6SL3130-7TE23-6AA3参数详细

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基于现场总线技术的纺织生产控制系统
      纺织工业的信息化建设是未来几年纺织工厂的追求和建设重点，而数字化的纺织生产体系正是其的基础。它将全面提升纺织工厂的管理水平，对工厂的技术、质量、经济务推动的进步都将产生直接的明显的推进作用。数字化的纺织机械采用现代先进的控制技术：以CPU为核心的控制器，以电力电子技术为基础的新型驱动技术，以现场总线技术为代表的网络及高速数据通讯技术。实现数据的实时准确采集和高速传输，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。按照网络的连接结构，一般将企业网络系统分为4层：控制层、监控层、管理层、信息层，基于现场总线技术的纺织生产信息化系统。
现场总线控制层是各种生产信息的来源。各种棉纺、织造、印染机械的控制器只要具有现场总线通讯接口，通过适当的编程，就可以将机械的运行数据实时传送到监控系统。现场总线监控层完成车间级设备检测和控制。应用组态软件编程和现场总线网络，整合车间内各个单台机械设备控制系统，以清晰友好的人机界面实现全车间设备的生产状态、产量、效率的监视，同时还可以对设备的工艺参数进行统一设置，故障报警、参数记录、显示历史趋势和实时曲线，生成和打印各种生产报表。管理层是工厂级的信息管理系统。控制系统均可以按照用户的需求，通过多种总线、工业网络建立数据库，对数据进行处理并分类送到各个管理部门，实现数据的查询、统计、分析和数据报表。现场总线信息层将控制过程、信息管理、通信网络融为一体，实现数据共享，有关人员登陆到Web 服务器，就可根据各自的权限监控到生产现场的设备的运行情况。

5 应用案例
      由于现场总线技术在可靠性、开放性、经济性、全数字化传送方面具有无比的优越性，适应了现代纺织工业的高质量、、小批量、多品种、快速响应、低耗、清洁生产的需要，目前，现场总线技术已经开始在纺纱、化纤、机织、针织、染整及服装等纺织机械设备中得到大量的应用，以简化生产系统组成结构，形成柔性化生产体系；**产品质量，降低生产成本；促进了纺织工业的计算机集成化生产。
      在国外推出的采用现场总线技术的化纤、织造及染整等设备中，将不同厂家标准的模块化的现场设备分散在机器的各个部位，利用控制网络集成技术将其组配成**系统，系统硬件设计变得简单明了，降低了布线成本。例如，瑞士Sulze Textile 推出的G6300 剑杆织机，机器中的引纬、送经、卷取、织边均采用伺服电动机，主控制器为32 位的多处理器结构，织机中各现场设备用CAN 现场总线连接组成控制网络，织物规格的机织条件设定、控制数据转换均可远程控制或现场设定。德国THEN 推出的AIRFLOW AFT 匹染机，采用LonWorks现场总线控制网络结构的THEN-DYNET（TDN）控制系统，机器中的气流控制阀、进水出水阀、换热器控制阀等执行器，染液温度及布料速度等传感器均为具备功能自治的现场设备，并且作为整机控制网络中的一个节点与上位PLC控制器连接。
      我国自1993年起开始对现场总线进行研究，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列为“九五”国家重点科技攻关项目，至1998年己有一些不完全的现场总线OEM新产品推出。国内纺织机械厂不失时机地积极引进先进的现场总线技术，结合各类纺织机械的功能特点，在现场总线产品的系统集成上进行了重点研究。如上海二纺机股份有限公司开发的四电机驱动的粗纱机采用了CAN总线。大容量涤纶纺丝、后处理生产线全部采用Profibus总线。上海太平洋机电集团在开发的年产3万吨涤纶短纤维成套设备中，研制了基于现场总线的控制系统，达到了国际同类产品的先进水平。

前　言
对火灾、有害气体和水的泄漏的监控对国民经济有着十分重大的意义。火灾和有害气体泄漏的报警监控在国内已有不少成果，而对水泄漏的监控却基本属于空白［1］。在美国漏水报警系统的应用已有20多年的历史，如同烟雾报警系统一样已广泛应用在造纸、纺织、粮食储藏、图书馆、计算机房、办公楼、实验室、医院、电子、化工企业、商店等领域。尤其在北方地区，冬季漫长，供暖时间长，暖气水压高，时常由于漏水而造成重大损失，因而应用前景尤为广阔。但以往的漏水报警传感器多为独立式，不能有效的控制警情，在构成系统时也仅为传统的DCS体系，需要大量的电缆和独立电源［2］。
本文设计一种现场总线式的漏水报警智能传感器，将智能化功能结合到传感器中，能够可靠地发现漏水警情，并通过总线接口将自身地址以纯数字信号发送出去，具有很强的抗干扰能力［3］。如有必要，可直接完成对电磁阀的控制，在较短的时间内控制住水的泄漏。总线长度可达到千米以上，若干个传感器串接即可监控较大范围，节省了大量的导线。同时，传感器和总线接口工作时的电源，也由总线上取得，节省了大量的独立电源。

1　电路设计
智能传感器主要由水感知电路和数据发送电路两部分组成：两者紧密结合，完成对漏水的智能化监控。电路设计如图1所示。

图1　智能漏水报警传感器电路图

1.1　水感知电路
据试验测定，水的电阻在30～600 kΩ之间，感知电路核心部分采用一片LM311电压比较器芯片，R11（10 kΩ），R10（300 kΩ）、R12、R14（均为200 kΩ），R13（400 kΩ），C5（1　μF），构成外围电路。当探头1与探头2之间无水时，由于R10＜R13，2脚电平**3脚电平，此时7脚输出为高电平。当探头之间有水时，相当于在R13两端并入一个30～600 kΩ的电阻，由于R10＞R并，2脚电平低于3脚电平，7脚输出翻为低电平。这样，根据LM311芯片7脚电平的高低，即可判断探头之间是否有水。
1.2　数据发送电路
在智能传感器中，采用了一片PIC12C508单片机，它是数据发送的控制者，也是传感器智能化的核心。美国Mirochip公司的PIC12C508单片机是目前功耗较低、体积较小（8脚）的单片机之一［4］，可方便地嵌入各种仪表、传感器中，实现其智能化。
D1～D4（IN4003）构成整流桥，以实现无极性连接，T1为三端稳压管78L05，与R1（200 kΩ），C1（22 μF），C2（10 nF）,构成5 V直流电源电路，为整个传感器供电。总线上的控制信号经C3(10 nF)，R6（200 kΩ）耦合到三极管T3（C9014）经T3整形后送入PIC12C508的5脚。R7（10 kΩ）、R8（300 kΩ）、R9（4.7 kΩ）为T3的偏置电阻，C4(47 pF)为滤波电容，去除信号中的高频干扰。
单片机由7脚发出的TTL信号，经由T2（C9014）向总线上的50 Ω终端负载发送20 mA的电流脉冲，在总线上形成0.7～1.0 Vpp的信号波形。该电流大小可由R4（50 Ω）和R5（330 kΩ）调整，R3（1 kΩ）为限流电阻。
单片机监视着6脚电平的变化。当电平发生变化时，单片机进行三次重复检查，以防止误报。确认有警情后，即向总线上发送自己的地址码，并报告警情，同时关闭相应的电磁阀，将泄漏控制住。
当通讯波特率定为9 600 bit/s时，单片机每 104 μs发送或接收一位数据。因此当信息中含8位地址和8位命令及一位起始位和一位停止位共18位数据时，系统响应时间少于8 ms。

2　结　论
本智能漏水报警传感器结构简单，可靠性高，，现已用于现场总线式漏水报警监控系统中，效果良好