SIMATIC S7-1500采用模块化结构,各种功能皆具有可扩展性。每个控制器中都包含有以下组件: ·一个 处理器(CPU),用于执行用户程序 ·一个或多个电源 ·信号模块,用作输入/输出 ·以及相应的工艺模块和通信模块。[1] 西门子 S7-1500 SIMATIC S7-1500 中提供一种更为 的安全保护机制,包括授权级别、模块保护以及通信的完整性等各个方面。 “ 安全集成”机制除了可以确保投资安全,而且还可持续提高系统的可用性。 技术保护加密算法可以有效防范未经授权的访问和修改。这样可以避免机械设备被仿造,从而确保了投资安全。 防拷贝保护可通过绑定SIMATIC 存储卡或CPU 的序列号,确保程序无法在其它设备中运行。这样程序无法拷贝,而且只能在 的存储卡或CPU 上运行。 访问保护访问保护功能提供一种 的安全保护功能,可防止未经授权的项目计划更改。
采用为各用户组分别设置访问密码,确保具有不同级别的访问权限。此外,安全的CP 1543-1 模块的使用,更是加强了集成防火墙的访问保护。 操作保护系统对传输到控制器的 进行保护,防止对其进行未经授权的访问。控制器可以识别发生变更的工程组态 或者来自陌生设备的工程组态
集成技术
无需附加模块就可集成运动控制功能:
通过化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作(在没有位置同步规范的条件下实现同步)以及外部编码器、输出凸轮和。
CPU 技术中还集成了诸如同步操作(利用位置同步规范进行同步)凸轮和和用于控制运动等扩展的运动控制功能。
跟踪所有 CPU 标签,以进行实时诊断和间歇错误检测;
拥有有效调试和快速驱动器和控制装置
广泛的控制功能:
例如,可组态的块可进行控制参数的自动以实控制
通过提供的工艺模块附加功能:
例如,高速计数、位置检测或高达 1 MHz 的测量
通讯模块
集成有各种接口,可通过 PROFINET 和 PROFIBUS DP 进行通信。S7-1500 的通信模块增加一些额外的通信功能或者更多接口,从而提升模块的通信能力。
• 通过点对点的链接,通讯模板用于数据交换
• 用于连接至 PROFIBUS 的通信模块
• 用于连接至工业以太网的通信模块
CM PtP: 通过点到点连接实现串行通信
4 种通信模块,可通过串行接口连接自动化组件。
• 可连接旧系统和外部系统
• 可连接数据读卡器或传感器
• 可集中使用,也可在分布式 ET 200MP I/O 系统中使用
• 带有各种物理接口,如 RS232、RS422 或者 RS485
• 可预定义各种协议,如 3964(R)、Modbus RTU 或 USS
• 可使用基于 Freeport 的应用特定协议 (ASCII)
• 所有模块使用统一的编程接口
• 诊断报警可用于简单故障修复
CP 1543-1: 带有安全功能的工业以太网连接
CP 1543-1 通信模块凭借其高通信性能,大地拓展了 S7-1500 的应用领域。
• 除 CPU 密码保护之外,还可通过状态检测防火墙确保工业以太网连接的安全性
• 可分别组态本地访问权限和远程访问权限
• 通过电子邮件实现简单报警,并通过 FTP(S) 文件传输协议将产品数据传输到控制计算机中
• 灵活集成在基于 IPv6 的架构中
• 支持网络分段,可构建具有同一 IP 地址的相同设备
• 可在 TIA 博途中构建包含安全功能在内的整体项目
CM 1542-5: 高性能的 PROFIBUS 模块
CM 1542-5 符合国际标准 IEC 61158/61784,支持 PROFIBUS DP 主站功能和 PROFIBUS DP 从站功能。通过该模块,可以将 PROFIBUS 设备连接到不带 PROFIBUS 接口的 S7-1500 控制器的CPU 上。
• 使用附加的 PROFIBUS 电缆,实现系统快速扩展
• 可为单个自动化任务分隔不同的 PROFIBUS 子网
• 减少了 S7-1500 CPU 中的通信任务,提高系统性能
• 可连接其他供应商提供的 PROFIBUS 从站
• 发生故障时,网络分隔技术可降低模块替换成本。
• TIA Portal V12 中,集成了项目规划功能;
功能
统一的显示和诊断方式:
故障(红色 LED)和运行(绿色 LED)模块状态显示
通道状态显示(通道已激活或已禁用,绿色 LED)或诊断显示(红色 LED)
显示 24 V DC 电源电压(绿色 LED)
支持的功能:
持续稳定的 16 位高分辨率
识别和维护数据 IM0 至 IM3
固件更新
与通道相关的参数分配
按通道诊断(取决于测量类型/测量范围)
可为输出设置替代值
在运行过程中进行校准
等时同步模式(取决于模块)
西门子PLC控制的优点
目前国内水泥散装机的电控部分大都是以大量的时间继电器和中间继电器组成的实序逻辑控制电路来控制各个阀门、电机的启停时间和顺序,在整个工作流程中各元器件动作很频繁,尤其是时间继电器在现场环境比较恶劣的条件下更是容易损坏,故障率高。经常造成装车工作中断,降低了工作效率。而采用西门子PLC控制系统则大大避免了上述问题。西门子PLC控制系统与继电器控制系统相比有如下优点:
(1)控制方式
继电器的控制是采用硬件接线实现的,利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑,只能完成既定的逻辑控制。 而西门子PLC采用存储逻辑,其控制逻辑是以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需改变程序即可,方便快捷。
(2)控制速度
继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,毫秒级,机械触点有抖动现象。西门子PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制,速度快,微秒级,严格同步,无抖动。
(3)延时控制
继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制,而时间继电器定时精度不高,受环境影响大。 西门子PLC用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶体振荡器产生,精度高,调整时间方便,不受环境影响。
(4)上传数据
四、现在水泥厂的自动化程度越来越高,对设备DCS的要求也越来越高,因此在电气方面我们要实现如下功能:
⑴能自动实现从开启除尘器设备到水泥罐车装满的全过程。
⑵运行过程中,能将各设备的运行信号反馈到中控室。
⑶中控室接到备妥后可以实现远程启、停设备。
⑷停车状态下,提供设备的备妥信号。
⑸运行过程中若出现故障,可向中控室提供故障信号。
⑹实时水泥罐车内水泥的多少。
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