SIEMENS浔之漫智控技术有限公司西门子模块6SL3210-5FB10-1UF2
本监控系统的Profibus DP主站为S7-400PLC,从站是分布于全厂的8个ET200M子站,它们之间通过标准的屏蔽双绞线连接,其中由于*5与*6和*7号站之间的距离比较远,为保通讯速率及可靠性,我们在这三个子站之间增加了两个中继器以确保设计传输速率1.5M。作为监控系统的主要组成部分的工控机,它在物理上也挂接到DP现场总线上,但它与作为网络主站的PLC之间的通讯不再是DP协议,而是S7协议。
在所监控的设备中包含有ATLAS公司的空压机和施耐德公司的中压控制器,此两种设备中预装有施耐德公司的MODBUS通讯模板,为在实现功能的前提下尽量减少用户的负担,我们采用西门子公司的CP341通讯模板直接与此两种设备通过MODBUS协议进行通讯,MODBUS网络结构与Profibus DP网络结构类似也为主从结构,一个主站可以连接32个从站,通讯速率为9.6Kbit/S到38.4Kbit/S可选。当然如果能在两种设备中增加Profibus DP通讯模板将会使网络结构较加合理,.工程实施较加方便,但考虑到合理利用现有资源,我们还是采用了**种方案5 通讯网络配置
网络配置分为软件配置和硬件配置两部分,软件部分通过STEP7编程软件对S7-400 CPU414-2DP进行配置包括通讯速率,子站数量及站地址等。当软件配置完成后,各接入的监控信号在CPU中的对应地址将会自动生成。硬件配置主要是将各ET200M子站的接口模块IM153上的地址拨码开关设置成与软件设置相同。MODBUS的软件设置较复杂,除了要设置通讯地址及通讯速率外,因为是用CP341做主站,因此还要对CP341做特殊的设置,包括对CP341进行驱动程序下载(LOAD DRIVER)。此监控系统中的MODBUS网络在物理介质上也采用了屏蔽双绞线,在总线的末端接入120欧姆做为终端电阻。
6 监控功能简介
本监控系统将监控内容按照所接入的Profibus分站分为八个部分。每个分站均含有一幅或几幅画面用来显示要监视的信号,这些信号有些把实际数值直接显示在屏幕上,有些则是通过动态棒图或其它的形式来展示。每幅画面中均包含进入其它分站的按钮,点击这些按钮就可直接进入其它分分站。这使浏览路径尽量简化。
系统提供了全部被监视信号在较近半年或一年的过程值的连续记录,并可以通过连续曲线图表现于历史查询画面中,每个画面中均有一个或几个曲线图窗口,窗口包括过程值的数值坐标,时间坐标,在当前时间坐标内的变化曲线, 并有趋势图设置菜单条,包括模板调整、时间范围设定、局部放大等功能。
本监控系统为用户提供了及时与详尽的故障报警,报警共分为三个等级,按照故障的主次程度排列,与生产关系较紧密的设备故障或较重要的过程值**过设定值被列为一级报警。二级、三级报警依次类推。对于一级报警,系统除在报警画面中作出相应提示外,还以警铃与提醒用户报警的严重性。如果发生*二级报警,系统除在报警画面中作出相应提示外,还以提醒用户这是次一级的报警。对于*三级报警,系统只在报警画面中作出相应提示。
在除报警画面以外的所有画面中的底部均有一个报警条,随时刷新出现的报警,报警条中包含报警级别,报警时间,报警设备等信息。监控人员在发现有报警出现后即可对报警设备作出及时的处理。
报警条的显示有三种型式:
报警出现: 此时报警条的颜色为红色.
报警消失: 此时报警条的颜色为绿色.
报警确认: 此时报警条的颜色为黄色.
系统提供方便的打印功能,能够将监控值的瞬时值按照顺序打印出来,也可将某一过程值在某一时间段内的变化曲线打印出来。
7 应用状况
上面介绍的监控系统从2000年1月至今一直正常运行于上面提到的半导体二极管生产厂, 信号采集可靠,网络传输稳定,人机界面清晰明确,为设备管理人员把握设备状况,及时发现设备隐患及总结设备管理经验提供了较大的帮助。在此监控系统投入使用以前,该厂的设备管理人员必须不停的奔走于各个设备之间,记录设备的各种运行参数,既浪费人力又浪费时间。现在设备管理人员只需要对设备进行循检,既定期对设备进行检查,记录参数并与监控系统的指示进行比较。
8 结语
本文介绍的厂务监控系统不仅适合与这样的电子生产厂,也适于其它设备分散,又需要对设备及生产环境进行长期监控的场合。本文所述的厂务监控系统因是在已完全建成并正常生产的工厂建立,因此缺少控制功能,如果在建厂初期就设计监控系统,则既可以实现集中监视功能又可以集中控制功能,这样将使监控系统发挥较大的优势
西门子PLC选型常见问题:
西门子PLC按照小型、中型、大型分为三种,依次为:S7-20, S7-300, S7-400系列,近年来又开发出LOGO!系列,西门子PLC的选型与一般PLC选型原则无异。
一、输入输出(I/O)点数的估算
二、存储器容量的估算
三、控制功能的选择
四、机型的选择
1、200PLC的处理器是多少位的
S7-200 CPU的*处理芯片数据长度为32位.从CPU累加器AC0/AC1/AC2/AC3的数
据长度也可以看出.
2、如何进行S7-200的电源需求与计算
S7-200 CPU模块提供5VDC和24VDC电源:
当有扩展模块时CPU通过I/O总线为其提供5V电源,所有扩展模块的5V电源消耗
之和不能**过该CPU提供的电源额定.若不够用不能外接5V电源.
每个CPU都有一个24VDC传感器电源,它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模
块继电器线圈提供24VDC.如果电源要求**出了CPU模块的电源定额,你可以增加一
个外部24VDC电源来提供给扩展模块.
所谓电源计算,就是用CPU所能提供的电源容量,减去各模块所需要的电源消耗量.
注意:
EM277模块本身不需要24VDC电源,这个电源是通讯端口用的.24VDC电源
需求取决于通讯端口上的负载大小.
CPU上的通讯口,可以连接PC/PPI电缆和TD 200并为它们供电,此电源消耗已
经不必再纳入计算.
3、200PLC能在零下20度工作吗
S7-200的工作环境要求为:
0°C-55°C,水平安装
0°C-45°C,垂直安装
相对湿度95%,不结露
西门子还提供S7-200的宽温度范围产品(SIPLUS S7-200):
工作温度范围:-25°C-+70°C
相对湿度:55°C时98%,70°C时45%
其他参数与普通S7-200产品相同
S7-200的宽温型产品,每种都有其单独的订货号,可以到SIPLUS产品主页查询.
如果没有找到,则说明目前没有对应的SIPLUS产品.
文本和图形显示面板没有宽温型产品.
还要注意国内没有现货,如需要请和当地西门子办事处或经销商联系.
4、数字量输入/输出(DI/DO)响应速度有多快 能作高速输入和输出吗
S7-200在CPU单元上设有硬件电路(芯片等)处理高速数字量I/O,如高速计数器
(输入),高速脉冲输出.这些硬件电路在用户程序的控制下工作,可以达到很高
的频率;但点数受到硬件资源的限制.
S7-200 CPU按照以下机制循环工作:
读取输入点的状态到输入映像区
执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态
将输出信号写入到输出映像区
只要CPU处于运行状态,上述步骤就周而复始地执行.在第二步中,CPU也执行通讯,
自检等工作.
上述三个步骤是S7-200 CPU的软件处理过程,可以认为就是程序扫描时间.
实际上,S7-200对数字量的处理速度受到以下几个因素的限制:
输入硬件延时(从输入信号状态改变的那一刻开始,到CPU刷新输入映像区时能够
识别其改变的时间)
CPU的内部处理时间,包括:
读取输入点的状态到输入映像区
执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态
将输出信号写入到输出映像区
输出硬件延时(从输出缓冲区状态改变到输出点真实电平改变的时间)
上述A,B,C三段时间,就是限制PLC处理数字量响应速度的主要因素.
一个实际的系统可能还需要考虑输入,输出器件的延时,如输出点外接的中间继电
器动作时间等.