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1、第四章SIMATIC S7 系统及其组态软件4 SIMATIC S7 系统及其 组态软件w 4.1 SIMATIC S7 系统基础w 4.2 PROFIBUS控制系统的配置w 4.3 PROFIBUS系统配置中的选型w 4.4 STEP7 编程组态软件介绍4.1 SIMATIC S7 系统基础w1. SIMATIC S7系统概述w2.SIMATIC S7系统组成w3. SIMATIC PCS7系统w1. SIMATIC S7系统概述wSIMATIC S7通过DP网络连接分散的设备，应用STEP7所具有的硬件和软件组态功能将分散的设备集成在一起，构成分散控制系统；SIMATIC S7系统提供集成
2、式或插入式设备模块，如输入、输出、运算和控制模块，还提供操作站和编程器等人机接口设备。w2.SIMATIC S7系统组成w系统的硬件部分包括控制器（CPU）模块、电 源模块、输入/输出模块、编程设备和通信电 缆；w系统软件采用STEP7组态软件，安装在编程设 备中。w由编程设备中的STEP7组态软件完成系统的硬 件组态和控制软件的编制，并通过编程设备 电缆下传给控制器模块。SIMATIC S7系统图 w3. SIMATIC PCS7系统 wSIMATIC PCS7（Process Control System） 系统适用于各种工业领域，具有多类模块或 组件，可以构成大、中、小集散控制系统（ D
3、istributed Control System）。 wSIMATIC PCS7系统具有以下特点： w（1）具有符合工业标准并经过测试验证的硬 件和软件； w（2）实现分布式的客户/服务器结构； w（3）实现工厂级或具有60000个过程对象的 复杂系统；w（4）适合连续系统； w（5）适合过程控制、人工控制和混合控制等 各种工业现场； w（6）适合厂级集中工程系统； w（7）现场设备与PROFIBUS总线易于集成； w（8）具有可靠的安全体系； w（9）具有开放式层（级）结构； w（10）各层（级）具有可选的冗余操作，增 加了系统的实用性。4.2 PROFIBUS控制系统的配置w1.按现场设
4、备类型配置w根据现场设备是否具有PROFIBUS接口，PROFIBUS控制系统配置可分为3种模式：w (1)总线接口型w (2)单一总线型w (3)混合型w2.按实际应用需要配置w根据实际需要及经费情况，通常有如下几种 结构类型。 w1)以PLC或控制器作为一类主站，不设监控站，但调试阶段配置一台编程设备。 w2)以PLC或控制器作为一类主站，监控站通 过串口与PLC一对一连接。w3)以PLC或其他控制器作为一类主站，监控 站作为二类主站连接在PROFIBUS总线上。w4)使用PC机加PROFIBUS网络接口卡作为一类主站，监控站与一类主站一体化。w5)充分考虑未来扩展需要，如增加几条生产线和
5、扩展出几条DP网络，车间要增加几个监控站等，因此采用两级网络结构。w6)紧凑式PC机 (compact computer)+PROFIBUS网络接口卡+softPLC的结构形式。w支持编程，包括主站应用程序的开发、编辑、调试;w执行应用程序;w通过PROFIBUS接口对从站的数据读写;w从站远程参数化设置;w主-从站故障报警与记录;w图形监控画面设计、数据库建立等监控程序的开发与调试;w设备组态、在线图形监控、数据存储与统计、报表等功能。4.3 PROFIBUS系统配置中的选型w1.主站的选择 w(1)选择PLC作为一类主站 wCPU带内置PROFIBUS接口:这种CPU通常具有一个 PROF
6、IBUS-DP和一个MPI接口。 wPROFIBUS通信处理器:CPU不带PROFIBUS接口， 需要配置PROFIBUS通信处理器模块。 w IM308-C接口模块 w CP5431 FMS/DP通信处理器 w CP242-5通信处理器 w CP443-5通信处理器 w IF964-DP接口子模板w(2)选择PC机加网络接口卡作为一类主站wPC机加PROFIBUS网络接口卡可作为主站，这 类网卡具有PROFIBUS-DP/PA/FMS接口。选择与网卡配合使用的软件包，软件功能决定PC机作为一类主站还是只作编程监控的二类主站。w CP5411、CP5511、CP5611网卡w CP5412通信
7、处理器w CP5613PCI卡w2.从站的选择 w根据实际需要，选择带PROFlBUS接口的分散式I/0、传感器、驱动器等从站。从站性能 指标要首先满足现场设备控制需要，再考虑 PROFIBUS接口问题，如从站不具备PROFIBUS 接口可考虑分散式I/0方案。 w(1)分散式I/Ow l)ET200M 2) ET200Lw 3) ET200B 4) ET200Cw 5) ET200X 6) ET200Uw（2）PLC作为从站智能I/O从站w1）CPU215-2DPw2）CPU315-2DPw3）S7-300 + CPU342-5w（3）DP/PA耦合器/链接器w1） IM157 DP/PA链
8、接w2） DP/PA Couplew（4）CNC数控装置w1） SINUMERIK 840Dw2） SINUMERIK 840C/IM392.Nw(5) SIMODRIVER传感器 w具有PROFIBUS接口的绝对值编码器wSIMODRIVER传感器是装有光电旋转编码器的 传感器，用于测量机械位移、角度以及速度 。 w(6)数字直流驱动器6RA24/CB24w数字直流驱动器6RA24/CB24是三相交流电源供电、数字式小型直流驱动装置，可用于 直流电枢或磁场供电，完成直流电机的速度 连续调节。w3.二类主站w二类主站主要用于完成系统各站的系统配置、编程、 参数设定、在线检测、数据采集与存储等功
9、能。 w(1)以PC为主机的编程终端及监控操作站w1)主机。具有 AT总线、MICRODOS/Windows的 PC机、 笔记本计算机、工业计算机均可配置成 PROFIBUS的 编程、监控、操作工作站。西门子公司为其自动化系 统专门设计提供了紧凑结构工业级工作站，即 PG。 w2)网卡或编程接口 CP5X11自身不带微处理器,CP5411是短ISA卡，CP5511是TYPE2PCMCIA卡,CP5611 是PCI卡。w(2)操作员面板OPw操作员面板用于操作员控制，如设定修改参 数、设备启停等;并可在线监视设备运行状态 ，如流程图、趋势图、数值、故障报警、诊 断信息等。西门子公司生产的操作员面
10、板主 要有字符型操作员面板，如OP5、0P7、0Pl5 、OP17等;图形操作员面板有OP25、0P35、 OP37等。w(3) SIMATIC WinCCw在PC基础上的操作员监控系统己经得到 很大发展， SIMATIC WinCC(Windows、control Center，Windows控制中心)使 用最新软件技术，在Windows环境中提 供各种监控功能，确保安全可靠地控制 生产过程。w4. PROFIBUS的软件w用于SIMATICS7，其主要设备的所有PROFIBUS 通信功能都集成在STEP7编程软件中;w用于SIMATICS5和PC网卡，它们的参数配置由 COMPROFIBU
11、S软件完成。w使用这两种软件可完成PROFIBUS系统及各站 点的配置、参数化、文件、编制启动、测试 、诊断等功能。4.4 STEP7 编程组态软件介绍w4.4.1 何谓STEP7w4.4.2 STEP7的软件结构w4.4.3 STEP7操作步骤说明w4.4.1 何谓STEP7w4.4.2 STEP7的软件结构w4.4.3 wSTEP7 w操作 w步骤 w说明复习题w1. SIMATIC S7系统主要由哪些设备组成? 各部分的功能是什么?w2.STEP7软件的主要功能是什么?w3.STEP7软件主要由哪几部分组成?w4.STEP7软件主要包括哪几种编程语言?w5.STEP7软件使用的具体操作步骤有哪些?
