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1、PCS7的数据采集与输出 深入浅出过程控制 小锅带你学过控 实验目的 2 实验目的 实验目的 3 本次实验要掌握的是这里的内容 现场控制级和现场设备的数据通信 基础知识 1 过程输入输出通道 2 DCS的I O设备的结构 3 I O通道与现场设备的接线 4 基础知识 过程输入输出通道输入通道 给计算机提供被控对象的各种物理参数输出通道 把计算机控制命令传输给被控对象 5 基础知识 DCS的I O设备的结构插板结构 现场控制站内部采用并行总线实现主控器 电源和I O通道的连接 所有卡件都插在一个机架上 并通过一块大的总线背板连接在一起 特点 结构整齐 可容纳较多的I O点 6 基础知识 模块结构
2、 现场控制站内部采用串行总线实现主控器 电源和I O通道的连接 可以不用大而笨重的总线背板 只依靠一对信号线和一对电源线就可以将各个卡件连接在一起 特点 结构灵活 安装密度低 对于I O点数很多的大系统将会增加现场控制站的数量 7 基础知识 8 基础知识 四线制传输 供电电源和输出信号分别由两根导线传输 9 基础知识 两线制传输 电源线与信号线共用两根导线 10 基础知识 模拟量输出 AO 设备的端子接线流程工业的生产现场多为易燃易爆场合 在AO信号通道上串入输出安全栅 将限制进入危险场所设备电能量 保证安全 11 基础知识 驱动电动执行机构驱动气动执行机构 12 基础知识 开关量输入 DI
3、设备的端子接线 13 基础知识 开关量输出 DO 设备的端子接线 14 基础知识 西门子典型I O卡件与现场设备的接线数字量输入模块SM321 16通道 15 基础知识 数字量输出模块SM322 16通道 16 基础知识 模拟量输入模块SM331 8通道 17 基础知识 模拟量输出模块SM332 4通道 18 现场操作 第一步 接线 第二步 DCS硬件组态 第三步 通信测试 19 现场操作 第一步 接线端子排 20 现场操作 端子排编号提示 SMPT 1000通过端子排与外部控制器 如PCS7 通信时 一定要确保端子排左侧两个内外控开关已经拨到外控档位 21 X1X2X3X4X5X6X7 现场
4、操作 端子排编号说明 22 现场操作 23 现场操作 SMPT 1000端子排各通道的具体编号 24 现场操作 SMPT 1000端子排中X4 X7端子排的输入 输出信号的预定义 25 现场操作 指定SMPT 1000输入输出模拟量数据在工具栏中点击I O通道配置画面切换按钮 在弹出的IO通道配置对话框里 可以选择当前实验要使用的执行机构和变送器所对应的模拟量输入 输出通道 26 输入信号 输出信号 现场操作 定义模拟量I O数据的仪表上 下限 27 输出参数 输入参数 提示 由于MV数据点对应的是执行机构 因此仪表上 下线缺省为0 100 注意啦 对SMPT 1000的模拟量数据点的仪表上
5、下线进行修改以后 必须对外部控制器中相应数据的上 下线进行相同的设置 否则会出错 现场操作 输入 输出信号定义 28 现场操作 接线步骤确保小锅的端子排已经和ET200M相应的I O通道相连提示 小锅的端子排是可插拔结构 小锅的进出信号都连接在固定端子一侧 活动端子排与小P的IO卡件相连 29 现场操作 进行相应的I O通道配置在工具栏中点击I O通道配置画面切换按钮 在弹出的I O通道配置对话框里 配置换热器单元的执行机构和变送器所对应的模拟量输入 输出通道 30 需设置 需设置 现场操作 第二步 DCS硬件组态 31 现场操作 建立项目硬件地址分配 节点地址 可编程模块的地址 输入 输出地
6、址 I O地址 在HWConfig中对各个卡件进行组态时 PCS7会分配输入及输出地址 32 现场操作 打开SIMATICManager SIMATIC管理器 点击桌面图标 SIMATICManager 或点击开始菜单 Start Simatic SIMATICManager SIMATIC管理器 可以打开SIMATIC管理器 在打开SIMATIC管理器的同时 PCS7Wizard NewProject PCS7新建工程向导 也将打开 可以在新建工程向导的帮助下 建立一个新的PCS7工程 33 现场操作 新建工程项目在步骤1 4 中可以看到 V7 0以上版本的PCS7新建项目向导 直接创建一个
7、多项目 34 现场操作 如果不需要建立新工程 点击向导底部 Cancel 取消 按钮 即可关闭新建工程向导 在SIMATIC管理器中 可以使用菜单命令 File NewProject Wizard 新建工程向导 打开新建工程向导 提示 单击 Preview 预览 查看当前组态的预览 此预览内容与SIMATIC管理器中该项目的外观对应 35 现场操作 单击 Next 在步骤2 4 中WhichCPUareyouusinginyourproject 在项目中使用的是哪个CPU 中选择要在项目中使用的CPUBundle 所选CPU套件的详细信息显示在列表下方 36 现场操作 单击 Next 在步骤3
8、 4 中Whichobjectsareyoustillusing 项目中仍将使用哪些对象 中 进行以下设置 从Numberoflevels 层级数 下拉列表框中选择3 表明我们的项目有3个工厂层级 在ASobjects AS对象 下 激活CFCchart CFC图表 取消选中SFCchart SFC图表 复选框 因为我们的项目中将使用CFC图表进行控制算法的编写 暂时还无需使用SFC图表进行编程 激活OSobjects OS对象 下的PCS7OS复选框 表明我们需要建立OS PCS7将自动选中Singlestationsystem 单站系统 选项 37 现场操作 38 现场操作 单击 Next
9、 在步骤4 4 中 在Directoryname 目录名 输入框中输入名称Hex并指定储存位置 39 现场操作 单击 Finish 将打开MessageNumberAssignmentSelection 选择消息号分配 对话框以创建项目 并且会激活AssignCPU orienteduniquemessagenumbers 分配面向CPU的唯一消息编号 选项按钮 提示 这里必须选择AssignCPU orienteduniquemessagenumbers 分配面向CPU的唯一消息编号 这里专用于PCS7的消息分配 40 现场操作 单击 OK 应用设置 将使用这些设置完成项目 PCS7需要一段
10、时间创建工程并保存先前所做的设置 提示 创建项目时间较长 因为在创建OS项目上花费时间较多 项目创建完成后 将在SIMATIC管理器中显示所创建项目的组件视图 Componentview 41 现场操作 修改工厂层级的名称和各层级画面的名称 42 过程对象视图 ProcessObjectView 提供了过程对象的完整视图 显示工厂视图中各个对象的详细信息 当为大量对象分配相同的参数值 或者要为这些对象添加相同注释或进行相同互连时 此视图尤为适用 过程对象视图 ProcessObjectView 提供了过程对象的完整视图 显示工厂视图中各个对象的详细信息 当为大量对象分配相同的参数值 或者要为这
11、些对象添加相同注释或进行相同互连时 此视图尤为适用 现场操作 43 过程对象视图 ProcessObjectView 提供了过程对象的完整视图 显示工厂视图中各个对象的详细信息 当为大量对象分配相同的参数值 或者要为这些对象添加相同注释或进行相同互连时 此视图尤为适用 在SIMATIC管理器中选择菜单命令 View Component Plant ProcessObject View 可打开组件视图 工厂视图或过程对象视图 现场操作 激活PlantView 工厂视图 在PlantView左侧树形视图中 将下表中所示原有工厂层级名称进行修改 44 现场操作 激活ComponentView 组件视
12、图 在ComponentView左侧树形视图中选中WinCCAppl 下面的OS 在右侧详细视图中 按照下表将原有画面名称进行修改 45 现场操作 AS硬件组态打开HWConfig 硬件组态 视图 在ComponentView的左侧树形结构中选择SIMATIC400 1 文件夹 46 现场操作 在右侧详细视图中双击Hardware 硬件 对象 HWConfig 硬件组态 视图将会打开并显示系统新建项目向导已经创建的硬件配置视图 视图中已经创建了一个虚拟机架 电源 CPU等已安装在该机架上 47 虚拟机架 硬件结构窗口 硬件配置窗口 硬件目录 硬件详细信息窗口 使用ProfiBusDP进行通信
13、现场操作 CP443 1的设置 选择CP443 1的X1端口PN IO 然后选择菜单命令 Edit ObjectProperties 对象属性 将打开PropertiesCP443 1 属性CP443 1 对话框 48 现场操作 在General 通用 选项卡的Interface 接口 组中 单击Properties 属性 将打开Properties EthernetinterfaceCP443 1 R0 S5 属性 以太网接口CP443 1 R0 S5 对话框 在MACaddress MAC地址 输入框中输入MAC地址 MAC地址印在CP的封盖下面 取消选中IPprotocolisbeing
14、used IP协议正在使用 复选框 这将禁用所有相关的输入框 49 现场操作 50 提示 设置CP443 1的参数时 建议使用ISO协议 现场操作 单击 New 新建 创建新的网络连接 CPU将使用此网络连接与ES OS进行通信 将打开Properties NewIndustrialEthernetSubnet 属性 新建工业以太网子网 对话框 51 现场操作 单击 OK 应用所有默认设置 Ethernet 1 条目已在Subnet 子网 列表中输入并选中 52 现场操作 单击 OK 随即会应用设置 将打开Properties CP443 1 RO S5 属性 CP443 1 RO S5 对话
15、框 单击 OK 将应用设置并关闭该对话框 53 现场操作 ProfiBusDP总线的设置 选择CPU412 3H的X1端口MPI DP 然后选择菜单命令 Edit ObjectProperties 对象属性 将打开PropertiesMPI DP 属性MPI DP 对话框 54 现场操作 在General 通用 选项卡的Interface 接口 组中 单击Type 类型 下拉框 选择PROFIBUS选项 将打开Properties PROFIBUSinterfaceMPI DP R0 S3 2 属性 ProfiBus接口MPI DP R0 S3 2 对话框 55 现场操作 Properties
16、 PROFIBUSinterfaceMPI DP R0 S3 2 属性 ProfiBus接口MPI DP R0 S3 2 对话框将打开 其中的Parameters 参数 选项卡处于选中状态 在Parameter 参数 选项卡的Address 地址 中 默认总线地址为2 56 现场操作 单击 New 新建 以创建新ProfiBus总线连接 CPU使用此总线连接与远程I O进行通信 将打开Properties NewsubnetPROFIBUS 属性 新建ProfiBus子网 对话框 57 现场操作 单击 OK 应用所有默认设置 PROFIBUS 1 条目已在Subnet 子网 列表中输入并选中 58 现场操作 单击 OK 随即会应用设置 将打开Properties MPI DP R0 S3 2 属性 MPI DP R0 S3 2 对话框 59 现场操作 单击 OK 将应用设置并关闭该对话框 在HWConfig窗口中 可以看到CPU412 3H的MPI DP端口已经连接了ProfiBus总线PROFIBUS 1 DPmastersystem 1 60 现场操作 ET200M的设置 从硬件目
