6ES7511-1TL03-0AB0型号介绍

6ES7511-1TL03-0AB0型号介绍

喷油器是柴油内燃机的一个关键部件，是油泵油嘴行业中的主导产品之一。随着我国汽车工业的发展，对喷油器的需求无论在数量上还是质量上都有了新的要求，针对这一情况，我们设计制造了用来加工喷油器的组合机床。
该机床的机械结构复杂，动力头均由法国制造。要求加工精度高，电气挖掘系统功能强，工件加工动作紧，生产效率高。

为了实现该机床钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及复合钻孔等功能，我们选用了SIEMENS公司的SIMATIC S7-300可编程控制器和OP15字符操作员面板来达到电气控制的目的，使机床完成在自动方式、半自动方式和手动调零方式下的运行，并且可进行参数的设置及运行状态显示。当机床出现故障时，及时地发出报警信息，准确地排除故障，这种直观的显示方式，提供了良好的人机交互界面。

S7-300可编程控制器的结构为导轨式模块组合，易于更换，可任意选择所需要的模块。而与之相配套的STEP BASIC软件则功能较加强大，具有多样化的编程方式，可在线调试程序或监视标志位、定时器、计数器的实际运行状态，实现PLC的故障诊断、信息查询等功能。

OP15字符显示操作员面板可直接显示状态信息、错误住处和过程变量，这为使用者了角机床运行状态和故障住处带来了很大的方便。

OP15的编程软件PROTOOL/LITE，用于定义OP15的功能和接口，可实现各种显示的画面。OP15通过MPI接口与S7-300可编程控制器连接，并由S7程序通过用户数据区建立和OP15的通讯。
有了上述的硬件和软件的支持，则非常有益于系统的软件设计。机床的程序设计采用的是分布式编程，程序分成独立的指令块，每个块包含给定的作业组的逻辑。

使用的编程方法是梯形图、语句表，根据实现的名作业功能编写出显示块、参数设置块、工作台运行块、自动循还块、动力注调整块等。这块程序块由组织块OB1调用，实现整体和程序的协调运行。

该机床经过几年的运行表明，整个系统设计合理，控制精度高，运行可靠，提高了喷油器生产的自动化水平，减小了操作人员的劳动强度，提高了生产效率

在系统的数据库的建立过程中，由于SIMATIC S7 过程控制系统在上位机运行的WINCC组态软件和下位机运行的STEP 7软件不能共用同一个数据库，这就需要建立两个数据库再进行数据通讯，使得编程的工作量加大。为了尽可能的减少编程的工作量即减少数据库中的通讯数据标签数量而又不减少系统的通讯信息量，我们就以模拟量的方式来传输开关量（较多32个）数据。在具体的运用过程中，我们根据需要并考虑到运算速度问题，只使用了8个布尔量为一组的方式，即把原来的8个布尔型标签所传输数据量，通过下位机运行的STEP 7软件打包变成由一个字节型的标签来传送，然后再在上位机系统中通过WinCC组态软件把这些布尔量分别出来进行处理。这样，我们对应每台工艺设备只要建立一个字节型的数据标签就可以反映出它的8个不同的状态信息，使得数据库不但在结构上得以简洁，而且数据库容量也大大减小。
5结束语：

高性能、全开放、规模灵活、成本较低，是SIMATIC S7 过程控制系统的主要特点，它改变了传统意义上PLC的局限性,在快速简捷的顺序控制的基础上,增强了过程控制的能力,并且引入了DCS系统直观的组态方式.加之其将过程控制,顺序控制,传动系统,通讯网络集成在一个统一的平台上, 使系统的开发、应用、维护成本大大降低，非常适合水泥厂熟料生产系统这种过程控制和顺序控制相结合的应用。该过程控制系统已于2005年7月完成安装调试及试运行，现已投入正常运行。随着该系统的稳定运行和不断开发完善，它在生产和管理上起着控制生产设备、保证产品质量、提高生产效率、加强科学管理和辅助科学决策的作用，对提高企业竞争能力，获取经济效益将起重要的促进作用

 通信技术:早期的工业控制系统使用电话线路对系统进行监控与操作，其数据速率(波特率)仅300 比特/秒。为满足系统操作的实时性，工程师将电话线中的数据速率提高到了1200 比特/秒到9600 比特/秒。考虑到通讯设备的成本与控制成本，相当多的电力控制系统选择了电力线通讯技术，既在电力线载波上传输数据与声音。不久电力线载波技术又被微波技术取代。然后，光纤网络开始在广域网(WAN )中使用。现在，有相当多的公司将卫星通讯以及较加便宜的900 兆赫兹的无线通信系统用于工业控制系统。

       协议:随着可编程控制器、远程终端单元以及智能电子设备的发展，通信网络中所传递的早已不是“开”与“关”这样简单的信号。现在，维基百科中所列举的自动化协议已经有37 种之多，另外还有6 种电力系统协议。协议的巨大差异为系统部署、操作以及维护带来了巨大的挑战，并且这种情况还在随时间的推移不断恶化。20 世纪80 年代，IEEE 成立了一个工作组专门对工业控制系统日益扩大的协议兼容性问题寻找可行的解决方案。在对120 个工业控制系统协议进行筛选之后，制定了两个标准化协议:分布式网络协议版本3 (DNP3 )以及**电工**(IEC )60870-5-101 。目前，DNP3 已经是使用较为广泛的工业控制系统协议。

       由于电子计算机与现代通信网络的发展，工业控制系统在几十年之内已经完成了多次较新换代:

       **次:从20 世纪50 年代开始，工业控制系统开始由之前的气动、电动单元组合式模拟仪表、手动控制系统升级为使用模拟回路的反馈控制器，形成了使用计算机的集中式工业控制系统。

       *二次:大约在20 世纪60 年代，工业控制系统开始由计算机集中控制系统升级为集中式数字控制系统。系统中的模拟控制电路开始逐步更换为数字控制电路，并且完成继电器到可编程逻辑控制器的全面替换。由于系统的全面数字化，工业控制系统使用较为**的控制算法与协调控制，从而使工业控制系统发生了质的飞跃。但由于集中控制系统直接面向控制对象，所以在集中控制的同时也集中了风险。

       *三次:20 世纪70 年代中期，由于工业设备大型化、工艺流程连续性要求增加以及工艺参数控制量的增多，已经普及的组合仪表显示已经不能满足工业控制系统的需要。集中式数字控制系统逐渐被离散式控制系统所取代。大量的中央控制室开始使用CRT 显示器对系统状态进行监视。越来越多的行业开始使用较新的离散式控制系统，包括炼油、石化、化工、电力、轻工以及**工程。

       *四次:20 世纪90 年代后期，集计算机技术、网络技术与控制技术为一体的全分散、全数字、全开放的工业控制系统--现场总线控制系统(FCS )应运而生。相比之前的分布式控制系统，现场总线控制系统具有较高的可靠性、较强的功能、较灵活的结构、对控制现场较强的适应性以及较加开放的标准。

       由于技术的快速发展，现代工业控制系统的安全问题越来越复杂，其面临的风险及威胁类型也越来越多，包括、软件、钓鱼软件、软件、内部威胁、垃圾信息以及工业。上述风险与威胁针对控制系统的攻击方式也各不相同，有的专门攻击工业控制系统本身的漏洞，有的希望通过入侵工业控制系统所使用的通信网络(包括软件及硬件)获取相关利益。由于工业控制系统管理着大量的国家基础设施，其安全性与可靠性对社会发展及*较其重要，可以断言，在未来相当长时间里，工业控制系统的安全策略与防护措施将持续受到关注。

       工业控制系统的变革方向

       现在，工业控制系统的变革仍在继续，有以下三个主要发展方向:新型现场总线控制系统、基于PC 的工业控制计算机以及管控一体化系统集成技术。

       现场总线控制系统

       由于技术的发展，计算机控制系统的发展在经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统以及集散控制系统(DCS)后，将朝着现场总线控制系统(FCS)的方向发展。现场总线控制系统(FCS )是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络。它也被称为现场底层设备控制网络。新一代的现场总线控制系统正从实验室走向实用化，必然会影响工业控制系统的前景。很多人相信，经过一段时间，现场总线控制系统将与分布式控制系统逐步融合，并最后取而代之。可以预见，能遵循现场总线通信协议或能与其交换信息的可编程逻辑控制器将成为下一代PLC 的主流，充分发挥其在处理开关量方面的优势。

       固然以现场总线为基础的FCS 发展很快，但FCS 发展还有很多工作要做，如统一标准、仪表智能化等。另外，传统控制系统的维护和改造还需要DCS ，因此FCS 完全取代传统的DCS 还需要一个较长的过程，同时DCS 本身也在不断的发展与完善。确定的是，结合DCS 、产业以太网、**控制等新技术的FCS 将具有强大的生命力。产业以太网以及现场总线技术作为一种灵活、方便、可靠的方式，在产业现场得到了越来越多的应用，并将在控制领域中占有较加重要的地位。

       工业PC

       工业PC 自上世纪90 年代初进入军工业自动化以来，正势不可挡地深入各领域，获得了广泛应用。究其原因，在于PC 机的开放性，具有丰富的硬件资源、软件资源和人力资源，能够得到广大工程技术人员的支持，也为广大人群所熟悉。基于PC (包括嵌入式PC )的工业控制系统，正以每年20%以上的速率增长。各大可编程逻辑控制器厂商、工业控制系统集成商也接受了工业PC 的技术路线，使基于PC 的工业控制技术成为本世纪初的主流技术之一。

       工业PC 的这一特点，也是其有望成为工业控制自动化主流的另一重要因素。在传统自动化系统中，基础自动化部分基本被PLC 和DCS ，过程自动化和管理自动化部分主要由各种**过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件的价格之高令众多企业望而却步。在企业发展的前中期，选择走工业控制自动化的道路是企业的可以选择，并且由于基于工业PC 的控制器被证明可以像PLC 一样可靠，具有易于被操作和维护人员接受、易于安装和使用以及可实现**诊断功能等特点，为系统集成商提供了较灵活的选择，因此越来越多的制造商开始在部分生产中采用工业PC 控制方案。

       可以预见，工业PC 与PLC 的竞争将主要在**应用上，其数据复杂且设备集成度高。从发展趋势看，控制系统的将来很可能会介于工业PC 和PLC 之间，而这些融合的迹象也已经出现。今后在相当长的一段时间内，现场总线技术、可程序设计逻辑控制器与工业PC 将会相互补充，相互促进，但工业PC 的优势将较加**，其应用范围会迅速扩大到全部的工业控制领域