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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,4.1 SIMATIC S7 系统基础 4.2 PROFIBUS控制系统的配置 4.3 PROFIBUS系统配置中的选型 4.4 STEP7 编程组态软件介绍,4.1 SIMATIC S7 系统基础,1. SIMATIC S7系统概述 2.SIMATIC S7系统组成 3. SIMATIC PCS7系统,1. SIMATIC S7系统概述 SIMATIC 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系统提供集成式
2、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。,2.SIMATIC S7系统组成 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； 系统软件采用STEP7组态软件，安装在编程设备中。 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,3. SIMATIC PCS7系统 SIMATIC 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（Distributed
3、 Control System）。 SIMATIC PCS7系统具有以下特点： （1）具有符合工业标准并经过测试验证的硬件和软件； （2）实现分布式的客户/服务器结构； （3）实现工厂级或具有60000个过程对象的复杂系统；,（4）适合连续系统； （5）适合过程控制、人工控制和混合控制等各种工业现场； （6）适合厂级集中工程系统； （7）现场设备与PROFIBUS总线易于集成； （8）具有可靠的安全体系； （9）具有开放式层（级）结构； （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,1.按现场设备类型配置 根据现场设备是否具有PROFIBU
4、S接口，PROFIBUS控制系统配置可分为3种模式： (1)总线接口型 (2)单一总线型 (3)混合型,2.按实际应用需要配置 根据实际需要及经费情况，通常有如下几种结构类型。 1)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。 2)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。 3)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。,4)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。 5)充分考虑未来扩展需要，如增加几条生产线和扩展出儿条DP网络，车间要增加几个监控站等，因此采用两级网络结
5、构。 5)紧凑式PC机 (compact computer)+PROFIBUS网络接口卡+softPLC的结构形式。,支持编程，包括主站应用程序的开发、编辑、调试; 执行应用程序; 通过PROFIBUS接口对从站的数据读写; 从站远程参数化设置; 主-从站故障报警与记录; 图形监控画面设计、数据库建立等监控程序的开发与调试; 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,1.主站的选择 (1)选择PLC作为一类主站 CPU带内置PROFIBUS接口:这种CPU通常具有一个PROFIBUS-DP和一个MPI接口。 PROFIBUS通信处理器:CP
6、U不带PROFIBUS接口，需要配置PROFIBUS通信处理器模块。 IM308-C接口模块 CP5431 FMS/DP通信处理器 CP242-5通信处理器 CP443-5通信处理器 IF964-DP接口子模板,(2)选择PC机加网络接口卡作为一类主站 PC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。 CP5411、CP5511、CP5611网卡 CP5412通信处理器 CP5613PCI卡,2.从站的选择 根据实际需要，选择带PROFlBUS接口的分散式I
7、/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。 (1)分散式I/O l)ET200M 2) ET200L 3) ET200B 4) ET200C 5) ET200X 6) ET200U,（2）PLC作为从站智能I/O从站 1）CPU215-2DP 2）CPU315-2DP 3）S7-300+CPU342-5 （3）DP/PA耦合器/链接器 1）IM157 DP/PA链接 2） DP/PA Couple （4）CNC数控装置 1）SINUMERIK 840D 2） SINUMERIK 8
8、40C/IM392.N,(5)SIMODRIVER传感器 具有PROFIBUS接口的绝对值编码器 SIMODRIVER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。 (6)数字直流驱动器6RA24/CB24 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。,3.二类主站 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能。 (1)以PC为主机的编程终端及监控操作站 1)主机。具有 AT总线、MICRODOS/Windows的 PC机、笔记本计算机、工业计
9、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。 2)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。,(2)操作员面板OP 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。,(3)SIMATIC WinCC 在PC
10、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。,4.PROFIBUS的软件 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; 用于SIMATICS5和PC网卡，它们的参数配置由COMPROFIBUS软件完成。 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,4.4.1 何谓STEP7 4.4.2 STEP7的软件结构 4.4.3 STEP7操作步骤说明,4.4.1 何谓STEP7,4.4.2 STEP7的软件结构,4.4.3 STEP7 操作 步骤 说明,复习题,1. SIMATIC S7系统主要由哪些设备组成?各部分的功能是什么? 2.STEP7软件的主要功能是什么? 3.STEP7软件主要由哪几部分组成? 4.STEP7软件主要包括哪几种编程语言? 5.STEP7软件使用的具体操作步骤有哪些?,
