SIMATIC-PCS-標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)-系統(tǒng)概述課件

1、SIMATIC PCS7 標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)PCS7 系統(tǒng)概述2022/7/23內(nèi) 容PCS7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特點PCS7 概述自動化系統(tǒng)（AS控制站）PCS7 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PCS7 操作員站PCS7 工程師站PCS7 系統(tǒng)典型應(yīng)用2022/7/232SIMATIC PCS7系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特點系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖SIEMENS PLC 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)SIEMENS PLC 系統(tǒng)特點2022/7/233Sciample Training - SIMATIC PCS7PCS 7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖SAP R/3Office LANEthernetOffice LANEthernet工廠維護(hù)工廠信息 PCS 7 / OPC-ServerInte

2、rnet/Intranet工廠優(yōu)化先進(jìn)控制軟件包OS-LANEthernetOS 客戶機(jī) /多客戶機(jī)OS-服務(wù)器(冗余)批處理 服務(wù)器/客戶機(jī)服務(wù)器 ESSIMATIC PDMEngineeringToolsetOS 單站(多屏)Industrial Ethernet / Fast EthernetPROFIBUS-PAET 200MFail-SafeDP/PA-LinkAS 414 F/FHAS 417 F/FHET 200MPROFIBUS-DPPROFIBUS-DPCOx, NOx, .AS 417AS 416AS 414ET 200MEx-I/OHARTPROFIBUS-DPDP/PA

3、-LinkET 200iSPROFIBUS-PAPROFIBUS-DPOSOPAS 414 HAS 417 HET 200MPROFIBUS-DPDP/PA-LinkPROFIBUS-PAY-LinkCOx, NOx, .OSESPCS 7啟動包AS 4142022/7/234Sciample Training - SIMATIC PCS7SIEMENS PLC 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場總線層：PROFIBUS DP與PA，是聯(lián)系控制站（AS）與現(xiàn)場站或設(shè)備的紐帶控制總線層：工業(yè)以太網(wǎng)，是連接控制站（AS）與服務(wù)器或操作站的橋梁。廠級網(wǎng)絡(luò)：標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)，是建立服務(wù)器與操作站或上層廠級網(wǎng)絡(luò)通訊的關(guān)

4、鍵。2022/7/235Sciample Training - SIMATIC PCS7SIEMENS PLC 系統(tǒng)特點產(chǎn)品種類多全集成自動化系統(tǒng)開放性模塊化結(jié)構(gòu),強(qiáng)大的診斷功能易學(xué)易用編程語言強(qiáng)大的控制功能系統(tǒng)能力12 冗余服務(wù)器, 5,000 “控制回路“ / 服務(wù)器, 32 客戶機(jī)/ 服務(wù)器,64控制站/ 服務(wù)器2022/7/236Sciample Training - SIMATIC PCS7概 述PCS7 全集成自動化PCS7 與 PLC 和 DCS 的對比PCS7 模塊化結(jié)構(gòu)2022/7/237Sciample Training - SIMATIC PCS7PCS7全集成自動化基于

5、全集成自動化思想的過程控制系統(tǒng)SIMATIC PCS 7基于以下標(biāo)準(zhǔn)部件:西門子 人機(jī)界面西門子 軟件西門子 工業(yè)控制計算機(jī)西門子 控制器西門子 網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品西門子 基于DP分布式I/OComponentsSIMATIC PCS 7全集成自動化系統(tǒng)2022/7/238Sciample Training - SIMATIC PCS7PCS7全集成自動化SIMATIC PCS7將過程控制與制造業(yè)控制毫無障礙地連接在一起分布式 I/O工業(yè)控制器人機(jī)界面產(chǎn)品總線產(chǎn)品統(tǒng)一的通訊統(tǒng)一的組態(tài)和編程過程控制系統(tǒng)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理2022/7/239Sciample Training - SIMATIC PCS7PC

6、S7與 DCS 和 PLC 對比DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整全局?jǐn)?shù)據(jù)庫具備較強(qiáng)的診斷功能組態(tài)工具使用方便回路處理能力強(qiáng)系統(tǒng)開放性較差控制器運算速度較慢邏輯處理能力弱PLC系統(tǒng)開放靈活控制器運算速度較快邏輯處理能力強(qiáng)分散數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)完整性較差系統(tǒng)診斷功能較弱組態(tài)軟件單一回路處理能力較弱PCS7系統(tǒng)完整且開放靈活100MB ETHERNET TCP/IP集成現(xiàn)場總線技術(shù)PROFIBUS全局關(guān)系數(shù)據(jù)庫：SYBASE具備較強(qiáng)的診斷功能，不僅提供系統(tǒng)診斷，而且提供智能設(shè)備診斷組態(tài)軟件豐富、使用方便控制器采用多任務(wù)處理器，同時實現(xiàn)大量復(fù)雜回路控制和快速邏輯控制2022/7/2310Sciample Training

7、- SIMATIC PCS7PCS7 模塊化結(jié)構(gòu)控制規(guī)?？筛鶕?jù)用戶實際需求量身定做易于擴(kuò)展和調(diào)整模塊化結(jié)構(gòu),可從最小的單站擴(kuò)充至帶有客戶機(jī)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的大型系統(tǒng)OSOSOSOSOSOSES最小的單站OSESOSESOS帶有客戶機(jī)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的大型系統(tǒng)最大支持：12冗余服務(wù)器5,000 控制回路 / 服務(wù)器32 客戶機(jī)/ 服務(wù)器64 控制站/ 服務(wù)器2022/7/2311Sciample Training - SIMATIC PCS7自動化系統(tǒng)PCS 7ESOSASNetSIMATIC分布式 I/O ET 200M withclass B 智能模塊而且可以用于 EEx ib中央處理器 S7-400

8、with CPU 414, 416, 417, 414H, 417H2022/7/2312Sciample Training - SIMATIC PCS7SIMATIC PCS 7 控制器AS 站的控制器來自功能強(qiáng)大的 S7-400 家族已經(jīng)組態(tài)好，集成在一個機(jī)架上而且經(jīng)過了測試中央處理器S7 414-3, S7 416-2, S7 416-3, S7 414-4, S7 417-4 帶有集成的 PROFIBUS-DP 接口集成了 MPI 接口RAM 768 to 4,000 kByte電源供電(options: 24 VDC, 120 VAC, 230 VAC)帶有以太網(wǎng)通訊的卡件控制器可選

9、冗余免費集成和測試2022/7/2313Sciample Training - SIMATIC PCS7控制站性能指標(biāo)簡表程序/數(shù)據(jù)存儲器指令DI/DOAI/AO指令執(zhí)行時間位存儲區(qū)定時器/計數(shù)器通訊接口CPU414-3 414-42x384kB 2x384KB 128K 128 Keach 32K each 64K each 2K each4K from 0,1s8K256 / 256 512/512MPI/DPPROFIBUSDP 2 IFM SSCPU416-2 416-32x0,8MB 2x1,6MB265 K 530 Keach 32K each 64K each 4Kfrom 0,

10、08s16K512 / 512MPI/DPPROFIBUS DPCPU 417-42x2MB *)660 Keach 128Keach 8Kfrom 0,1s16K512 / 512MPI PROFIBUS DP 2 IFM SS*) expandable up to each 10MB2022/7/2314Sciample Training - SIMATIC PCS7控制器和輸入/輸出的顯著特點在線更改組態(tài)配置(CiR) 適用于全部控制器站 AS (AS 414-3, 416-2, 416-3, 417-4, 414-4-1H, 417-4-1H) 適用于故障安全控制器站 S7-400F

11、(AS 414F, 417F)在線更改遠(yuǎn)程 I/O 遠(yuǎn)程 ET 200 M 增加新遠(yuǎn)程站增加 I/O 模板修改I/O模板參數(shù)設(shè)置 PROFIBUS DP/PA 增加新設(shè)備或從站修改 PA 設(shè)備參數(shù)設(shè)置 ET 200iS 和 ET 200S 增加新遠(yuǎn)程站更換 I/O 模板ET 200iS: 使用SIMATIC PDM參數(shù)化在線運行中更改輸入/輸出Profibus站!V6newI/O moduleAS download2022/7/2315Sciample Training - SIMATIC PCS7I/O模板和現(xiàn)場設(shè)備的在線修改標(biāo)準(zhǔn) / 故障安全 CPUs冗余 CPUsET 200M 模板 通

12、道 機(jī)架故障安全模板DP 從站 以及 PA 從站基本功能：增加新 I/O 模板刪除現(xiàn)有I/O模板增加新 DP 從站修改 I/O 模板參數(shù)增加新 PA 從站冗余系統(tǒng)附加功能:增加 CPU 內(nèi)存更改 CPU 參數(shù)增加 / 刪除 S7-400 I/O 模板2022/7/2316Sciample Training - SIMATIC PCS7支持高要求冗余輸入/輸出模板ET 200M 上可選擇 I/O 冗余方式使用瀏覽方式組態(tài)配置對每一塊模板可選擇冗余配置 單CPU上可實現(xiàn)冗余和標(biāo)準(zhǔn)模板混合配置不需要CFC 特殊邏輯，系統(tǒng)自動進(jìn)行通道切換I/O modulesensorAS 414 HAS 417 H

13、PROFIBUS DPredundantI/O module2022/7/2317Sciample Training - SIMATIC PCS7分布式I/O靈活的連接現(xiàn)場設(shè)備分布式I/O ET 200M安裝在控制室或現(xiàn)場采用S7-300系列完整的 I/O 產(chǎn)品體系 帶有診斷功能的 class B 模塊用于防爆區(qū)內(nèi)的本安模板ExHART 協(xié)議模擬量輸入模板通過熱插拔底座使得所有模板均支持熱插拔通過PROFIBUS-DP 連接AS與I/O可選光纜連接通信線纜冗余在中央處理器機(jī)架上可以安裝S7-400模板2022/7/2318Sciample Training - SIMATIC PCS7防爆區(qū)域

14、解決方案 ET200iSET 200iS用法I/O卡件直接安裝在 1區(qū) 和 2區(qū)傳感器和執(zhí)行器直接安裝在 0 區(qū)PROFIBUS-DP-耦合器通過DP耦合器將PROFI BUS DP引入防爆區(qū)域集成了DP-V1通訊標(biāo)準(zhǔn)模塊種類齊全通過采用PNO-規(guī)范 可以連接HART協(xié)議儀表集成于 SIMATIC PCS 7系統(tǒng)之中通過PDM軟件對于包括HART協(xié)議儀表在內(nèi)的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行組態(tài)所有驅(qū)動軟件均集成在PCS7 軟件中2 x AO HART2 x AI HART2 x AI RTD2 x AO 0.20mA4 x DI Namur2022/7/2319Sciample Training - SIMAT

15、IC PCS7在防爆區(qū)域內(nèi)三種解決方案PneumaticValvesPROFIBUS-DP max. 12 Mbit/s 工 業(yè) 以 太 網(wǎng)HARTPROFIBUS-PA 31,25 Kbit/sPROFIBUS-DP 1,5 Mbit/s. . . .FlowPressurePositionerLevel定位器LinkET 200iSEx I/ODP耦合器2022/7/2320Sciample Training - SIMATIC PCS7靈活而簡單的組態(tài)手段ET 200M標(biāo)準(zhǔn)接口MIS, ERP, 資產(chǎn)管理控制器 S7-400工業(yè)以太網(wǎng)SIMATIC PCS 7 工程師站SIMATIC P

16、DM:- PROFIBUS-PA- PROFIBUS-DP- HARTPROFIBUS-PA 現(xiàn)場設(shè)備SIPART PSSITRANS PPROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線PROFIBUS DPSIPOS 3, 5SIPART DRSIMOVERTSIMOCODEDP/PA-LinkET 200iS4-20 mA / HART4-20 mA / HARTI/O module4-20 mA / HARTSITRANS F2022/7/2321Sciample Training - SIMATIC PCS7高可靠性冗余控制器414H/417H即使是高可靠性控制器仍然由模塊化產(chǎn)品搭建2 種配置方案2個

17、分立的冗余機(jī)架最遠(yuǎn)距離可達(dá)500米 冗 余 電 源 配 置5VP-BusK-BusPSPSCPU 冗 余 電 源 配 置5VP-BusK-BusPSPSCPU5VP-BusK-BusPSPSCPU5VP-BusK-BusPSPSCPU安裝在一個緊湊型機(jī)架上2022/7/2322Sciample Training - SIMATIC PCS7先進(jìn)的冗余技術(shù)：事件同步EventSychronizationOp code synchronizationPart-AG APart-AG BPart-AG APart-AG BTime synchronizationPart-AG APart-AG BC

18、yclic synchronizationPart-AG APart-AG BNo synchronizationSIEMENS專 利 無 跳 線 設(shè) 計 快 速 的 切 換 時 間 (30 ms) 切 換 時 所 有 狀 態(tài) 保 持 無 信 息 缺 失 無 報 警 缺 失 過 程 無 任 何 擾 動2022/7/2323Sciample Training - SIMATIC PCS7事件同步功能同步所有可導(dǎo)致兩CPU狀態(tài)不一致的指令同步功能自動實現(xiàn)，不需編程或組態(tài)要發(fā)生同步的事件有:更新過程影像區(qū)直接訪問I/O報警及中斷更新計時器通訊Event synchronization(Siemens

19、 Patent)Teil-AG ATeil-AG BTeil-AG B2022/7/2324Sciample Training - SIMATIC PCS7I/O 總線模板冗余的切換方式主從CPU獨立訪問相連I/O站的通訊模板主從CPU同時讀取I/O數(shù)據(jù)主從CPU同時寫數(shù)據(jù)到通訊模板處于ACTIVE狀態(tài)的通訊模板寫數(shù)據(jù)到I/O模板2022/7/2325Sciample Training - SIMATIC PCS7故障安全性系統(tǒng) 414FH/417FH由冗余控制器和非冗余 I/O 構(gòu)成冗余的 S7-400FH冗余的 PROFIBUS-DP冗余的 IM 153-2 FOSIL 2, AK4SIL

20、3, AK5 or 6S7-400FHPROFIBUS DPET200MF-I/OIM 153-2 FO冗余的 S7-400FH冗余的 PROFIBUS-DP冗余的 IM 153-2 FO冗余的故障安全型 I/O差異分析SIL 2, AK4SIL3, AK5 or 6PROFIBUS DPS7-400FH冗余ET200MET200MF-I/OF-I/OS7-400FET200MPROFIBUS DPF - I/OIM 153-2 FOSIL 2, AK4SIL 3, AK5 or 6由單控制器和非冗余 I/O 構(gòu)成由冗余控制器和冗余 I/O 構(gòu)成2022/7/2326Sciample Trai

21、ning - SIMATIC PCS7PCS7 規(guī)范2022/7/2327Sciample Training - SIMATIC PCS7PCS7 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PCS 7ESOSASNetSIMATICSIMATIC NetPROFIBUS, 工業(yè)級快速以太網(wǎng)2022/7/2328Sciample Training - SIMATIC PCS7PROFIBUS 的歷史1987由siemens等13個工業(yè)組織和5所大學(xué)制定的規(guī)范1988進(jìn)入德國 DIN標(biāo)準(zhǔn) DIN192451996 進(jìn)入歐洲現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn) EN 501702000 進(jìn)入國際標(biāo)準(zhǔn) IEC 611582001 進(jìn)入中國國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/

22、T 10308.3-2001IEC 61158 communicationIEC 611582 communicationProfile PROFIBUS-DP(high speed)Profile PROFIBUS-PA(low speed)RS 485 或光纖 max. 12 MBit/s 31.25 Kbit/s總線供電在各種現(xiàn)場總線中排名第一2022/7/2329Sciample Training - SIMATIC PCS7PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)概念PROFIBUS-PA 31,25 kbit/s現(xiàn)場儀表Controller S7-400PROFIBUS-DP 12 Mbit/sI/O

23、驅(qū) 動DP/PA Link2022/7/2330Sciample Training - SIMATIC PCS7PROFIBUS 協(xié)議特征 混合總線訪問協(xié)議 主站間的邏輯令牌環(huán) 主從站間的主從協(xié)議 主站 主動站在一個限定時間內(nèi) (Token Hold Time) 對總線有控制權(quán) 從站 從站只是響應(yīng)一個主站的請求， 它們對總線沒有控制權(quán) 從站與從站之間通過廣播方式進(jìn)行通訊主動站、主設(shè)備被動站、從設(shè)備PCPROFIBUS主設(shè)備間的邏輯令牌環(huán)2022/7/2331Sciample Training - SIMATIC PCS7PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)基本特性數(shù)據(jù)S7 控制器最多可連接 10 PROFI

24、BUS DP 通訊處理器PROFIBUS DP的最大速度是12Mbit/s每一條PROFIBUS DP允許連接最大123 slavesThe DP/PA-Link is one DP-Slave 允許最大30個現(xiàn)場設(shè)備儀表(PA-Slaves)每一個RS485 的PROFIBUS DP段允許最大31 slaves. RS485 segments are cascaded 通過中繼器. The length of one RS485 segment is 200m 1.5 Mbit/s.Fibre optic segments can have a length up to 2.8km. Fib

25、re optic segments can be cascaded using OLMs. Fibre optic buses can have a ring structureRS485 and fibre optic physical layers aretransparent for the protocolPROFIUS DPSystem busIndustrial Ethernet / Fast EthernetPROFIBUS DP SlavesS7 400 ControllerFibre opticRS485OLMOLMRS485RepeaterPROFIBUS DP Slave

26、sPROFIBUS DP SlavesPROFIBUS DP Slaves Fibre OpticRepeaterPROFIBUS PA2022/7/2332Sciample Training - SIMATIC PCS7連接冗余的 PROFIBUS-DPPROFIBUS-DPAS 414HAS 417HIMIMBus moduleBackplane busPull & PlugL+L+RedundantIM 153ET 200ML+L+DP/PA-LinkIM 157in preparationY-LinkL+L+2022/7/2333Sciample Training - SIMATIC

27、PCS7快速以太網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)組態(tài)規(guī)定: max. 50 OSM / ring max. 3000m between two OSM max. ring distance 150 km (長距離可達(dá) 900 km)冗余光線環(huán)網(wǎng)100 Mbit/s10 Mbit/s冗余管理器(= OSM)帶有六個連接口的光線交換模塊(OSM): : :2022/7/2334Sciample Training - SIMATIC PCS7全雙工和并行通訊Load seperation:Local Dataremain localFull Duplex:Send and Receive Dataat the same

28、 time100Mbit/s100Mbit/s100Mbit/s100Mbit/s2022/7/2335Sciample Training - SIMATIC PCS7真正有效增加網(wǎng)絡(luò)通訊能力10 Mbit/s100 Mbit/s100 Mbit/s+ Switching100 Mbit/s+ Switching+ Full DuplexNetwork performanceLink performance4 Mbit/s40 Mbit/s100 Mbit/s200 Mbit/sNetwork topology2022/7/2336Sciample Training - SIMATIC PCS

29、7OSM采用交換技術(shù)帶來的優(yōu)點對于已經(jīng)存在的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方案節(jié)省投資 ，由于毫無問題地連接已經(jīng)存在的 10 Mbit/s 數(shù)據(jù)終端和子網(wǎng)由于負(fù)載的隔離增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到100 Mbit/s 簡單的網(wǎng)絡(luò)配置發(fā)生故障時網(wǎng)絡(luò)極其快速的重構(gòu)時間保障了穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通訊 ( 100 %)12 冗余服務(wù)器, 32 客戶機(jī)/ 服務(wù)器,64控制站/ 服務(wù)器高性能的存檔系統(tǒng)優(yōu)化的 AS/OS 通訊報警等級可用于重要報警的選擇和監(jiān)視2022/7/2340SIMATIC PCS7操作員站的顯著特點（2）高級 “狀態(tài)顯示”無需腳本可實現(xiàn)狀態(tài)和報警信息的合成操作員站運行狀態(tài)自檢OS 服務(wù)器監(jiān)視運行應(yīng)用軟件狀態(tài)增加

30、Visual Basic 腳本 高級的過程控制選件包可組態(tài) OS 運行界面 (屏幕分辨率, 總覽區(qū)的個數(shù) .)OS 可使用sound card 輸出各種聲音信號全球時間同步更方便的用戶自定義操作員站運行界面組態(tài)工具2022/7/2341Sciample Training - SIMATIC PCS7操作員站在線修改方便的在線修改, 同樣適用于非冗余系統(tǒng)冗余服務(wù)器選擇性上裝可實現(xiàn)在線修改和測試MAKE工具可實現(xiàn)選擇性自動上裝ESOS新變量上裝服務(wù)器 A, 客戶機(jī) 1 和 2測試上裝服務(wù)器 B, 客戶機(jī) 3 和 4OS Server ESAB 12342022/7/2342Sciample Tra

31、ining - SIMATIC PCS7全新的存檔系統(tǒng)擴(kuò)展了客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)*) 每個客戶機(jī)可以和每個服務(wù)器通訊 !OS 服務(wù)器max. 12 (冗余)存檔服務(wù)器(過程變量存檔)OS 客戶機(jī) max. 32 *).2022/7/2343Sciample Training - SIMATIC PCS7高性能存檔系統(tǒng)基于Microsoft SQL Server 2000集中的, 冗余存檔服務(wù)器用于過程檢測變量性能參數(shù) 多達(dá) 10,000 檢測變量/秒 (存檔服務(wù)器)多達(dá) 100 報警/秒 (每個 OS 服務(wù)器)數(shù)據(jù)存儲壓縮在線可組態(tài)冗余系統(tǒng)快速同步長期存檔完整的I清除功能2022/7/2344S

32、ciample Training - SIMATIC PCS7高級狀態(tài)顯示過程狀態(tài)和報警信息可集成在一個狀態(tài)字中方便的組態(tài) (無需腳本)減少顯示調(diào)用時間減少系統(tǒng)負(fù)荷功能塊的狀態(tài)和報警信息可簡單的組態(tài) OS 的符號顯示alarms(e.g. monitoring time)status(e.g. open, opening, close, failure)2022/7/2345Sciample Training - SIMATIC PCS7擴(kuò)展的報警功能方法確認(rèn)觸發(fā)的報警多次不重要故障可在控制器中自動抑制同樣的報警只在確認(rèn)后再重發(fā)對每一個控制器可單獨組態(tài)附加的報警屬性 “優(yōu)先級”例如 一條操作臺

33、員引用語: “A warning from the main reactor is more important than an alarm from the water waste treatment“0 (最低級) 到 16 (最高級)PCS 7 OS 報警總覽區(qū)總顯示最高等級的報警操作員可單擊報警自動顯示相應(yīng)的過程畫面擴(kuò)展的報警文本信息功能塊注釋 (e.g. boiler temperature) 可選擇地用于報警文本 PCS 7 V5.2 alarm text: 09.10.2002 12:25:123 V100 RA1 T1 highPCS 7 V6.0 alarm text: 31

34、.03.2003 11:17:345 V100 RA1 T1 boiler temperature high編寫功能塊注釋直接 CFC 中編寫功能塊也可通過過程對象界面2022/7/2346Sciample Training - SIMATIC PCS7優(yōu)化的 AS - OS 通訊AS - OS 通訊 OS: 每次要求一次控制器: 周期OS: 周期控制器: 周期OS: 每次要求一次控制器: 變化發(fā)送(每禎中更多的數(shù)據(jù))cyclic *)OSrequestevery 2 s *)controlleranswerevery 2 s *)OScontrollerOSrequestonceOScont

35、rolleranswer every2 s *) if changedOS1997PCS 7 V4 2000 PCS 7 V5 2003 PCS 7 V6controllercontrollercontrolleranswerevery 2 s *)OSrequestoncecyclic *)cyclic *)2022/7/2347Sciample Training - SIMATIC PCS7用戶界面標(biāo)準(zhǔn)用戶界面 :清晰的工藝流程畫面 趨勢畫面和信息畫面的標(biāo)準(zhǔn)化顯示帶有總貌區(qū)和按鍵區(qū)的多窗顯示技術(shù)簡單，直觀的操作! 隱藏窗口窗口技術(shù)按鍵區(qū)總貌區(qū)(4x4 矩陣)工作區(qū)2022/7/2348Sc

36、iample Training - SIMATIC PCS7多屏顯示 (Multi VGA)可通過存儲當(dāng)前屏幕組態(tài)等方式進(jìn)行各種操作一個操作站可連接1至4個顯示屏,用一套操作設(shè) 備( 鍵盤/鼠標(biāo)器 )來 操 作2022/7/2349Sciample Training - SIMATIC PCS7SFC 可視化通過ES SFC 軟件包自動產(chǎn)生顯示在線組態(tài)每一步有導(dǎo)航顯示帶有“步”和“條件”框的總體顯示通過序列框彈出操作要求的概要顯示動態(tài)的“步”和“條件”框無須額外的工程 !2022/7/2350Sciample Training - SIMATIC PCS7廣泛的操作員權(quán)限操作員權(quán)限:每個操作員

37、/組能夠被分配給單獨的權(quán)限操作員能有特定的功能工廠各個車間的操作/非操作通過密碼或磁卡的訪問授權(quán)每一個操作每一個對象的功能應(yīng)用Operator Shift managerMaintenance 2022/7/2351Sciample Training - SIMATIC PCS7操作員站的附加功能磁卡閱讀機(jī)：簡單安全的用戶識別視頻輸入：在過程圖像中用戶管理：每個操作員/組能被分配給單獨的功能,區(qū)域等的操作授權(quán)帶有DCF 77或GPS 接收器的中央時間同步用于聲光信號的信號模塊在線語言轉(zhuǎn)換 2022/7/2352Sciample Training - SIMATIC PCS7操作站的系統(tǒng)組件計算

38、機(jī)：德國原裝的西門子工控機(jī)，預(yù)裝好各種相應(yīng)軟件，使用方便基本的 SIMATIC IPC單OS站OS ServerClient Operator 終端結(jié)合的 OS / ES 站基本且主要的多處理器帶有增強(qiáng)有效性的高性能OS服務(wù)器2022/7/2353Sciample Training - SIMATIC PCS7選件：OS冗余基于冗余服務(wù)器的多客戶機(jī)當(dāng)服務(wù)器故障時,客戶機(jī)自動切換在同一服務(wù)器上冗余的OS,在重新啟動時,帶有文檔更新的功能ClAClAClAClBClBClBServer AServer B2022/7/2354Sciample Training - SIMATIC PCS7用于大型

39、項目的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)分布式數(shù)據(jù)保存多客戶機(jī) / 服務(wù)器相互操作32客戶機(jī)連接在 12服務(wù)器/ 冗余的服務(wù)器上5,000 控制回路 /服務(wù)器 共計60,000控制回路幾個系統(tǒng)區(qū)的同時操作.通過分散的數(shù)據(jù)庫,增強(qiáng)有效性根據(jù)工廠結(jié)構(gòu),靈活的適用的OS層(例如: 每個工廠區(qū)/過程單元 1個服務(wù)器 )多客戶機(jī)可以訪問:所有的報警和事件歸檔文件所有的過程數(shù)據(jù)歸檔文件(例如. 在一個趨勢窗口)來自多服務(wù)器的過程數(shù)據(jù)在一個單一的顯示器上顯示終端總線冗余服務(wù)器系統(tǒng)總線多客戶機(jī)控制器2022/7/2355Sciample Training - SIMATIC PCS7WinCC 6.0 支持Web 瀏覽器We

40、b 服務(wù)器與WinCC Server進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊Sybase any Where管理存取權(quán)限Web 客戶機(jī)通過Web進(jìn)行生產(chǎn)過程監(jiān)視與操作存取權(quán)限控制最小的安裝和維護(hù)工廠管理者通過Internet/Intranet了解生產(chǎn)狀態(tài)new !2022/7/2356Sciample Training - SIMATIC PCS7PCS7 工程師站PCS 7ESOSASNetSIMATICES系統(tǒng)可以觀察帶有標(biāo)簽導(dǎo)向的組態(tài)2022/7/2357Sciample Training - SIMATIC PCS7工程師站的顯著特點（1）全新的編程視角 過程對象視角“一個畫面中可顯示過程變量的全部信息 (參數(shù),

41、 報警, OS 對象, 存檔.)數(shù)據(jù)表編輯器可組態(tài)全部參數(shù), 而不必逐一打開各自的編輯器過濾和排序功能取消重做功能與Excel, Access 兼容, 可通過 copy / paste 相互間使用項目庫有典型過程變量和導(dǎo)入/導(dǎo)出功能 多項目編程可實現(xiàn)大項目的平行編程可一個工廠劃分成 N 個項目并平行工作 (最小為單個 AS 或 OS)PCS 7 自動協(xié)調(diào)各子項目 (e.g. connections)2022/7/2358Sciample Training - SIMATIC PCS7工程師站的顯著特點（2）SFC extensions使用 類型/情景 CFC 相同的方法, 實現(xiàn)集中管理SFC-

42、情景塊 和 SFC-視角可在 CFC 中實現(xiàn)圖形化連接一個 SFC 中可使用多步驟和多狀態(tài)可以使用變化的操作方式SFC 不需要接口塊可直接連接 SIMATIC BATCH 編譯對控制器, 操作站和BATCH站, 集中編譯/下載 版本交叉檢查功能 (VXC) (V6.0 SP1)圖形化顯示組態(tài)比較工具 更強(qiáng)的編程效率自動檢查并更新控制器和操作站之間變量名的改動自動優(yōu)化控制器中功能塊的執(zhí)行次序CFC中自動連接 參考文本2022/7/2359Sciample Training - SIMATIC PCS7工程師站一個工程師站可以組態(tài)所有的系統(tǒng)組件,從OS經(jīng)由AS到現(xiàn)場級組態(tài)代替編程圖形化的構(gòu)成工具帶

43、有圖形工具的在線測試和改變帶有自動文件的整個項目的數(shù)據(jù)庫工程師2022/7/2360Sciample Training - SIMATIC PCS7中央集成的工程師站STEP 7LibrariesCFCSFCSCLWinCCY2V5V4V30000.0MBARP40000.0MBARP50000.0MBARP60000.0MBARP1INERTGASABLUFT1ABLUFT2ABLUFT3V6V1Y1V2MBARPC%A10000.0Reaktor 010000.0%000.0%000.00000.0produktM1R100000000F1PDMDatabaseSIMATIC Manage

44、r技術(shù)邏輯功能塊帶有操作界面/面板的OS 組態(tài)用戶自定義功能塊應(yīng)用工程現(xiàn)場設(shè)備和組件的組態(tài)2022/7/2361Sciample Training - SIMATIC PCS7分層結(jié)構(gòu) 工廠分級工廠過程單元設(shè)備控制回路等2022/7/2362Sciample Training - SIMATIC PCS7PCS 7 組態(tài)視圖設(shè)備視角用于組態(tài)控制器硬件 (I/O 模板, 控制器, 系統(tǒng)總線 etc.)適用于維護(hù)工程師使用工廠視角 (PCS 7 V5, V6)根據(jù)過程標(biāo)準(zhǔn)將工廠分等級管理 (工廠級/單元級/設(shè)備級) 適用于過程專家使用將被過程對象代替過程對象視角 (PCS 7 V6)單副畫面上可顯

45、示過場變量的全部信息集成的開發(fā)環(huán)境 (IDE)2022/7/2363Sciample Training - SIMATIC PCS7更有效的修改管理拷貝和修改控制器 - HMI 的連結(jié)將被自動更新Plant_1Reactor_1TIC10PIC11V17Plant_1Reactor_2TIC20PIC21V27控制器 - HMI 的連結(jié)將被自動更新例如：以最小的時間拷貝一個現(xiàn)有的單元?整體的拷貝圖形和功能圖 Reactor_1 簡單的修改拷貝，改名成 Reactor_2硬件連接OS 編譯: 控制器 - OS 間有關(guān) Reactor_2的將自動被改名圖形 (包括動態(tài)連接)腳本存檔2022/7/2

46、364Sciample Training - SIMATIC PCS7分布式和協(xié)調(diào)編成 多項目工程師服務(wù)器 工廠 (多項目) 項目 1 工程師站 1 項目 2 在做 項目 n 項目 3 . . . . .項目 4 在做項目 X 在做工程師站 2工程師站 n2022/7/2365Sciample Training - SIMATIC PCS7工程師站SIMATIC PDM用于 HART- 和 PA-設(shè)備組態(tài)的工具DeviceDescriptionHHT0/4 . 20 mA+ HARTPROFIBUS-DP up to 12 Mbit/sET 200 Mwith HARTES withSIMAT

47、IC PDMOSSystem busSIMATIC S7-400meas. value / statusstandardised parametersmanufacturer specific parametersDP/PA-LinkPROFIBUS-PA2022/7/2366Sciample Training - SIMATIC PCS7符合IEC 61131的 CFC 圖形化組態(tài)功能組態(tài)(例:控制回路) 通過 CFC 編輯器功能性的決定是通過功能塊的放置和互連來完成的連接也可以同其他圖表的功能塊這些連接被自動地管理在圖表的注釋區(qū)通過輸入/瀏覽信號名稱建立I/O信號的連接2022/7/236

48、7Sciample Training - SIMATIC PCS7按照IEC 1131 編輯過程控制 (1)2022/7/2368Sciample Training - SIMATIC PCS7按照IEC 1131 編輯過程控制 (2)擴(kuò)展“步”自由跳轉(zhuǎn)擴(kuò)展轉(zhuǎn)移條件邏輯自動的過程監(jiān)視操作權(quán)限自由組態(tài)在操作“條件”和“步”時,可以修改和下載,無須停止 SFC2022/7/2369Sciample Training - SIMATIC PCS7新 SFC 使用擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)管理每一個 SFC 支持 16 不同的狀態(tài)/模式, 符合 ISA S88標(biāo)準(zhǔn)在一個 SFC 中可以定義多個不同的順序 (多達(dá) 8 個

49、)不同的操作的模式 (e.g. 加熱/冷卻)例外處理 (e.g. 保持, 放棄, 安全狀態(tài))過程事件/狀態(tài)可以觸發(fā)不同順序PCS 7 自動協(xié)調(diào)加熱冷卻安全狀態(tài)觸發(fā)操作模式加熱冷卻安全狀態(tài) 1 2 8 . . . . . . . . 2022/7/2370Sciample Training - SIMATIC PCS7SFC: 一個SFC 圖中多個順序邏輯定義擊活 SFC 順序不同狀態(tài)/模式下 SFC 的順序2022/7/2371Sciample Training - SIMATIC PCS7工程師站庫帶有技術(shù)軟件的各類應(yīng)用庫:基本庫現(xiàn)場設(shè)備庫技術(shù)庫用于PROFIBUS-PA設(shè)備的驅(qū)動庫適合于功

50、能塊+面板的設(shè)計方針集成的系統(tǒng)特征:診斷信息標(biāo)準(zhǔn)面板在線助手+for ESand ASfor OS2022/7/2372Sciample Training - SIMATIC PCS7結(jié)構(gòu)化的控制語言SCL自定義用戶功能塊的高級語言類似PASCAL語言，所以功能強(qiáng)大符合 IEC 1131-3編譯器和調(diào)試器都集成在系統(tǒng)中可被用作圖形化的CFC塊2022/7/2373Sciample Training - SIMATIC PCS7SIMATIC BATCH更高的實用性與 MS Cluster 或 熱備冗余支持多層配方 ( 符合S88.01標(biāo)準(zhǔn) )使用分布式 OS 服務(wù)器, 可以從小系統(tǒng)擴(kuò)展到非常大

51、系統(tǒng)提供 單元, 操作, 狀態(tài) OS 面板配發(fā)操作的庫單元獨立于配發(fā)完全集成于工程師站系統(tǒng)XML 格式的存檔和報表系統(tǒng)提供與 SIMATIC IT 結(jié)構(gòu)的 MIS/MES 標(biāo)準(zhǔn)連接接口提供開放的用戶特殊擴(kuò)展接口21 CFR Part 11 標(biāo)準(zhǔn)支持 “進(jìn)入控制”(用戶管理), “電子簽名”, “查帳索引”,“版本”2022/7/2374Sciample Training - SIMATIC PCS7PCS 7 支持現(xiàn)代 DCS 的全部要求控制器, I/O 模塊, 外圍設(shè)備 在線更換 運行中擴(kuò)展和參數(shù)修改 更可靠 (環(huán)境, 電源沖擊) Ex 防爆模板 在線修改應(yīng)用程序 全冗余 (控制器, I/O

52、 模塊和 PROFIBUS) 集成 Fail-Safe 故障安全技術(shù) 集成智能現(xiàn)場設(shè)備/驅(qū)動HMI 人機(jī)界面 多個操作站可連接整個工廠 更大的容量 客戶機(jī)- 服務(wù)器結(jié)構(gòu) 冗余 在線修改通訊 高速以太網(wǎng) 光纖交換機(jī)技術(shù) 冗余 (系統(tǒng)/現(xiàn)場總線) 在線擴(kuò)展工程師編程 集中編程全部單元 大批編程工具提高效率 編程智能現(xiàn)場設(shè)備 軟件模擬和測試 支持確認(rèn)功能 分布, 平行編程Batch 批處理 獨立于配方的單元 支持多層配方 (符合S88.01 標(biāo)準(zhǔn)) 可擴(kuò)展由小系統(tǒng)到大系統(tǒng) 冗余 符合21 CFR Part 11 標(biāo)準(zhǔn) 完全集成工程師站系統(tǒng)2022/7/2375Sciample Training - SIMATIC PCS7WinCC 集成到企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng) 內(nèi)置數(shù)據(jù)庫服務(wù)器客戶機(jī)PowerBuilderVB,