第四章 SIMATIC S7系統(tǒng)及其組態(tài)軟件

1、第四章 simatic s7 系統(tǒng)及其組態(tài)軟件 4 simatic s7 系統(tǒng)及其 組態(tài)軟件 4.1 simatic s7 系統(tǒng)基礎(chǔ) 4.2 profibus控制系統(tǒng)的配置 4.3 profibus系統(tǒng)配置中的選型 4.4 step7 編程組態(tài)軟件介紹 4.1 simatic s7 系統(tǒng)基礎(chǔ) 1. 1. simatic s7simatic s7系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述 2.2.simatic s7simatic s7系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 3. 3. simatic pcs7simatic pcs7系統(tǒng)系統(tǒng) 1. 1. simatic s7simatic s7系統(tǒng)概述系統(tǒng)概述 simatic s7通過dp網(wǎng)

2、絡(luò)連接分散的設(shè)備，應(yīng) 用step7所具有的硬件和軟件組態(tài)功能將分散 的設(shè)備集成在一起，構(gòu)成分散控制系統(tǒng)； simatic s7系統(tǒng)提供集成式或插入式設(shè)備模 塊，如輸入、輸出、運算和控制模塊，還提 供操作站和編程器等人機接口設(shè)備。 2.2.simatic s7simatic s7系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 系統(tǒng)的硬件部分包括控制器（cpu）模塊、電 源模塊、輸入/輸出模塊、編程設(shè)備和通信電 纜； 系統(tǒng)軟件采用step7組態(tài)軟件，安裝在編程設(shè) 備中。 由編程設(shè)備中的step7組態(tài)軟件完成系統(tǒng)的硬 件組態(tài)和控制軟件的編制，并通過編程設(shè)備 電纜下傳給控制器模塊。 simatic s7simatic s7系統(tǒng)圖

3、系統(tǒng)圖 3. 3. simatic pcs7simatic pcs7系統(tǒng)系統(tǒng) simatic pcs7（process control system） 系統(tǒng)適用于各種工業(yè)領(lǐng)域，具有多類模塊或 組件，可以構(gòu)成大、中、小集散控制系統(tǒng) （distributed control system）。 simatic pcs7系統(tǒng)具有以下特點： （1）具有符合工業(yè)標準并經(jīng)過測試驗證的硬 件和軟件； （2）實現(xiàn)分布式的客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)； （3）實現(xiàn)工廠級或具有60000個過程對象的 復(fù)雜系統(tǒng)； （4）適合連續(xù)系統(tǒng)； （5）適合過程控制、人工控制和混合控制等 各種工業(yè)現(xiàn)場； （6）適合廠級集中工程系統(tǒng)； （7）

4、現(xiàn)場設(shè)備與profibus總線易于集成； （8）具有可靠的安全體系； （9）具有開放式層（級）結(jié)構(gòu)； （10）各層（級）具有可選的冗余操作，增 加了系統(tǒng)的實用性。 4.2 profibus控制系統(tǒng)的配置 1.按現(xiàn)場設(shè)備類型配置 根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備是否具有profibus接口， profibus控制系統(tǒng)配置可分為3種模式： (1)總線接口型 (2)單一總線型 (3)混合型 2.2.按實際應(yīng)用需要配置按實際應(yīng)用需要配置 根據(jù)實際需要及經(jīng)費情況，通常有如下幾種 結(jié)構(gòu)類型。 1)以plc或控制器作為一類主站，不設(shè)監(jiān)控站， 但調(diào)試階段配置一臺編程設(shè)備。 2)以plc或控制器作為一類主站，監(jiān)控站通過 串口與pl

5、c一對一連接。 3)以plc或其他控制器作為一類主站，監(jiān)控站 作為二類主站連接在profibus總線上。 4)使用pc機加profibus網(wǎng)絡(luò)接口卡作為一類 主站，監(jiān)控站與一類主站一體化。 5)充分考慮未來擴展需要，如增加幾條生產(chǎn) 線和擴展出兒條dp網(wǎng)絡(luò)，車間要增加幾個監(jiān) 控站等，因此采用兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 5)緊湊式pc機 (compact computer)+profibus網(wǎng)絡(luò)接口卡+softplc的 結(jié)構(gòu)形式。 支持編程，包括主站應(yīng)用程序的開發(fā)、編輯、調(diào)試; 執(zhí)行應(yīng)用程序; 通過profibus接口對從站的數(shù)據(jù)讀寫; 從站遠程參數(shù)化設(shè)置; 主-從站故障報警與記錄; 圖形監(jiān)控畫面設(shè)計、數(shù)據(jù)庫

6、建立等監(jiān)控程序的開發(fā) 與調(diào)試; 設(shè)備組態(tài)、在線圖形監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲與統(tǒng)計、報表 等功能。 4.3 profibus系統(tǒng)配置中的選型 1.1.主站的選擇主站的選擇 (1)(1)選擇選擇plcplc作為一類主站作為一類主站 cpu帶內(nèi)置profibus接口:這種cpu通常具有 一個profibus-dp和一個mpi接口。 profibus通信處理器:cpu不帶profibus接口， 需要配置profibus通信處理器模塊。 im308-c接口模塊 cp5431 fms/dp通信處理器 cp242-5通信處理器 cp443-5通信處理器 if964-dp接口子模板 (2)(2)選擇選擇pcpc機加網(wǎng)絡(luò)

7、接口卡作為一類主站機加網(wǎng)絡(luò)接口卡作為一類主站 pc機加profibus網(wǎng)絡(luò)接口卡可作為主站，這 類網(wǎng)卡具有profibus-dp/pa/fms接口。選擇 與網(wǎng)卡配合使用的軟件包，軟件功能決定pc 機作為一類主站還是只作編程監(jiān)控的二類主 站。 cp5411、cp5511、cp5611網(wǎng)卡 cp5412通信處理器 cp5613pci卡 2.2.從站的選擇從站的選擇 根據(jù)實際需要，選擇帶proflbus接口的分散 式i/0、傳感器、驅(qū)動器等從站。從站性能指 標要首先滿足現(xiàn)場設(shè)備控制需要，再考慮 profibus接口問題，如從站不具備profibus 接口可考慮分散式i/0方案。 (1)(1)分散式分

8、散式i/oi/o l)et200m 2) et200l 3) et200b 4) et200c 5) et200x 6) et200u （2 2）plcplc作為從站作為從站智能智能i/oi/o從站從站 1）cpu215-2dp 2）cpu315-2dp 3）s7-300+cpu342-5 （3 3）dp/padp/pa耦合器耦合器/ /鏈接器鏈接器 1）im157 dp/pa鏈接 2） dp/pa couple （4 4）cnccnc數(shù)控裝置數(shù)控裝置 1）sinumerik 840d 2） sinumerik 840c/im392.n (5)simodriver(5)simodriver傳感

9、器傳感器 具有profibus接口的絕對值編碼器 simodriver傳感器是裝有光電旋轉(zhuǎn)編碼器的 傳感器，用于測量機械位移、角度以及速度。 (6)(6)數(shù)字直流驅(qū)動器數(shù)字直流驅(qū)動器6ra24/cb246ra24/cb24 數(shù)字直流驅(qū)動器6ra24/cb24是三相交流電源 供電、數(shù)字式小型直流驅(qū)動裝置，可用于直 流電樞或磁場供電，完成直流電機的速度連 續(xù)調(diào)節(jié)。 3.3.二類主站二類主站 二類主站主要用于完成系統(tǒng)各站的系統(tǒng)配置、 編程、參數(shù)設(shè)定、在線檢測、數(shù)據(jù)采集與存 儲等功能。 (1)(1)以以pcpc為主機的編程終端及監(jiān)控操作站為主機的編程終端及監(jiān)控操作站 1)主機。具有 at總線、micr

10、odos/windows的 pc機、筆記本計算機、工業(yè)計算機均可配置 成 profibus的編程、監(jiān)控、操作工作站。西 門子公司為其自動化系統(tǒng)專門設(shè)計提供了緊 湊結(jié)構(gòu)工業(yè)級工作站，即 pg。 2)網(wǎng)卡或編程接口 cp5x11自身不帶微處理 器,cp5411是短isa卡，cp5511是type2pcmcia 卡,cp5611是pci卡。 (2)(2)操作員面板操作員面板opop 操作員面板用于操作員控制，如設(shè)定修改參 數(shù)、設(shè)備啟停等;并可在線監(jiān)視設(shè)備運行狀態(tài)， 如流程圖、趨勢圖、數(shù)值、故障報警、診斷 信息等。西門子公司生產(chǎn)的操作員面板主要 有字符型操作員面板，如op5、0p7、0pl5、 op1

11、7等;圖形操作員面板有op25、0p35、op37 等。 (3)simatic (3)simatic winccwincc 在pc基礎(chǔ)上的操作員監(jiān)控系統(tǒng)己經(jīng)得到 很大發(fā)展， simatic wincc(windows、 control center，windows控制中心)使 用最新軟件技術(shù)，在windows環(huán)境中提 供各種監(jiān)控功能，確保安全可靠地控制 生產(chǎn)過程。 4.profibus4.profibus的軟件的軟件 用于simatics7，其主要設(shè)備的所有profibus 通信功能都集成在step7編程軟件中; 用于simatics5和pc網(wǎng)卡，它們的參數(shù)配置由 comprofibus軟件完成。 使用這兩種軟件可完成profibus系統(tǒng)及各站 點的配置、參數(shù)化、文件、編制啟動、測試、 診斷等功能。 4.4 step7 編程組態(tài)軟件介紹 4.4.1 何謂step7 4.4.2 step7的軟件結(jié)構(gòu) 4.4.3 step7操作步驟說明 4.4.1 何謂step7 4.4.2 step7的軟件結(jié)構(gòu) 4.4.3 step7 操作 步驟 說明 復(fù)習題 1. simatic s7simatic s7系統(tǒng)主要由哪些設(shè)備組成系統(tǒng)主要由哪些設(shè)備組成? ? 各部分的