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1、30 03 2020 1 西门子系统PLC培训课件 授课人 林鑫 30 03 2020 2 培训计划 第1讲PLC系统简介第2讲S7 400系列PLC的硬件系统介绍第3讲S7 400系列PLC的软件系统介绍第4讲现场总线仪表 30 03 2020 3 PLC系统简介 PLC的基本概念及应用范围PLC的系统组成及监控网络的系统组成 30 03 2020 4 PLC的基本概念 根据IEC 国际电工委员会 标准 给PLC下的定义 可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统 专为在工业环境下应用而设计 它采用可编程序的存储器 用来在其内部存储执行逻辑运算 顺序控制 定时 计数和算术运算等操作的指令 并
2、通过数字式 模拟式的输入和输出 控制各种类型的机械或生产过程 30 03 2020 5 PLC的应用范围 6号炉 为双冗余系统新热化老热化新高温水热网系统 30 03 2020 6 PLC的系统组成 S7 400属于模块式PLC 主要由机架 CPU模块 信号模块 功能模块 接口模块 通信处理器 电源模块和编程设备组成 各种模块都安装在机架上 如图所示 30 03 2020 7 PROFIBUS PA总线 30 03 2020 8 PLC的处理过程 CPU将输出控制的信息发送到输出模块 CPU将输入信息通过信号模块采集上来 CP443 5是分担了CPU的通讯负担 将扩展机架上的信息采集上来通过机
3、架传送给CPU 利用CP443 1采用工业以太网协议跟计算机通讯 30 03 2020 9 SIMATICS7 400 工业以太网 工程师站 操作员站 西门子交换机 PROFIBUS 温度 压力变送器等 执行器 现场设备等 热网系统监控系统组成 30 03 2020 10 SIMATICS7 400 工程师站 PROFIBUS 温度 压力变送器等 执行器 SIMATICS7 300 PROFIBUS DP线 新高温水监控系统组成 30 03 2020 11 PLC的硬件系统介绍 CPU模块信号模块电源模块接口模块其他模块 30 03 2020 12 CPU模块 我厂使用的CPU型号状态与故障显
4、示LED 30 03 2020 13 CPU模块CPU模块主要由微处理器 CPU芯片 和存储器组成 在PLC控制系统中 CPU模块相当于人的大脑和心脏 它不断地采集输入信号 执行用户程序 刷新系统的输出 存储器用来存储程序和数据 30 03 2020 14 我厂使用的CPU型号 30 03 2020 15 状态与故障显示LED 30 03 2020 16 状态与故障显示LED 30 03 2020 17 信号模块 数字量信号模块模拟量信号模块 30 03 2020 18 数字量输入模块 DI 功能 用来接收从按钮 选择开关 数字拨码开关 限位开关 压力继电器等来的开关量输入信号 例如主汽门开到
5、头 关到头的反馈状态 循环水泵的运行状态等类型 直流16点数字量输入模块和直流32点数字量输入模块供电电压 24V电压 30 03 2020 19 如何判断DI模块是否正常工作 首先测量模块上是否有24V直流供电电压 若没有电压 为不正常工作状态 需要检查模块和线路 在有24电压的情况下 将模块1或21端子和相应的模块通道短接 模块正常工作状态为相应通道的指示灯亮起 并在微机上显示状态正常 备注 除非特殊情况 否则在设备运行期间不进行操作 30 03 2020 20 数字量输入模块 DO 功能 开关量输出模块用来控制接触器 电磁阀 指示灯 数字显示装置和报警装置等输出设备 例如启动循环水泵 打
6、开和关闭电动门等 类型 直流16点数字量输出模块和直流32点数字量输出模块供电电压 24V电压 30 03 2020 21 如何判断DO模块是否正常工作 首先测量模块上是否有24V直流供电电压 若没有电压 为不正常工作状态 需要检查模块和线路 在有24电压的情况下 将模块10或20端子和相应的模块通道短接 模块正常工作状态为相应通道的指示灯亮起 并且继电器动作 微机上显示状态正常 备注 除非特殊情况 否则在设备运行期间不进行操作 30 03 2020 22 模拟量输入模块 AI 功能 模拟量输入模块用来接收电位器 测速发电动机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号 例如蒸汽温度 蒸汽压
7、力 引风门反馈位置等 类型 8通道模拟量输入模块 可选择的输入信号类型有电压型 电流型 电阻型 热电偶型 供电电压 24V电压 30 03 2020 23 模拟量输入模块的输入信号种类用安装在模块侧面的量程卡来设置 量程卡安装在模拟量输入模块的侧面 每两个通道为一组 共用一个量程卡 如果需要更改量程 必须重新调整量程卡 以更改测量信号的类型和测量范围 量程卡可以设定为 A B C D 四个位置 各种测量信号类型和测量范围的设定在模拟量模块上有相应的标记指示 可以根据需要进行设定和调整 30 03 2020 24 30 03 2020 25 模拟量输出模块 AO 功能 模拟量输出模块用来控制电动
8、调节阀 变频器等执行器 类型 4通道模拟量输出模块和8通道模拟量输出模块 提供有电压和电流两种类型的信号输出 供电电压 24V电压 30 03 2020 26 电源模块 PS407PS407电源模块将AC230V电压转换成DC24V电压 为中央机架上的CPU及输入 输出模块供电 输出电流额定值有4A 10A 20A PS307PS307电源模块将AC230V电压转换成DC24V电压 为扩展机架上的模块供电 输出电流额定值有2A 5A 10A 30 03 2020 27 接口模块 IM153 IM157CPU模块所在的机架称为中央机架 如果一个机架不能容纳全部模块 可以增设一个或多个扩展机架 接
9、口模块用来实现中央机架与扩展机架之间的通信 有的接口模块还可以为扩展机架供电 现场使用DP LINK用153 DP PA LINK用157 目前西门子力推新的IM153 即将ET200M DP LINK DP PA LINK三个的接口模块统一为IM153 此时可以互换 30 03 2020 28 通信处理器 CP443 1 CP443 5通讯处理器用于PLC之间 PLC与远程I O之间 PLC与计算机和其他智能设备之间的通信 可以将PLC接入MPI PROFIBUS DP和工业以太网 或者用于实现点对点通信等 CPU模块集成有MPI通信接口 有的还集成了其他通信接口 30 03 2020 29
10、 PLC的软件系统介绍 软件安装SIMATIC管理器WINCC组态软件介绍 30 03 2020 30 PCS7的软件安装 PCS7操作系统需求PCS7硬件需求PCS7安装 30 03 2020 31 PCS7操作系统需求 WINDOWS2000PROFESSIONALSP4英文版SQLServer2000InternetExplorer6 0及以上版本Microsoft消息队列服务组件MSServicePacks Tools 2000系统补丁包 PCS7ToolsetV6 1 30 03 2020 32 PCS7硬件需求 能运行Windows2000或WindowsXP的PG或PC机 CPU
11、主频至少为600MHz 内存至少为1G 硬盘剩余空间在600MB以上 具备CD ROM驱动器和软盘驱动器 显示器支持32位 1024 768分辨率 具有CP1613 CP5611或MPI接口卡 30 03 2020 33 STEP7的安装 1 选择安装语言及安装程序 30 03 2020 34 自定义安装方式 STEP7的安装 2 30 03 2020 35 STEP7的安装 3 提示安装授权 30 03 2020 36 PG PC接口设置 存储卡参数设置 STEP7的安装 4 30 03 2020 37 授权管理 安装完成后 在Windows的开始菜单中找到 SIMATIC LicenseM
12、anagement AutomationLicenseManager 启动AutomationLicenseManager STEP7的安装 5 30 03 2020 38 已经安装的STEP7软件 STEP7的安装 6 30 03 2020 39 STEP7的安装 7 已经授权的STEP7软件 30 03 2020 40 STEP7硬件目录更新设置 STEP7的安装 8 30 03 2020 41 STEP7具有以下功能 硬件配置和参数设置 通讯组态 编程 测试 启动和维护 文件建档 运行和诊断功能等 STEP7的所有功能均有大量的在线帮助 用鼠标打开或选中某一对象 按F1可以得到该对象的在
13、线帮助 在STEP7中 用项目来管理一个自动化系统的硬件和软件 STEP7用SIMATIC管理器对项目进行集中管理 STEP7的功能 30 03 2020 42 SIMATIC管理器 启动SIMATIC管理器STEP7项目结构备份和恢复程序 30 03 2020 43 启动SIMATIC管理器 启动SIMATIC管理器 30 03 2020 44 SIMATIC管理器菜单和工具栏 30 03 2020 45 打开工程 30 03 2020 46 STEP7项目结构 SIMATICManager是PCS7的核心应用程序 使用它 我们可以访问所有其他用以建立PCS7项目的应用程序 SIMATICM
14、anager是建立整个项目的起点 第1层 项目项目代表了自动化解决方案中的所有数据和程序的整体 它位于对象体系的最上层 第2层 子网 站SIMATIC300 400站用于存放硬件组态和模块参数等信息 站是组态硬件的起点 第3层和其他层 与上一层对象类型有关 30 03 2020 47 SIMATIC管理器界面 30 03 2020 48 备份和恢复程序 何时备份程序 大 小修时备份程序 数据改动时备份程序 在备份程序时应该保证除SIMATIC管理器外 无其他程序在运行 何时恢复程序 程序不正常运行时 恢复程序 在恢复程序时若当前有PCS7程序在运行中 必须退出 30 03 2020 49 备份
15、程序 用SIMATICManager里File菜单下 Archive 可以打开 Archiving 窗口 选择最右边的一个名为 Multiprojects 的选项卡 当前程序会显示在这个列表里 选择它 并按下 OK 按钮 30 03 2020 50 备份程序 接着程序会打开选择备份路径的对话框 选择要备份的路径 并给出备份名称 点击 Save 按钮即可 注意不要随意改变备份的保存类型 默认为 PKZip4 0 Archive zip 好了 30 03 2020 51 恢复程序 从File菜单里选择 Retrieve 从打开的选择文件框里找到事先备份好的备件文件 并点击 Open 按钮 30 0
16、3 2020 52 系统会出现 Selectdestinationdirectory 窗口 从里面选择要恢复的目标路径 点击 OK 按钮即可 恢复程序 30 03 2020 53 WINCC组态软件 WinCC项目开发和组态环境WinCC的实时运行启动WINCC程序 30 03 2020 54 WINCC组态软件 30 03 2020 55 WINCC组态软件 德国西门子公司的SIMATICWinCC组态软件是数据采集监控系统SCADA的软件平台工具 它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 处理事件报警和系统报警 提供多种数据通信驱动程序 完成各类报表的生成和打印输出 而且还给用户提供多种脚本语言 可以进行二次开发 还有对实时数据的归档和对历史归档数据的查讯功能等 30 03 2020 56 WinCC项目开发和组态环境 为了开发和组态项目 WinCC提供了一组特殊的编辑器 由WinCC的浏览 Explorer 访问这些编辑器 所提供的每一个编辑器能对WinCC某一个专门的子系统进行组态 WinCC的主要子系统有 图形系统图形设计器是用来建立屏幕图形的编辑器
