西门子基于PC的自动化
深入浅出西门子s7-300plc
深⼊浅出西门⼦s7-300plc(2)基于PROFIBUS 的分布式I/O基于PROFIBUS的分布式与本地I/O的组态采⽤了统⼀的⽅式,因此,⽤户在编程时⽆须分辨I/O类型,可以像使⽤本地I/O⼀样⽅便地使⽤分布式I/O。
(3)系统中集成的路由功能TIA中的各种⽹络可以进⾏互联。
TIA中集成的路由功能可以⽅便地实现跨⽹络的下载、诊断等,使整个系统的安装调试更加容易。
(4)集成的系统诊断和报告功能TIA系统集成了⾃动诊断和错误报告功能,诊断和故障信息可以通过⽹络⾃动发送的相关设备⽽不需要编程。
1.1.3 TIA的开放性TIA是⼀个⾼度集成和统⼀的系统,同时它也是⼀个具有⾼度开放性的系统。
TIA的开放性体现在以下⼏个⽅⾯。
1.对所有类型的现场设备开放通过PROFIBUS,TIA对范围极⼴的现场设备开放。
⽬前,该总线已经实现了在防爆环境的应⽤和与驱动设备同步。
开关类产品和安装设备还可以通过AS-Interface。
总线接⼊⾃动化系统,作为PROFIBUS总线的扩展。
楼宇⾃动化与⽣产⾃动化的连接也可以通过instabus○R EIB实现。
2.对办公系统开放并⽀持Internet以太⽹通过TCP/IP协议将TIA与办公⾃动化应⽤及Internet/ Intranet世界相连接。
TIA采⽤OPC作为访问过程数据的标准接⼝,通过该接⼝,可以很容易地建⽴所有基于PC 的⾃动化系统与办公应⽤之间的连接,⽽不论它们所处的物理位置如何。
Internet 技术使在任意位置对⼯⼚进⾏远程操作和监视成为可能。
3.对新型⾃动化结构开放⾃动化领域当中的⼀个明显的技术趋势就是系统的模块化程度⼤⼤提⾼,即由带有智能功熊的技术模块组成的⾃动化结构。
这些模块可以预先进⾏组态、启动和测试。
这样,实现整个⼯⼚的投运要快得多,更改系统也不会影响到⽣产运⾏。
通过PROFInet,TIA使⽤与⼚商⽆关的通讯、⾃动化和⼯程标准,使系统使⽤智能仪表(甚⾄不同⼚家)⾮常容易,不必管它们是否与PROFIBUS或者以太⽹相连接。
西门子S7-200 SMART PLC产品说明书
SMART PLC, SMART CHOICES7-200 SMART 可编程控制器经济、可靠、易用/s7-200smart西门子公司一直致力于工业自动化最新技术的研发、推广及应用,在过去的160 多年里,为广大的工业客户带来了可靠高效的自动化产品,完善的自动化解决方案,提高了客户的生产效率,增强了客户的市场竞争力。
西门子SIMATIC 控制器系列是一个完整的产品组合,包括从最基本的智能逻辑控制器LOGO!以及 S7 系列高性能可编程控制器,再到基于 PC 的自动化控制系统。
无论多么严苛的要求,它都能根据具体应用需求及预算,灵活组合、定制,并一一满足。
SIMATIC S7-200 SMART 是西门子公司经过大量市场调研,为中国客户量身定制的一款高性价比小型 PLC 产品。
结合西门子 SINAMICS 驱动产品及 SIMATIC 人机界面产品,以 S7-200 SMART 为核心的小型自动化解决方案将为中国客户创造更多的价值。
2CPU SR60/ST60 技术规范 ........................................... 20数字量模块技术规范 .................................................. 22模拟量模块技术规范 .................................................. 24信号板技术规范 ......................................................... 25热电阻模块技术规范 .................................................. 26通用技术规范 ............................................................ 26安装尺寸图 ................................................................ 27订货号说明 ................................................................ 27模块和信号板接线示意图 ........................................... 28订货数据 . (30)产品亮点 ................................................................... 04CPU 模块 ................................................................... 06信号板 ....................................................................... 08网络通信 ................................................................... 09运动控制 ................................................................... 10人性化软件 ................................................................ 12小型自动化解决方案 .................................................. 14技术规范 ................................................................... 16CPU SR20 技术规范 .................................................... 16CPU SR40/ST40/CR40 技术规范 . (18)目录3SIMATIC S7-200 SMART 产品亮点机型丰富,更多选择提供不同类型、I/O 点数丰富的CPU 模块,单体I/O 点数最高可达60点,可满足大部分小型自动化设备的控制需求。
Wincc组态软件介绍
一、组态软件概述及功能组态软件是数据采集监控系统SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)的软件平台工具,是工业应用软件的一个组成部分。
它具有丰富的设置项日,使用方式灵活,功能强大。
组态软件由早先单一的人机界面向数据处理机方向发展,管理的数据量越来越大。
随着组态软件自身以及控制系统的发展,监控组态软件部分地与硬件发生分离,为自动化软件的发展提供了充分发挥作用的舞台。
OPC(OLE for Process Control)的出现,以及现场总线尤其是工业以太网的快速发展,大大简化了异种设备间互连,降低了开发I/O设备驱动软件的工作量。
I/O驱动软件也逐渐向标准化的方向发展。
实时数据库的作用进一步加强。
实时数据库是SCADA系统的核心技术。
从软件技术上讲,SCADA系统的实时数据库,实质上就是一个可统一管理酌、支持变结构的、支持实时计算的数据结构模型。
在实时数据库技术中,还有对工业标准的支持(如OPC规范等),对分布式计算的支持和对实时数据库系统冗余的支持,等等。
目前看到的所有组态软件都能实现类似的功能:几乎所有运行于32位windows平台的组态软件都采用类似资源浏览器的窗口结构,并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;处理数据报警及系统报警;提供多种数据驱动程序;各类报表的生成和打印输出;使用脚本语言提供二次开发的功能;存储历史数据并支持历史数据的查询,等等。
二、WinCC简介西门子视窗控制中心SIMATIC WinCC(Windows Control Center)是HMI/SCADA软件中的后起之秀,1996年进入世界工控组态软件市场,当年就被美国Control Engnieering杂志评为最佳HMI软件,以最短的时间发展成第三个在世界范围内成功的SCADA系统;而在欧洲,它无可争议地成为第一。
在设计思想上,SIMATIC WinCC秉承西门子公司博大精深的企业文化理念,性能最全面、技术最先进、系统最开放的HMI/SCADA软件是WinCC开发者的追求。
西门子SINUMERIK 840D数控系统介绍
西门子SINUMERIK 840D数控系统介绍【摘要】:西门子(SINUMERIK)数控系统是德国西门子公司的产品。
西门子凭借在数控系统及驱动产品方面的专业思考与深厚积累,不断制造出机床产品的典范之作,为自动化应用提供了日趋完美的技术支持。
SINUMERIK 不仅意味着一系列数控产品,其力度在于生产一种适于各种控制领域不同控制需求的数控系统,其构成只需很少的部件。
它具有高度的模块化、开放性以及规范化的结构,适于操作、编程和监控。
主要包括:控制及显示单元、PLC 输入/输出单元(PP)、PROFIBUS 总线单元、伺服驱动单元、伺服电机等部分。
【关键词】:SINUMERIK 840D数控系统性能硬件结构软件结构一.SINUMERIK 840D数控系统性能SINUMERIK 840D是西门子公司20世纪90年代推出的高性能数控系统。
它保持西门子前两代系统SINUMERIK 880和840C的三CPU结构:人机通信CPU(MMC-CPU)、数字控制CPU(NC-CPU)和可编程逻辑控制器CPU(PLC-CPU)。
三部分在功能上既相互分工,又互为支持。
在物理结构上,NC-CPU和PLC-CPU合为一体,合成在NCU(Numerical Control Unit)中,但在逻辑功能上相互独立。
相对于前几代系统,SINUMERIK 840D具有以下几个特点:1、数字化驱动在SINUMERIK 840D中,数控和驱动的接口信号是数字量,通过驱动总线接口,挂接各轴驱动模块。
2、轴控规模大最多可以配31个轴,其中可配10个主轴。
3、可以实现五轴联动SINUMERIK 840D可以实现X、Y、Z、A、B五轴的联动加工,任何三维空间曲面都能加工。
4、操作系统视窗化SINUMERIK 840D采用Windows 95作为操作平台,使操作简单、灵活,易掌握。
5、软件内容丰富功能强大SINUMERIK 840D可以实现加工(Machine)、参数设置(Parameter)、服务(Services)、诊断(Diagnosis)及安装启动(Start-up)等几大软件功能。
基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真
基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真摘要:随着物流行业的快速发展和市场需求的增长,自动化立体仓库系统成为提高物流效率和降低成本的重要手段。
本文通过基于西门子PLC的自动化立体仓库系统设计与仿真,旨在探讨如何利用先进的自动化技术提升仓库管理效率和减少人力资源消耗。
通过对立体仓库系统的结构设计、PLC控制系统的配置和仿真验证,本文将从几个方面全面分析自动化立体仓库系统的设计和仿真。
关键词:自动化立体仓库系统;西门子PLC;设计;仿真1. 引言自动化立体仓库系统是一种以机器人和自动化设备为核心的立体化仓储系统,通过PLC(可编程逻辑控制器)控制实现货物的快速入库、出库和转运,这一系统不仅可以提高仓库的货物存储密度,同时也能提高仓库的运转效率。
本文将通过设计和仿真自动化立体仓库系统,探讨如何有效地配置PLC控制系统,提高仓库的自动化水平,从而提高仓库管理的效率。
2. 自动化立体仓库系统的结构设计自动化立体仓库系统主要由货架系统、输送系统和控制系统三个部分组成。
货架系统是存放和管理货物的主要区域,通过多层货架的布置提高货物的储存密度;输送系统则通过传送带、机械手等主要设备实现货物的入库、出库和转运;控制系统则是整个仓库系统的大脑,通过PLC控制设备的运行状态和各个部分之间的协调配合。
3. 基于西门子PLC的控制系统配置西门子PLC是一款功能强大、稳定可靠的PLC产品,广泛应用于电气自动化领域。
在自动化立体仓库系统中,通过配置西门子PLC实现仓库设备的自动化控制。
通过PC便于实时监控仓库的运行状态,并能够及时发现和解决设备故障。
同时,通过PLC的编程和调试,实现设备之间的协调配合和数据的实时交互。
4. 自动化立体仓库系统的仿真验证为了验证自动化立体仓库系统的设计效果和可行性,本文开展了仿真实验。
首先,通过使用仿真软件搭建仓库系统的模型,并配置相应的输入输出设备;然后,通过准确设置仓库系统的初始条件和任务目标,检查仓库系统的运行状态和仓库管理的效果。
SIMATIC 箱式PC产品简介
始终适合需求的工业PC机器、设备和机柜的专业化解决方案一直以来对工业PC在诸如防震、防冻、防尘、防热和防潮等方面的应用提出了极为严格的要求。
凭借其紧凑坚固的箱式PC系统,西门子公司能够针对设备级的应用采用极为灵活并且功能强大的工业PC。
为此,西门子公司提供两种不同的设备类型,以便充分满足不同的工业需求。
·SIMATIC 箱式 PC 620·SIMATIC 箱式 PC 840特点概述在针对基于PC的机器自动化解决方案选择适当的硬件平台时,该平台在EMC、湿度、振动/冲击等方面的坚固性起着决定性的作用。
西门子公司针对这些应用提供了可靠的高质量工业PC,从而确立了创新、长期可用性和服务的行业标准。
因而,客户能够长期执行多种任务:·过程/设备数据的测量和开路/闭路控制(例如:自动洗涤设备、机器人控制等)·使用单独的显示屏/监视器执行操作/目测任务(例如:汽车生产的信息终端和大型屏幕显示屏)·数据采集和处理(例如:生产数据采集、分布式过程控制)SIMATIC 箱式 PC特别适合于机器、设备和机柜生产,可以提供灵活的工业PC系统,以便在有限的空间中拥有强大的用途。
为了尽可能妥善地应对所有任务和特殊要求,我们提供了两种不同等级的设备:· SIMATIC 箱式 PC 620-高性能,但非常紧凑· SIMATIC 箱式 PC 840-性能最佳,具有较高的扩展性SIMATIC 箱式620SIMATIC 箱式PC 620极为坚固紧凑,非常适合于在较小空间中要求具有较高处理性能的工业PC的应用。
箱式 PC 620较高的系统性能来自于Intel嵌装生产线的Intel赛扬和奔腾Ⅲ处理器。
箱式 PC具有2个插槽的PC板、2个USB接口和高达1G 的主存储器,可以在非常狭小的空间中提供有效的灵活性。
另外,集成的PC卡接口能够轻松地对无线LAN节点或调制解调器节点进行整合。
SIEMENS 基于PC的自动化WinAC 实时型(RTX) 数据手册
基于PC 的自动化WinAC 实时型(RTX)
西门子(中国)有限公司
电话: ************ 自动化与驱动部
传真: ************
/winac
简介
简介:WinAC 实时型运行于VenturComo 公司为Windows NT 4.0提供的实时扩展系统。
WinAC 实时型软件与RTX 实时系统
完美配合,确保控制任务的精确性和快速性,并且与Windows
NT 下的应用程序可靠分离。
WinA C 实时型应用于高要求控制任务和数据通讯场合。
WinAC 实时型的控制性能取决于PC 的CPU ,并且随PC 机性能的提高而改善 。
PC 机主频为奔腾266MHz 时,WinAC 实时型控制性能相当于S7-300高端CPU 。
WinAC 实时型产品包括Simatic Computing (运算功能),可提供ActiveX 控件用于连接VB/VC/Excel 等应用软件,实现用户人机界面、连接数据库、打印报表或诊断等功能。
同时WinAC 实时型产品也包括了OPC 服务器功能。
WinCC的系统基本功能
一、WinCC系统介绍1、简介WinCC(Windows Control Center)视窗控制中心,是西门子TIA(全集成自动化)架构中基于PC的HMI/SCADA软件系统。
HMI(Human Machine Interface)人机界面;SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)监视控制与数据采集。
SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。
WinCC在设计上,秉承西门子博大精深的企业文化理念,是世界上性能最全面,技术最先进,系统最开放的SCADA系统之一。
WinCC除了具备SCADA系统最基本功能外,还有众多的选件和附加软件,适用于各种行业的各种应用。
2、WinCC系统基本功能WinCC作为最先进的SCADA系统,具备SCADA系统基本的功能:如图1-1,画面系统,归档系统,消息系统,报表系统,用户管理,脚本,过程通讯,开放的接口等等。
图1-1 SCADA系统基本功能画面系统,如图1-2:具有丰富的图库;面板(faceplate)技术;自适应屏幕尺寸;多语言;多画面层次;画中画功能;图1-2 画面系统过程通讯,如图1-3:SIMATIC S7,S5/505(MPI,Profibus,Ethernet…);开放通道(Profibus DP,FMS);与第三方设备通过OPC通讯;图1-3 过程通讯归档系统:数据存储于MS SQL Server数据库中;数据可进行压缩归档;数据可通过表格或趋势显示,如图1-4;数据可导出成CSV格式;图1-4 变量归档趋势控件消息系统:数据存储于SQL Server数据库中;多种消息类别和优先级;消息可包含自定义文本和过程值;消息在报警视图控件显示,如图1-5;图1-5 消息控件报表系统,如图1-6:可组态的布局;时间或事件驱动的报表打印;可对组态数据,运行数据,历史数据和外部数据生成报表;图1-6 报表系统用户管理,如图1-7:自由组态的用户组和管理权限;全厂范围的用户管理(可扩展到web应用);可集成微软用户管理功能(需选件SIMATIC LOGON);图1-7 用户管理脚本:支持VB脚本和C脚本,可用来操作对象和背景功能;VB脚本主要操控WinCC对象/功能,Office应用,数据库等;C脚本可主要操控WinCC对象/功能;通过API函数操作Windows功能;访问WinCC的组态和运行系统等;可使用VBA对画面,变量,归档,消息,文本列表等实现编程组态自动化;。
西门子运动控制系统.
生产机械制造行业的范例- SIMOTIONSIMOTION是一个全新的西门子运动控制系统,它是世界上第一款针对生产机械而设计的控制系统,将运动控制,逻辑控制及工艺控制功能集成于一身,为生产机械提供了完整的解决方案。
机械运动越来越复杂,对速度及精度的要求也越来越高。
SIMOTION面向的行业主要是包装机械,橡塑机械,锻压机械,纺织机械,以及其他生产机械领域,正是针对复杂运动控制而推出的全新运动控制系统。
SIMOTION运动控制系统:∙由一个系统来完成所有的运动控制任务∙适用于具有许多运动部件的机器SIMOTION系统具有三个组成部分∙工程开发系统工程开发系统可以实现由一个系统解决所有运动控制、逻辑及工艺控制的问题,并且它还能够提供所有必要的工具,从编程到参数设定,从测试调试到故障诊断。
∙实时软件模块这些模块提供了众多的运动控制及工艺控制功能。
针对某一特定的机器所需的功能,灵活地选择相关的模块。
∙硬件平台硬件平台是SIMOTION运动控制系统的基础。
使由工程开发系统所开发的且使用了实时软件模块的应用程序可以运行在不同的硬件平台上,用户可以选择最适合自己机器的硬件平台。
SIMOTION的不同之处在于,可按任务层次划分的系统,具有灵活的功能,且使用同一种工程开发工具。
SIMOTION 运动控制系统可连接三种硬件平台,即:∙SIMOTION D-集成在驱动器中的紧凑型系统。
SIMOTION D的功能是集成在新的SINAMICS S120多轴驱动系统的控制模板上。
使之成为一个极其紧凑的拥有控制器及驱动器的系统。
将运动控制与驱动器功能集成在一起,使得系统具有极快的响应速度。
o典型应用领域根据其紧凑的设计,以及集成于驱动器上这一特点,SIMOTION D特别适用于:▪小型机械▪分布式自动化结构,例如拥有多轴的机器▪模块化设计的机器,也可以与SIMOTION P或SIMOTION C配合使用▪实时性要求极高的多轴耦合应用∙SIMOTION C -模块化与灵活性SIMOTION C230-2控制器是装配在S7-300机壳中。
基于SIEMENS SIMATIC的全集成自动化系统
基 SIE E SSIM TIC 全 成 动 系 于 MN A 的集 自化 统
叶高钟(中国 石化集团第四建设公司 300270
一、前言
伴随计算机技术和通讯网络技术的飞速发 展, PLC技术也由于其功能完善、通用性强、 可靠性高等特点,在工业行业得到了广泛的应 用。全集成 自动化系统就是基于SIEM ENS SIM ATIC所开发的PLC控制系统。具有开放系 统的基本结构,扩展方便, 是解决自动化任务 的一整套全新的方法。 本文主要就全集成 自 动化系统的实现进行
了阐述。 二、系统配置
本自 动化系统组建了两个PROFIBUS- DP 网络 ,一个TCP/IP工业以太网和两套监控系 统。其中两个PROFIBUS- DP网络和一套监控 系统构成了一个完整的 通讯控制系统: DP1网 上挂有软PLC控制系统 (即WINAC+PC机与 ET200M ; DP2网上挂有PLC S7- 300控制系统 )
行的SIM ATICS7- 200软件, 简单、易学。支 持所有的S7- 2000PU, 能够解决复杂的自 动化
任务,可以快速进人,节省编程时间。并且具 有扩展功能, 多使用梯形逻辑、功能块图或语 句表等形式编辑。 SIMATIC WINCC 是西门子公司基于PC的 人机界面软件系具有统。独立于工艺技术和行 业的基本系统设计。模块化的结构以及灵活的 扩展方式 ,使其可适用于所有工业和技术领 域。WINCC集生产 自 动化和过程自动化于一 体,实现了相互之间的整合,该软件是一个 “ 真正开放的” HMI SCADA软件,可在任何标 准的PC机上运行。 四、通讯调试 本系统的通讯网络包括控制系统内部的通 讯MPI和PROFIBUS- DP, DP网内的Master站和 Slave站之间的通讯 ,以及DP通讯网络间的通
从PLC到WinAC和PAC
从PLC到WinAC和PAC——追求开放、灵活和高效0 前言自从美国数字设备公司(DEC)设计制造的第一台PLC于1969年率先投入汽车工业应用以来, PLC(可编程序控制器)为各行各业的用户和设备配套厂商提供了高可靠性、快速和多功能的控制方案及系统,对世界范围内高水平工业化的迅速推进做出了划时代的巨大贡献。
PLC最初主要是为完成各种顺序和逻辑控制任务(对应于继电器控制线路的功能)而设计开发的,随着技术的进步和需求面的扩展,PLC系统又逐渐扩充了过程(回路)控制、运动控制、通信和人机界面等功能。
现代的欧美主流PLC系统,借助于当今最先进的电子技术、计算机技术、网络通信技术、图形及图像处理技术、现场总线技术和先进的自动化控制理论,在经过网络化和DCS(分布式控制系统或称集散系统)开发后,更是具备了功能强大、应用方便的人机界面功能、DCS功能、PC功能、伺服运动控制功能和以互联网、工业以太网和各种现场总线为主要构架的网络通信功能。
其中性能优良的Siemens的PCS 7系列(在TELEPERM系列集散系统和S7-400系列PLC的基础上开发)、GE Fanuc的PA30和PA70系列(分别在90TM-30和90TM-70系列PLC的基础上开发)DCS/PLC混合系统在过去几年中已得到较为广泛的应用,而Rockwell AB最新推出的基于批处理、过程控制、SCADA应用的开放型混合控制系统ProcessLogix也同样优秀。
当前控制系统总的发展趋势是:PLC与DCS甚至PC的功能正在互相渗透,互相补充,而且都在朝着智能化、网络化(FCS——现场总线控制系统)、提高处理能力与实时性、高度开放和EIC(电气、仪表和计算机)三电一体化的方向发展。
然而,为实现更完善和更灵活的控制功能并满足多层次的网络通信的需要,使用PLC的工程师们不得不考虑已投运的控制系统(特别是早期投入的系统)的更新换代问题。
虽然PLC在相当长的一段时期中为各种用户(主要是工业应用)提供了有效的控制解决方法,但我们不能过分关注这些过去的成绩,而应以发展的眼光去探讨更加完美的未来!本世纪初,德国Siemens公司开始在亚洲推广应用基于PC技术的自动化系统WinAC,而美国GE Fanuc公司则在大约两年前推出了一种全新概念的PAC系统,这是在当前自动化领域技术革命中两种具有代表性而其技术理念互不相同,又不同于传统的PLC和DCS的先进自动化系统。
TIA为物流系统带来全新解决方案——访西门子自动化与驱动集团基于PC自动化业务经理姚苏阳
3 工程技 术人员可 以在一个 平 台下 对所 有应 用进 行 组态 和编 程。由于应用一个组态平 台 。 工程
是西 I子 A& D的核心技 术? ’ L 】
的技术可 以在一个用户 接 l 。 q 下 集 成在一个有全局数据库 的总体系统
变得简单,培训费用也大大降低 。
从而实现终极 目的 —— 帮助客户在
3 5 2 DP CP 1 — U、两个 S —3 0 7 0
自动化( I 的核心产品主要 TA)
有 哪些 ?
姚苏阳 :为满足 不同工 业领 域的各种需求 , 门子一直致力于 西
D 的接 口, P 适合各种项 目及O M E;
CP 7 U 31 —2 DP.CP 31 —2 P U 7 N
当时被称为是一场技术革命 。 在工
业行业 中得到 了高度 的评价 。 它最
早应 用于过程 自动化 中 。 经过 这些 年 的发展 。 I不 断地 发展壮 大 , TA 现 它的特 点和优势 是什 么?
在已经可以广泛地应用于工业生产
子公 司的第 三大市 场。 事实上 。 多
年 来 西 门 子 自动 化 与 驱 动 集 团 (& A D)一直致 力于将最 新的 自动 化技术和产 品介绍 到中国 , 在制造 自动化 、过程 自动化、驱动 、低压
化( I 是西 门子 自动化的核心 理 TA) 念。传统 的 自动化解决方案 中,自 动化 控制 实际上是 由各种独立 的、 分离的技术和不同厂家的产 品搭配 起来 的。 用起来复 杂、 使 转换慢 、 维
线协 同产 品及各种解决 方案。 它的 优势主要体现在 以下几点 : 1通过 T 可以实现整个生 I A, 产流程 的自动化 , 从原料入库 , 到
THPF-A、B、C、D型实验指导书
目录第一章概述 (1)第二章西门子PLC简介 (2)第三章西门子工业网络简介 (3)第四章西门子软件简介 (5)第五章实验项目 (13)实验一西门子S7-400PLC的认识 (13)实验二西门子S7-300PLC的认识 (16)实验三基于S7-400PLC集成MPI接口的PC/MPI通信 (18)实验四基于S7-400/300PLC集成MPI接口的全局数据包方式的MPI通信 (21)实验五基于S7-400/300 PLC集成MPI接口的无组态连接双边编程方式的MPI通信 (23)实验六基于S7-400/300PLC 集成MPI接口的无组态连接单边编程方式的MPI通信 (26)实验七基于S7-400/300PLC 集成MPI接口的PLC之间组态连接方式MPI通信 (29)实验八基于S7-300集成DP接口的PLC与ET200S远程I/0 PROFIBUS-DP网络通信 .. 33 实验九基于S7-400PLC CP443-1通信模块Ethernet接口的Ethernet通信 (35)实验十基于S7-300PLC CP343-1通信模块Ethernet接口的Ethernet通信 (37)实验十一基于S7-300/400PLC CP通信模块的PLC之间的Ethernet通信 (39)实验十二基于S7-400 MPI接口的触摸屏通信组态 (41)第六章系统对象控制实验 (43)实验十三 THWGD-1型光机电气一体化控制对象系统实验 (43)实验十四 THFEW-1型平面二维控制对象系统实验 (46)实验十五 THFWD-1型温度PID控制对象系统 (48)实验十六 THBSY-1型双容水箱液位对象系统 (50)第一章概述随着微处理器,计算机和数字通讯技术的飞速发展,计算机控制技术已经渗透到所有工业领域。
当前用于工业控制的计算机可分为:可编程控制器,基于PC总线的工业控制计算机,基与单片机的测控装置,用于模拟量闭环控制的可编程调节器,集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)等。
紧凑式工业PC Simatic IPC127E可实现设备互联以及云端接入
生而卓越数字未来S I M A T I C I P C西门子致力于为客户提供创新和高品质的工控机产品。
产品类型丰富,每款机型都为客户量身定制,满足不同用户需求。
完善的西门子质量控制体系确保产品质量可靠。
西门子工控机采用最新pc技术,性能卓越,引领工业数字化,助力智能制造。
全球售后与本地化服务相结合,帮助本土企业开拓海外市场。
西门子工控机是更加适用于工业环境的工控机产品。
/fom西门子专栏I SIEMENS COUJMN |紧凑式工业 P C Simatic IPC127E可实现设备互联以及云端接入•以工业PC为物联网网关使数据能够在直接在生产环境进行处理•基于Windows或者Linux,可对来自不同生产商、不同技术版本的设备进行联网•适配3个LAN接口可实现快速连接•预配置版现货可供西门子进一步拓展了其工控机的产品组合,推出全 新的Simatic IPC127E系列工控机。
全新的工控机可用作网 关,使数据能够直接在生产环境中进行管理。
无论是基于 Windows还是基于Linux,Simatic IPC127E都可以将来自不 同制造商和不同技术版本的机器与现有系统进行网络连接。
因其外壳设计紧凑,仅有0.3升,在机柜安装时仅需要很小 的空间,甚至可以直接安装在机器上。
Simatic IPC127E配备了强大的2核或4核的Atom处理 器,具有2GB或4GB的随机存取存储器(RAM)和内存高达 128GB的固态驱动器。
3个局域网和4个USB接口使它能够集 成在现有的自动化系统中。
该系列工业PC具备封闭的全金 属外壳,即使在恶劣环境下,也能够灵活使用且免于维护。
全新推出的Simatic IPC127E使得直接在生产环境中可靠地记录、收集、处理和传输数据成为可能,并且还可以 灵活地用作云端或企业IT级别与生产端之间的IoT网关。
该 系列产品提供预先配置的版本,客户可以在非常短的时间 内拿到所需产品,交货期非常短。
西门子的SIMATICPCS7系统
西门子的SIMATIC PCS 7系统德国西门子公司的SIMA TIC PCS 7 — 全集成自动化的过程控制系统,通过全集成自动化®(TIA ),实现了基于单一平台提供用于所有过程自动化应用的统一自动化技术的目标,从输入物流,到生产或主要流程以及辅助流程,直到输出物流。
这种统一的自动化技术还可用于优化一个企业的所有业务流程,从企业资源计划(ERP )级,到管理执行系统(MES )级和过程控制级,直到现场级。
通过将自动化平台连接到 IT 环境,可以将过程数据在整个公司范围内应用于设备运行、生产流程以及商务流程的评价、规划、协同和优化。
同时,还可满足全球化公司的分布式生产的地域要求。
1. 系统结构SIMA TIC PCS 7 的内部通讯采用 SIMA TIC NET 网络部件。
基于全球标准,采用开放性的通讯理念,可保证工厂中所有层级和位置的可靠数据传送。
所有 SIMA TIC NET 产品都专为工业应用开发,适合用于所有工业领域和工厂。
网络部件可满足最高的应用要求,尤其是易遭受外部影响的应用领域,例如:• 电磁场干扰,• 腐蚀性液体和气体,• 有爆炸危险的场合,• 具有较高污染或机械振动的场合。
SIMA TIC NET 总线更是实现了所有系统部件之间的统一、无故障通讯:• 工程师站和操作员站• 自动化系统,I/O 和现场部件。
SIMASTIC NET 系统是一个典型的的工厂自动化系统,具有三级网络结构如图所示:现场设备层网络,单元层网络及管理层网络。
(1)现场设备层现场设备层的主要功能是连接现场设备,例如分布式I/O 、传感器、驱动器、执行机构和开关设备等,完成现场设备控制及设备间连锁控制。
主站(PLC 、PC 或其他控制器)负Profibus AS-i图2-23 SIMASTIC NET 结构图Profibus责总线通信管理及与从站的通信。
总线上所有设备生产工艺控制程序存储在主站中,并由主站执行。
基于PC的数控机床全闭环控制系统设计
基于PC的数控机床全闭环控制系统设计摘要随着科学技术水平的不断提高,现代制造业的发展越来越快速,数控机床得到了普遍运用,并且对数控机床的定位精度与重复定位精度提出了更高的要求。
构建一个实时控制、在线检测的数控机床全闭环控制系统,可以有效反馈数控系统的检测信号,实现实时切削加工参数调整,进而提高加工零件精度。
本文在分析数控机床全闭环控制系统提出的基础上,阐述全闭环控制系统硬件与软件的设计,进一步强化数控机床的控制系统。
关键词:PC;数控机床;全闭环控制系统;设计现阶段,提高数控机床加工精度的有效手段就是采用全闭环控制系统。
全闭环主要就是在机床运动部件上进行采样点数据的直接读取,对采样运动部件的位置进行实时检测,进而减小或者消除传动与放大环节的间隙与误差,提高控制精度。
为此,在设计数控机床控制系统的时候,一定要在PC基础上,运用全闭环概念,促进数控机床的广泛应用。
1.提出数控机床全闭环控制系统1.1 传统控制系统的缺陷数控机床传统控制系统就是半闭环控制系统,通过反馈采样运动部件的速度与位置完成伺服控制,在具体加工过程中,数控机床控制系统中出现的加工数值就是数控机床本身运动精度,无法对零件的适时精度进行反映。
尽管加工过程实现了自动化操作,但是加工精度缺乏自适应控制,所以,需要对此进行改进。
1.2 全闭环控制系统数控机床的自适应控制就是全闭环伺服控制,其事实上就是在实际加工变量实时控制与在线检测的基础上,对切削速度、进给量等加工参数进行有效调整。
如此一来,不仅可以降低数控机床状态变化与外界因素对加工过程的影响,还可以对加工过程进行优化,实现了加工产品质量与生产效率的提高,值得在数控机床中推广应用。
采用全闭环控制系统的数控机床加工流程为:安装工件-按下启动按钮-定位支架、刀具-开始加工-刀具磨损、振动、轴精度确定及在线检测-检测信号的采集与调整-检测信号的接收与传输-上位机分析与判定,如果上位机判定为合格,才可以继续加工,直到完成;如果上位机判定为不合格,需要返回到刀具磨损、振动、轴精度确定及在线检测环节,重新加工,直到合格为止。
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人机 界 面 , PC 稃, l编
对于用户 的特殊 工艺要 求 ,可配 合西 门子的功 能模 块来 实现 , 或使用 VB、 C、 A , 高级语 言编程 , WiACOD V J、 A等 由 n K 进行集成 。 西 门 子 基 于 P 的 自动 化 具 有 以下 优 点 : C
提 高处 理性 能
众所 周知 ,P C与 P C相 比,在 C U、内存等 方面具有 L P 明显优 势 ,当进行 数据 处理 ,尤其 是模拟 量运 算时 或用 户算 法 时 ,P 在 运 算 性 能 通 常 可 以达 到 P C 的 l 倍 或 更 高 。 C L 0
WiAC 基 本 型 和 WiAC 实 时 型 采 用 P 机 资 源 进 行 控 制和 n n C 运算 ,用户 在编制 程序 时 ,具有更 多 的灵活性 ,而 无需担 心 编制 的程序超 出内存容 量等 问题 。例 如 ,编制 多回路 控制 系 统 时 ,P C 由于 受 到 内存 和 运 算 速 度 等 方 面 的 限 制 ,PD 回 L I 路 数通 常 有 严 格 限 制 ,如 l 路 或 3 6 2路 , 控 制 性 能 也 不 是 非 常 理想 。而 基 于 P 的 控 制 可 以在 一 台 P 上 实 现 超 过 5 个 C C 0 PD 回路 的 控 制 。 I
Wn C 控 铺 功 能 iA WiAC 控 制 功 能 允 许 用 户 使 用 普 通 P 或 工 业 P 完 成 n C C P C的控制功能 。 L WiAC 基 本型, n 实时型提供软件 P C,采 用 P 机 的资 L C 源 ( C U、 内存 、硬 盘 ) 实 现 控 制 要 求 ;WiAC 插 槽 型 提 如 P 来 n 供 硬 件 P I 卡 型 P C, 控 制 性 能 与 S 0 系 列 P C 中 的 C 插 L 74 0 L 4 22 /1—DP相 同 。 1—DP4 62 计 算 功 能 W iA 提 供 标 准 的 A t e 控 件 用 于 标 准 化 的 软 件 包 如 nC ci X v
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图 1 P C机 在 控制 系统 中 的应用
满 足实 时性要 求
传 统 的 P C 具 有 硬 实 时 特 性 , 可 以保 证 I 扫 描 周 期 及 L / O 中断的响应 ,P C采用的 Wid ws T 20 n o /0 0操 作系统并不是实 N 时 系 统 , 不 能 保 证 中 断 的 响 应 时 间 或 任 务 的 执 行 周 期 的 确 定 性 。但 是 随 着 P 技 术 的 发 展 ,P 已具 有 比 P C 更 好 的硬 实 C C L 时特 性 。 P C 中每 个 扫 描 周 期 是 固 定 的 ,包 括 I 印象 区 刷 L / O 新 ,程 序 从 开始 到结 束每 个 梯 级 的扫 描( 似 于 硬件 接线 方 类 式 ) 同 时 扫 描 周 期 要 至 少 l 倍 于最 快 的 事 件 处 理 时 问 要 求 。 , 0
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西 门子基 于 P的 自动化 C
的人 机 界 面 软 件 的集 成 。 络功能 W iA 提 供 连 接 P OFB nC R I US DP通 讯 板 卡 的驱 动 程 序 , 用 于 连 接 远 程 I 或 远 程 编 程 调 试 。 同 时 WiAC 可 以 采 用 现 / O n 成 的 P 技 术 实现 与 办 公 网络 的 连 接 。 C
I 艺 技术 功 能
当今 制 造 业 正 在 面 临 一 个 快 速 变 革 的 时 代 , 在 经 济 全 球 化 的 同 时 ,减 少 资 金 投 入 , 降 低 人 力 成 本 ,提 高 劳 动 生 产 率 , 缩 短 订 单 处 理 时 间 等 成 为 用 户 不 断 追 求 的 目标 , 对 于 系 统 处 理速 度 ,开放 性等方 面 的要求也 超过 从前 。而要 实现这 些 日 标 , 就 需 要 采 用 新 的 技 术 , 不 断 改 进 软 件 和 硬 件 系 统 , 如 采 用基 于 P 的控制 ,将 P 机 C U 高速处理性 能和 良好 的开 C C P 放性 引入到控制领域 。 自2 0世 纪 7 0年 代 以 来 ,P C 逐 步 替 代 原 有 的 继 电器 控 L 制 系 统 , 被 广 泛 应 用 于 各 种 控 制 系 统 中 。 但 是 随 着 P 机 在 C 控 制 系 统 中 的 出 现 , 其 功 能 在 不 断 发 生 变 化 , 由 初 期 的 人 机 界面 功能 逐步增 加报警 、报 表 、连 接数 据库 、连接 办公 网络 等 。现 在 在 许 多 应 用 场 合 ,P 机 已可 以实 现 P C 的 功 能 , C L 即基 于 P 的控 制 。 同 时 , 由于 P C 在 功 能 方 面 的 改 进 相 比 C L P 的 发 展 而 言 是 难 以相 比 的 ,传 统 的 P C 控 制 系统 难 以实 C L 现 或 无 法 实 现 的 功 能 ,采 用 基 于 P 的控 制 将 变 得 非 常 简 单 , C 如 开 环 , 环 控 制 、 运 动 控 制 、连 接 办 公 网 络 、集 成 用 户算 法 闭
另外 ,据众多专业机构 或 P C 生产厂商预测 ,到 2 1 L 00 年 ,基 于 P 的 自动 化 在 控 制 系 统 中将 占有 3 %的 份 额 。 C 0 SMA I n 是 西 门子 基 于 P 的 自动 化 控 制 产 品 , I TC WiAC C 从 功 能 上 和 产 品 系 列 与 其 他 基 于 P 的 控 制 产 品均 有 所 区 别 。 C WiA n C不 是简单的将 P C 替换为 P ,而 是将 P C和 P 的 L C L C 功能完 美结合 ,包括 控制 功能 ,通讯 功能 ,可视 化功 能 ,网 络 功 能 以及 工 艺技 术 等 功 能 。 品包 括 WiA 插 槽 型 , n C 产 nC WiA 实 时 型 ,WiAC基 本 型和 WiAC 嵌 入 型 等 。 n n