SIMATIC DCS系统培训ppt课件(培训资料).ppt
SIMATIC PCS7 CFC编程培训,培训计划,2022/12/6,2,第1讲 PLC系统简介 第2讲 S7-400系列PLC的硬件系统介绍 第3讲 S7-400系列PLC的软件系统介绍 第4讲 现场总线仪表,2022/12/6,3,PLC系统简介,PLC的基本概念及应用范围PLC的系统组成及监控网络的系统组成,2022/12/6,4,PLC的系统组成,S7-400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成，各种模块都安装在机架上，如图所示。,2022/12/6,5,PROFIBUS-PA 总线,2022/12/6,6,PLC的处理过程,CPU将输出控制的信息发送到输出模块。 CPU将输入信息通过信号模块采集上来。 CP443-5是分担了CPU的通讯负担，将扩展机架上的信息采集上来通过机架传送给CPU。 利用CP443-1采用工业以太网协议跟计算机通讯。,2022/12/6,7,SIMATIC S7-400,工业以太网,工程师站,操作员站,西门子交换机,PROFIBUS,温度、压力变送器等,执行器,现场设备等,热网系统监控系统组成,2022/12/6,8,SIMATIC S7-400,工程师站,PROFIBUS,温度、压力变送器等,执行器,SIMATIC S7-300,PROFIBUS（DP线）,新高温水监控系统组成,2022/12/6,9,PLC的硬件系统介绍,CPU模块 信号模块 电源模块 接口模块 其他模块,2022/12/6,10,CPU模块,我厂使用的CPU型号 状态与故障显示LED,2022/12/6,11,CPU模块 CPU模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成。在PLC控制系统中，CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来存储程序和数据。,2022/12/6,12,我厂使用的CPU型号,2022/12/6,13,状态与故障显示LED,2022/12/6,14,状态与故障显示LED,2022/12/6,15,信号模块,数字量信号模块 模拟量信号模块,功能：用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、压力继电器等来的开关量输入信号，例如主汽门开到头、关到头的反馈状态，循环水泵的运行状态等类型：直流16点数字量输入模块和直流32点数字量输入模块供电电压：24V电压,2022/12/6,16,数字量输入模块（DI）,2022/12/6,17,如何判断DI模块是否正常工作？首先测量模块上是否有24V直流供电电压，若没有电压，为不正常工作状态，需要检查模块和线路。在有24电压的情况下，将模块1或21端子和相应的模块通道短接，模块正常工作状态为相应通道的指示灯亮起，并在微机上显示状态正常。备注：除非特殊情况，否则在设备运行期间不进行操作。,2022/12/6,18,数字量输入模块（DO）功能：开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备,例如启动循环水泵，打开和关闭电动门等。类型：直流16点数字量输出模块和直流32点数字量输出模块供电电压：24V电压,2022/12/6,19,如何判断DO模块是否正常工作？首先测量模块上是否有24V直流供电电压，若没有电压，为不正常工作状态，需要检查模块和线路。在有24电压的情况下 ，将模块10或20端子和相应的模块通道短接，模块正常工作状态为相应通道的指示灯亮起，并且继电器动作，微机上显示状态正常。备注：除非特殊情况，否则在设备运行期间不进行操作。,2022/12/6,20,模拟量输入模块（AI）功能：模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电动机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号。例如蒸汽温度，蒸汽压力，引风门反馈位置等。类型：8通道模拟量输入模块,可选择的输入信号类型有电压型、电流型、电阻型、热电偶型。供电电压：24V电压,2022/12/6,21,模拟量输入模块的输入信号种类用安装在模块侧面的量程卡来设置。量程卡安装在模拟量输入模块的侧面，每两个通道为一组，共用一个量程卡。如果需要更改量程，必须重新调整量程卡，以更改测量信号的类型和测量范围。量程卡可以设定为“A”、“B”、“C”、“D”四个位置，各种测量信号类型和测量范围的设定在模拟量模块上有相应的标记指示，可以根据需要进行设定和调整。,2022/12/6,22,2022/12/6,23,模拟量输出模块（AO）功能：模拟量输出模块用来控制电动调节阀、变频器等执行器。类型：4通道模拟量输出模块和8通道模拟量输出模块，提供有电压和电流两种类型的信号输出。供电电压：24V电压,2022/12/6,24,电源模块,PS407PS407电源模块将AC230V电压转换成DC24V电压，为中央机架上的CPU及输入/输出模块供电，输出电流额定值有4A、10A、20A。 PS307PS307电源模块将AC230V电压转换成DC24V电压，为扩展机架上的模块供电，输出电流额定值有2A、5A、10A。,2022/12/6,25,接口模块,IM153、IM157 CPU模块所在的机架称为中央机架，如果一个机架不能容纳全部模块，可以增设一个或多个扩展机架。接口模块用来实现中央机架与扩展机架之间的通信，有的接口模块还可以为扩展机架供电。 现场使用DP-LINK用153，DP/PALINK用157；目前西门子力推新的IM153，即将ET200M、DPLINK、DP/PALINK三个的接口模块统一为IM153，此时可以互换。,2022/12/6,26,通信处理器,CP443-1、CP443-5 通讯处理器用于PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，可以将PLC接入MPI、PROFIBUS-DP和工业以太网，或者用于实现点对点通信等。CPU模块集成有MPI通信接口，有的还集成了其他通信接口。,2022/12/6,27,PLC的软件系统介绍,软件安装 SIMATIC管理器 WINCC组态软件介绍,2022/12/6,28,PCS 7的软件安装,PCS 7操作系统需求 PCS 7硬件需求 PCS 7安装,2022/12/6,29,PCS 7操作系统需求,WINDOWS 2000 PROFESSIONAL SP4 英文版 SQL Server 2000 Internet Explorer 6.0及以上版本 Microsoft 消息队列服务组件 MS Service Packs&Tools(2000系统补丁包) PCS7 Toolset V6.1,2022/12/6,30,PCS 7硬件需求,能运行Windows 2000或Windows XP的PG或PC机:CPU主频至少为600MHz；内存至少为1G；硬盘剩余空间在600MB以上；具备CD-ROM驱动器和软盘驱动器；显示器支持32位、1024768分辨率；具有CP1613、CP5611或MPI接口卡。,2022/12/6,31,STEP 7的安装（1）,选择安装语言及安装程序,2022/12/6,32,自定义安装方式,STEP 7的安装（2）,2022/12/6,33,STEP 7的安装（3）,提示安装授权,2022/12/6,34,PG/PC接口设置,存储卡参数设置,STEP 7的安装（4）,2022/12/6,35,授权管理,安装完成后，在Windows的开始菜单中找到【SIMATIC】【License Management】【Automation License Manager】，启动Automation License Manager 。,STEP 7的安装（5）,2022/12/6,36,已经安装的STEP7软件,STEP 7的安装（6）,2022/12/6,37,STEP 7的安装（7）,已经授权的STEP7软件,2022/12/6,38,STEP7硬件目录更新设置,STEP 7的安装（8）,2022/12/6,39,STEP 7具有以下功能：硬件配置和参数设置、通讯组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等。STEP 7的所有功能均有大量的在线帮助，用鼠标打开或选中某一对象，按F1可以得到该对象的在线帮助。 在STEP 7中，用项目来管理一个自动化系统的硬件和软件。，STEP 7用SIMATIC管理器对项目进行集中管理。,STEP 7的功能,2022/12/6,40,SIMATIC 管理器,启动SIMATIC 管理器 STEP 7项目结构 备份和恢复程序,2022/12/6,41,启动SIMATIC管理器,启动SIMATIC管理器,2022/12/6,42,SIMATIC 管理器菜单和工具栏,2022/12/6,43,打开工程,2022/12/6,44,STEP 7项目结构,SIMATIC Manager是PCS7的核心应用程序，使用它，我们可以访问所有其他用以建立PCS7项目的应用程序，SIMATIC Manager 是建立整个项目的起点。第1层：项目 项目代表了自动化解决方案中的所有数据和程序的整体，它位于对象体系的最上层。 第2层：子网、站 SIMATIC 300/400站用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。 第3层和其他层：与上一层对象类型有关。,2022/12/6,45,SIMATIC管理器界面,2022/12/6,46,备份和恢复程序,何时备份程序：大、小修时备份程序，数据改动时备份程序。在备份程序时应该保证除SIMATIC管理器外，无其他程序在运行。何时恢复程序：程序不正常运行时，恢复程序。在恢复程序时若当前有PCS7程序在运行中，必须退出 。,备份程序,用SIMATIC Manager里File菜单下“Archive”可以打开“Archiving”窗口，选择最右边的一个名为“Multiprojects”的选项卡，当前程序会显示在这个列表里，选择它，并按下“OK”按钮。,2022/12/6,47,备份程序,接着程序会打开选择备份路径的对话框，选择要备份的路径，并给出备份名称，点击“Save”按钮即可。注意不要随意改变备份的保存类型，默认为“PKZip 4.0-Archive(*.zip)”好了。,2022/12/6,48,恢复程序,从File菜单里选择“Retrieve”，从打开的选择文件框里找到事先备份好的备件文件，并点击“Open”按钮。,2022/12/6,49,2022/12/6,50,系统会出现“Select destination directory”窗口，从里面选择要恢复的目标路径，点击“OK”按钮即可。,恢复程序,2022/12/6,51,WINCC组态软件,WinCC 项目开发和组态环境 WinCC的实时运行 启动WINCC程序,2022/12/6,52,WINCC组态软件,2022/12/6,53,WINCC组态软件,德国西门子公司的SIMATIC WinCC组态软件是数据采集监控系统SCADA的软件平台工具，它对工业控制系统中的各种资源（设备、标签量、画面等）进行配置和编辑，处理事件报警和系统报警，提供多种数据通信驱动程序，完成各类报表的生成和打印输出。而且还给用户提供多种脚本语言，可以进行二次开发。还有对实时数据的归档和对历史归档数据的查讯功能等。,2022/12/6,54,WinCC 项目开发和组态环境,为了开发和组态项目，WinCC 提供了一组特殊的编辑器，由WinCC 的浏览（Explorer）访问这些编辑器。所提供的每一个编辑器能对WinCC某一个专门的子系统进行组态。WinCC 的主要子系统有：图形系统 图形设计器是用来建立屏幕图形的编辑器；报警系统 命名报警登录的编辑器是用来组态报警的；,2022/12/6,55,WinCC 项目开发和组态环境,归档系统 用来对指定的数据进行归档的编辑器，取名标签登录；报告系统 报告设计器是用来编辑建立一个报告格式；通信系统 能直接在WinCC的浏览器中进行组态； 所有的组态数据都存储在CS的数据库中。,2022/12/6,56,WinCC的实时运行,通过应用实时运行软件（runtime）,操作员能运行和监视一个实际的过程，实时运行软件具有以下任务：读取存储在CS数据库中的数据；显示屏幕；与自动化系统通信；对当前的实时数据，例如，过程值和报警事件，进行归档；过程的实时运行，例如，指定设定值，激活、去激活过程。,2022/12/6,57,启动WinCC,2022/12/6,58,WinCC浏览器对话框,点击黑色三角（Activate），将当前程序启动。程序启动后，需用操作员权限予以登录。,2022/12/6,59,操作员用户名及密码,2022/12/6,60,总线仪表,现场总线技术概念 Profibus PA,2022/12/6,61,现场总线技术概念,根据国际电工委员会（IEC）的定义，现场总线是安装在生产过程区域的现场设备仪表与控制室内的自动化控制装置系统之间的一种串行，数字式，多点通信的数据总线或者说，现场总线是以单个分散的数字化，智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线相连接，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统其中，生产过程应包括断续生产过程和连续生产过程现场设备仪表指位于现场层的传感器，驱动器执行机构等设备因此，现场总线是面向工厂底层自动化及信息集成的数字化网络技术,2022/12/6,62,PROFIBUS-PA适用于过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输， 使用扩展的PROFIBUS-DP协议。 PROFIBUS-DP 特别适合于PLC与现场级分布式I/O设备之间的通讯，传输速率较高。PA表将自动化系统和过程控制系统与压力、温度和液位等变送器等现场设备连接起来，用来替代420mA的模拟技术。PROFIBUS-PA段与PROFIBUS-DP总线段之间通过耦合器连接，可以实现两段间的透明通信。,Profibus -PA,2022/12/6,63,故障处理方法：（1）PA表与上位机通讯时改不了地址。把FM157断电后可更改。（2）PA表在HW中在线看没有错误，但仅PDM时提示连接通讯不上。在HW中编译下装一次就好了 可通讯上。（3）PA表温度过高时i，认为此时测量值是不可信任的，人机界面会显示灰。程序里QBAD为1。（4）在PDM及HW及CFC中PA表都正常，但人机界面显示灰色，把FM157断电后就好了。,PA表故障处理的方法,
