业所重视。其核心是利用各种实时信息对计划进行及时的调整和调度，由于制造车间不仅是大量制造实时信息的集散地，即生产计划的具体执行者，更是制造信息的反馈者，所以制造车间对整个制造系统的敏捷性会产生很大程度上的影响。新一代车间管理系统要想实现有效的
15、企业集成，就必须具有良好的集散性、自治性和开放性以及敏捷性等特点4-5。1.1.3 总线技术在数据采集中的应用生产过程中现场采集的数据为制造执行系统和企业资源管理系统提供了基础的数据源，是企业信息化的基础。目前数据采集的方法是多种多样的，现场总线技术作为一种新的串行、多点的数字式数据采集方案，能够使系统具有高度开放性、互操作性，而且现场总线技术本身具有结构的高度分散性以及对现场环境的高度适应性和良好的经济性，近年来受到越来越广泛的关注6。通过对国内纺织行业信息化现状的调研，以及对传统和现代的数据采集方法的分析比较，提出了以现场总线控制技术为基础的纺织生产质量控制参数的数据采集方案。根据项目实际应用对象以及现场总线的特点，选用了PROFIBUS DP总线控制技术作为数据采集网络基本技术，提出了本项目的详细设计方案。包括软硬件的设计、用户程序的设计。1.2 课题研究的目的和意义网络信息化技术极大地提高了劳动生产率和工作效率，作为全球正面临着的一场新技术革命，普遍应用于纺织产品研发过程、生产过程、管理过程和营销过程中，为纺织工业在新
