SIMATIC PCS7 培训交流课件.ppt

编写人 厉鹏飞培训人 厉鹏飞班组 热控外围班 课件名称 SIMATICPCS7系统介绍 目录 PCS7系统概述SIMATIC管理器和对象SIMATIC管理器的全局设置项目视图和对象PC站和通讯用于PC组态的软件工具PC站的组态创建PCS7项目自动化站硬件配置自动化系统S7 400及PROFIBUSDP工厂分级 CFCOS工程设计 一 PCS7系统概述 1 1PCS7系统结构图1 1显示了一个典型的PCS7系统 图中ES为工程师站 OS为操作员站 AS为自动化站 1 2ES 工程师站 PCS7项目是在PCS7工程师站上设计的 工程师站安装有PCS7组态工具 可以和自动化站和操作员站进行通讯 PCS7ES拥有功能强大的组态工具 主要如下 SIMATICManager SIMATIC管理器 项目创建 库创建 项目管理和诊断 等等 Multi Project 多项目 在SIMATIC管理器中 可以创建 单个 项目或者多项目 一个项目包含有一个或者几个项目和一个主数据库 MasterDataLibrary 主数据库 一个主数据库关联一个多项目 与其它系统或者应用特定的库不同 主数据库属于多项目内部 并聚集了该项目所有的全部功能类型 ComponentView 工厂视图 用于设计工厂的工厂层级 PH ProcessObjectView 过程对象视图 组态中会创建许多对象 过程对象视图包含了一个项目的所有组态内容 HWConfig 硬件组态 AS的硬件配置环境 用于配置CPU 通讯处理器 外围设备和现场总线等 CFC 连续功能图 用于设计库 自动化逻辑 联锁 算法和控制等 SFC 顺序功能图 用于设计顺序控制 逻辑和联锁等 WinCC 视图控制中心 PCS7操作员界面和可视化 GraphicsDesignereditor 图形编辑器 图片 图形对象和动画的设计 NetPro 网络组态 AS至AS之间 以及AS至0S之间的通讯组态环境 ES上PCS7项目的设计过程可以分为两个阶段 即所谓的AS组态和OS组态 AS组态包括工程层级 功能块 CFC SFC的设计 以及硬件和通讯组件的组态 OS组态包括设计带有操作功能和工艺图的操作界面 以及对归档和协议的设计 在执行 compileOS 时 OS组态可以自动地调用AS组态的大量功能 1 3AS 自动化站 PCS7自动化站包括以下模块 模块式机架 机架 电源 PS 中央控制单元 CPU 通讯处理器 CP 工厂总线通讯处理器 以太网通讯处理器 现场总线通讯处理器 PROFIBUSDP通讯处理器 输入和输出模块CPU处理操作系统和程序 它通过PalntBus 工厂总线 与ES或OS服务器进行通讯 AS也有一个通讯端口通过ProfibusDP与现场设备进行通讯 如图1 2是一个连接到分布式I O的自动化系统典型例子 二 SIMATIC管理器和对象 SIMATIC管理器是PCS7项目工程任务的核心管理工具 SIMATIC管理器提供三个视图 PlantView工厂视图 ComponentView组件视图和ProcessObjectView过程对象视图 实行项目数据的访问 在SIMATIC管理器中 对项目对象进行创建 复制 移动和编辑等 1 SIMATIC管理器的全局设置SIMATIC管理器初始设置 对于工作平台创建的每个项目都具有影响效应 且在项目管理中尤为关键 1 1用户定制当首次打开SIMATIC管理器 在创建任何新项目之前 必须自定义软件的工作平台 指定项目中将使用何种语言 1 2用户项目和库的位置指定用户项目的位置 应当不同于默认位置 即PCS7系统文件已安装的位置 C Siemens Step7 S7proj 如果用户项目位置与系统文件位置不同 那么用户就能在系统升级过程时 保护其项目以避免意外更改 用户定义的库也不应与默认PCS7系统库在同一目录下 1 3项目备份在备份一个项目前 应先指定使用何种压缩程序以及压缩数据的位置 可使用SIMATIC管理器提供的功能对项目进行压缩和解压 通常也会使用SaveAs 另存为 功能进行项目备份 功能菜单路径是SIMATICManager File SaveAs 与采用压缩功能备份项目相比 SaveAs 另存为 是以未压缩的格式进行一个项目或多项目存储的 2 项目视图和对象在SIMATIC管理器中 有3个用于项目的视图 见图2 7 PlantView 工厂视图 ComponentView 组件视图 ProcessObjectView 过程对象视图 2 1工厂视图工厂视图以层级形式来显示项目 能递进地描述出实际工厂层次 一个项目最多可有5个工厂层级 在工厂视图里 您可以插入下列对象 如图2 8所示 Hierarchyfolder 层级文件夹 CFC 连续功能图 SFC 顺序功能图 Picture 图片 Report 报表 其它文档 文本 书写 Word和Excel 2 2组件视图组件视图包括硬件部分 总线系统 自动化站和PC站 在组件视图中 您可以插入硬件组件 这些对象如图2 10所示 图2 10中例举的对象并非都用于PCS7项目 下面是用于PCS7项目中的对象 SIMATICS7400站SIMATICH站SIMATICPC站S7程序OS 操作服务器项目 OS 客户机项目 三 PC站和通讯 SIMATICPC站 简称为 PC站 是安装有SIMATIC组件的PC机 在PCS7系统范畴中 PC站可以代表一个物理的OS服务器或ES PC站之间的通讯是指 把组态数据从ES传输到OS 以便OS能做好运行系统通讯的准备ES OS和AS之间的组态和通讯 PC站和通讯的主题是从SIMATICManager中 对所有包含在PCS7项目中的所有PC站进行组态 1 用于PC站组态的软件SIMATICManager SIMATIC资源管理器 HW Config 硬件配置 NetProConfigurationConsoleandCommissioningWizard 组态控制台和调试向导 StationConfigurationEditor 站组态编辑器 一个PC站 不管是ES还是OS 均有WinCCapplication WinCC应用程序 来使用通讯通道 在HW Config 硬件配置 中插入与组态通讯卡和WinCC应用程序 ES OS的另一端是自动化站AS 必须在WinCCApplication WinCC应用程序 和ASCPU之间建立逻辑连接 该连接在NetPro中进行设置 ConfigurationConsole 组态控制台 提供PC的SIMATIC硬件设备的全貌 并用于SIMATICPC通讯系统的组态 调试和诊断 通讯的属性包括使用该工具设置参数 地址和访问协议 采用CommissioningWizard 调试向导 首先识别ConfigurationConsole 组态控制台 列出的SIMATICPC硬件设备 Wizard 向导 对每个PC站运行一次以后 设置在ConfigurationConsole 组态控制台 中被设定 当向导运行时 由CommissioningWizard 调试向导 识别的设备被编入索引 将来在ConfigurationConsole 组态控制台 中可以调整索引 StationConfigurationEditor 站组态编辑器 指示了当前激活的卡和应用程序 它也可以用于诊断 2 PC站的组态有了PCS7软件工具和一个AS 首先要考虑的是如何使用工具以及如何建立各个站之间的联系 本章举例说明了如何在PCS7项目中组态一个SIMATIC站 2 1设置在PCS7系统里 工业以太网被用作PlantBus 工厂总线 所提供的SIMATICPC配有用于TerminalBus 终端总线 连接的板载的以太网卡 和用于PlantBus 工厂总线 连接的网卡 CP1613卡或其他网卡 如3ComEtherlink卡 AS使用CP443 1卡与ES OS通讯 ES OS和AS典型的设置实例如图3 1所示 使用其它网卡 如3Com卡 而非CP1613卡 对PlantBus 工厂总线 通讯来说是一个初级级别 CP1613可用于任何大型项目 2 2在SIMATICManager中插入PC和AS站SIMATICManager里项目含有PC和AS站 图3 2说明了带一个AS站和一个PC站的项目 AS和OS的组态主要是在HW Config 硬件配置 工具中进行的 2 3AS和OS之间的数据交换ES OSPC站是与AS交换数据的 它们之间的连接是在NetPro界面上设置的 参阅图3 4 四 自动化站 1 硬件配置1 1硬件配置组件的基本过程自动化站 AS 至少包括一个机架 一个电源和一个CPU 图4 1AS的图解说明 各组件的功能在表4 1中给出 在SIMATICManager中创建了一个新项目之后 下一步要做的是配置一个自动化站 在图4 2中给出了主要步骤 1 2步骤说明第1步 按图4 3中所示 在项目的Componentview中 在项目上点击鼠标右键插入一个站点 第2步 如图5 4所示 通过双击硬件来调用HardwareConfig 第3步 从HardwareCatalog中将组件拖放到配置机架上 见图4 5 2 自动化系统S7 400及PROFIBUSDP2 1S7 400CPU设计 1 模式选择器开关 通过使用模式选择器开关 您可以将CPU切换到RUN RUN P或STOP模式 或者执行内存复位操作 各位置的功能在表4 3中列出 2 外部电池 当更换电源时 附加的外部电池电压源 DC5到15V 被用于支持RAM 3 MPI接口 可以将下列节点连接到多点接口 如编程设备 PG PC 操作员接口设备 OS OP和TD 其它SIMATICS7可编程控制器 也可以将MPI接口组态成DP接口 通过这种方式 可以用从站组态一个DP链 4 PROFIBUS DP接口 可以将下列节点连接到PROFIBUS DP接口 如ET200M S7 300作为智能从站 其它标准PROFIBUS DP从站 2 2组织块组织块 OB 是CPU操作系统和用户程序之间的接口 它们由操作系统调用 用来指定CPU如何启动 在事件驱动OB中 它们还处理对错误的响应 OB的数量和类型依CPU类型的不同而不同 要想准确地知道一个CPU包含哪些OB 在HWConfig中查看CPU的Properties 图4 13给出了关于S7 400的OB及其功能的概述 2 3系统诊断项目诊断是CPU集成的错误检测和记录功能 记录错误信息的区域被称为诊断缓冲区 缓冲区的容量取决于CPU 如CPU416 120条消息 图4 14给出了如何调用诊断缓冲区 2 4PROFIBUSDPPROFIBUS DP是使用最频繁的通讯协议集 它在速度 效率和低连接成本方面进行了最优化设计 专门用于在自动化系统和分布式外围设备之间进行通信 DP是制造业自动化中传统的 使用24伏电压的并行信号传输 以及过程自动化中使用4 20mA或Hart的模拟量信号传输的理想替代者 在硬件配置表中组态PROFIBUSDP 用鼠标右键单击可以安装DP接口的插槽 则可以按照图4 26所示插入一个DP网络线 2 4 1在PCS7中组态分布式I OPROFIBUS DP是使用最频繁的通讯协议集 它在速度 效率和低连接成本方面进行了最优化设计 专门用于在自动化系统和分布式外围设备之间进行通信 DP是制造业自动化中传统的 使用24伏电压的并行信号传输 以及过程自动化中使用4 20mA或Hart的模拟量信号传输的理想替代者 在硬件配置表中组态PROFIBUSDP 用鼠标右键单击可以安装DP接口的插槽 则可以按照图4 26所示插入一个DP网络线 3 工厂分级 CFC3 1工厂分级3 1 1工厂分级文件夹要在PlantView 工厂视窗 中插入分级文件夹 右键单击PlantView左边窗口上的某个项目或某个分级文件夹 然后按照下图所示进行操作 在START Prj项目中 根据 Newproject 向导已经插入了3层分级文件夹 可以重新命名这些文件夹来反映项目的具体应用 如下图所示给出了这些文件夹名称 功能图名称以及图形名称 3 1 2工厂分级分配一个项目在Plantview中的工厂分级是该项目的逻辑表示法 必须将它们分配给特定的控制器或操作员站才可以执行它们所包含的对象 通常情况下 将顶层的分级文件夹 Plant 及其所有子文件夹分配给一个AS和一个OS 如图所示 3 1 3Plantview和Componentview的关系插入Plantview的CFC和SFC图在Componentview中自动可用 反之则不然 建议仅在Plantview中插入功能图 而不要在Componentview中插入 插入Plantview的图形可在PCS7OS中使用 以便进一步设计图形 项目中应该包括一些空的图形 每个层级一个图形 这样稍后可以在GraphicsDesigner中使用 3 2使用CFC编程3 2 1CFC设计及其基本操作在SIMATICManger中 双击空功能图val 打开CFC编辑器 在其中开始设计功能图 将阀门控制器FB73放置到val功能图后 应该将以数字编号的缺省功能块背景名称 例如1 2或3 改为更有意义的名称 例如 VALVE CFC中的基本操作 1 调用某个功能块的在线帮助 选中CFC图上或CFC库目录中的某个功能块 然后按下F1 2 要对参数进行赋值 双击该参数 将调用该参数的Properties对话框 参见下图 3 2 2运行顺序在功能块背景的右上角指示了一个OB 例如OB35 这意味着该功能块将在控制器中以循环方式执行 OB35的循环时间为100ms 表示安装在OB35中的这些功能块将每隔100ms运行一次 OB32循环时间为1s 缺省情况下刚从系统库中拖过来的功能块将被安装在运行组以及OB35中 不过 常常必须调整该缺省设置 以