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)絡(luò)連接分散的設(shè)備，

2、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(jī)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)圖系統(tǒng)圖 3. 3. simatic pcs7sim

3、atic 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(biāo)準(zhǔn)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）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

4、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plc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p

5、c機(jī)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(kuò)展需要，如增加幾條生產(chǎn)線和擴(kuò)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(jī) (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(yuǎn)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

6、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(jī)加網(wǎng)絡(luò)接口卡作為一類主站機(jī)加網(wǎng)絡(luò)接口卡作為一類主站pc機(jī)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

7、的軟件包，軟件功能決定pc機(jī)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(biāo)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/o

8、i/o從站從站1）cpu215-2dp2）cpu315-2dp3）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 840d2） sinumerik 840c/im392.n(5)simodriver(5)simodriver傳感器傳感器 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(jī)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/

9、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(jī)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(jī)的編程終端及監(jiān)控操作站為主機(jī)的編程終端及監(jiān)控操作站1)主機(jī)。具有 at總線、microdos/windows的 pc機(jī)、筆記本計算機(jī)、工業(yè)計算機(jī)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,

10、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、op17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

11、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step74.4.2 step7的軟件結(jié)構(gòu)4.4.3 step7操作步驟說明4.4.1 何謂step74.4.2 step7的軟件結(jié)構(gòu)4.4.3step7操作步驟說明復(fù)習(xí)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? ?各部分的功能是什