6ES7232-0HD22-0XA0支持验货

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西门子公司的Wincc (bbbbbbs Control Center)是功能强大的上位机软件，在自动化行业有着非常广泛的应用。 2004年承钢**个高速线材厂建成，当时的打包设备是瑞典森德斯进口的线材打包机，使用E900设备作为人机交互界面，对打包机进行实时监控与操作。时至今日E900设备已无备件，并且通过咨询打包机厂家，目前已不再生产此型号设备，而且E900的更新还没有计划。考虑到E900损坏可能造成的生产停顿问题，我们决定利用西门子Wincc软件*出一套与E900作用相同的人机交互界面来代替E900。经过实践证明，新开发的人机界面在上线试用后已经达到了使用的要求。

2硬件构成

上位机采用以酷睿2双核处理器为核心的研华工控机，通过CP5611网卡与西门子S7-300 CPU进行DP网通讯，现场数据采集及设备控制由分布式远程I/O模块组成，远程I/O模块各站之间通过PROFIBUS-DP协议与CPU进行通讯。

3软件构成

上位机主要软件为西门子Wincc 6.0，其它软件如下：

bbbbbbs XP SP3 Professional

SIEMENS Step7 v5.2

Photoshop 7.0

SIEMENS SIMATIC NET 

Microsoft SQL Server 2000

4画面应用与设计方法简介

首先我们从打包机E900中将所有监控画面以图形方式提取出来，再利用Wincc的图形对象功能将画面添加到Wincc图形编辑器中。应用Photoshop 等图形软件将所有按钮、急停指示、液位等分别从图片中分割中来，再添加到Wincc图形编辑器中的原始图片中去，将整幅图片分割成各个独立的块，再分别对这些块进行变量连接，以此来实现对打包机的E900画面的替代工作。

4.1主画面的设计

如图1所示，该图为系统主画面，通过该画面可进入到各子画面，各子画面均能一步返回主画面。主画面为打包机工作时较常用的监控画面，此画面可很直观的监测到液压站运行状态、油温油位的高低、手自动的选择状态、打包头和压实车是否报警以及急停是否拍下等。

4.1.1报警信号的设计方式

当打包头或压实车故障报警时，其相对应地方就会出现形似“闪电”的图标，当故障解除并对其进行故障复位后，此图标消失。

4.1.2急停显示的设计方式

当操作人员拍下某个急停后，相对应的急停在画面显示出来。将急停抬起并进行复位后此急停显示方可消失。

4.1.3 打包头选择的设计方式

图1中1、2、3、4为四个打包头，操作人员可以对其进行选择和取消操作。已经选择的打包头背景为绿色，不选的则为灰色。

其操作步骤为：当看到某个打包头为灰色时，用鼠标左键在此打包头上点一下，使其背景色变为绿色则表示已选择；再点一下背景色变为灰色则表示已取消。此操作步骤在编程时可用图2中的脚本程序来实现。
4.2液压站画面的设计

如图3为液压站画面，此画面主要用于操作人员对液压泵、循环泵、加热器的启停以及对其状态的监测等。

4.2.1液压泵的选择设计方式

图3中1、2、3、4为4台液压泵，三用一备。在没有启泵情况下可用鼠标点击下面的左右方向头对4台泵进行备用的选择。当某台泵被选为备用泵后，其背景颜色变为白色，与其它泵加以分别。

4.2.2液压泵、循环泵、加热器的状态显示设计方式

以液压泵为例说明，泵体不同的颜色分别代表着不同的状态。

当泵体背景色为灰色时，代表停泵状态；背景色为绿色时，代表运行状态；背景色为白色时，代表备用状态；背景色为红色时，代表故障报警状态。这些状态显示的实现步骤为：首先用西门子Step7对液压泵模拟量地址进行相应状态从0到3的赋值，再利用Wincc对该变量进行模拟量动态值范围的编辑，方可实现上述功能
4.3打包单元信号采集的设计方式

4.3.1数字量信号的采集

图5中上半部分为接近开关和阀的数字量信号的反馈。当某个数字量信号为1时，其相应的方框背景色为绿色；当信号为0时，则方框背景色为灰色。可用Wincc的布尔量动态对话框进行编辑来实现。

4.3.2模拟量信号的采集

下半部分为模拟量信号的反馈值。可用Wincc输入输出域模板进行变量的连接和编辑来实现。

5结束语

在上述主要画面设计中，我们大量利用了Wincc的图形对象模板功能、模拟量及数字量动态值范围编辑功能和灵活性非常强的脚本编辑功能。画面**地实现了原打包机E900的所有功能，并且画面表现形式、操作步骤及操作方式都与E900设备基本相同。这样可以使操作人员不用去适应新设备，操作起来更加顺手，保了打包机正常生产。实践证明，西门子Wincc软件在目前以至将来自动化水平更高的工业系统中都将发挥出的作用。

西门子于去年相继推出多款 77 与 177系列的3” 到 6”小型人机接口 (HMI, Human Man Interface)，主要针对机器制造商的市场。获得相当多的回响。
        
        今年西门子有更大的动作，针对中高阶系统，一口气推出 7 款新的人机界面；此次推出的 277 系列，延续了以往备受**的 270 系列，包含了 TP277、OP277、MP277-8”、MP277-8” Key、MP277-10”、MP277-10” Key 与 MoP277。在外观造型上新系列的人机接口采用深色系，更适合用于较不佳的现场环境；在显示的尺寸上除了 6” 、 10” 外增加了 8” 的型号，提供更多的选择给使用者。至于在产品的规格上 277 系列较以往有更多的提升，此次全系列皆搭配 TFT 的面板，色彩度上 MP277 系列更多达 6万4千色；并且皆内建以太网络 (Ethernet) 与 USB 接口，对于有需要外接设备与进行对上传输数据的用户，如：将数据透过网络送至办公室的计算机或经因特网进行程序下载更新，具有更大的方便性。深知西门子人机接口的爱用者，其实早已体验过这些强大的功能了。但是西门子的人机接口有一项特色倒是许多使用者常忽略的就是可与西门子以外的 PLC 连接，如：Mitsubishi、Omron、Allen-Bradley、Modicon、GE-Fanuc … 等等。
        
        西门子的人机接口，除了固定安装在设备机台上，另有可移动、手持式的人机接口，Mobile Panel 277 (MoP277)，使用者可以手持 MoP277 (仅重 1.7 kg) 然后依行动及距离将接线热插入 (hot swap) 至各地的接线盒 (内有通讯接口、紧急停止线路等)，便可进行监控的目的，并不会干扰影响 PLC 的运作。更值得一提的是 MoP 277，获得 iF 2006 工业产品设计大奖。

           
     西门子不仅只开发新型的人机接口设备，在规划软件上更有全中文接口的WinCC Flexible，西门子本着提供当地化的精神，陆续发展符合各国语言的操作接口，目前包含中文繁体已**过 10 种语系可供使用者选择。克服用户对非中文操作接口所产生的距离感。非但操作接口是中文的，相关的说明文件与使用手册亦是中文的。就学习使用的角度，使用者感到十分的容易。就创新的角度，西门子亦结合网络 (Intranet/Internet) 的特性，将原本单独使用的人机接口扩展整合网络的功能；达到人机接口间可以彼此互相通讯，动态存取对方的数据，亦可组合成 Client-Server 的架构；而且用户可在远程藉由因特网进行程序下载与人机的监视操作与故障排除。如此可免除当人机设备卖到其他县市或国家时，所产生的维修诊断的困扰，可节省人力与成本。 

关于西门子自动化暨驱动系统事业部

     西门子自动化暨驱动系统事业部 (Automation &Drives) 是西门子股份有限公司较大的集团之一，也是工业部门的重要事业群。A&D目前拥有60，000多名员工，遍布**70个国家。在04/05财报年度，A&D在**创下了98亿欧元的销售额。 西门子自动化暨驱动系统事业部整合了自动化ˋ驱动设备ˋ配电设备、电子组件组装系统、机电组装技术及检验与测试系统等部门。提供客户较好的服务是我们的宗旨，我们将各种标准组件加以整合并提供〝*整合自动化〞观念以符合客户在产业制程上的需求。身为客户的企业伙伴，客户的目标就是我们的目标，提升客户的市场竞争力，成为我们较高的使命，而我们拥有全系列完整的产品、系统、服务和解决方案为后盾

PLC的软件系统是指PLC所使用的各种程序的集合。它包括系统程序和用户程序。
（1）系统程序
       系统程序包括监控程序、编译程序及诊断程序等。监控程序又称为管理程序，主要用于管理全机。编译程序用来把程序语言翻译成机器语言。诊断程序用来诊断机器故障。系统程序由PLC生产厂家提供，并固化在EPROM中，用户不能直接存取，故也不需要用户干预。
（2）用户程序
        用户程序是用户根据现场控制的需要，用PLC的程序语言编制的应用程序，用以实现各种控制要求。用户程序由用户用编程器键入到PLC内存。小型PLC的用户程序比较简单，不需要分段，而是顺序编制的。大中型PLC的用户程序很长，也比较复杂，为使用户程序编制简单清晰，可按功能结构或使用目的将用户程序划分成各个程序模块。按模块结构组成的用户程序， 每个模块用来解决一个确定的技术功能，能使很长的程序编制得易于理解，还使得程序的调试和修改变得很容易。
        对于数控机床来说，数控机床PLC中的用户程序由机床制造厂提供，并已固化到用户 EPROM中，机床用户不需进行写入和修改，只是当机床发生故障时，根据机床厂提供的梯形 图和电气原理图，来查找故障点，进行维修。PLC 在工业中应用广泛，所以plc的日常维护和保养成为重点。
一、保养规程、设备定期测试、调整规定
(1)每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况，若发现松动的地方及时重新坚固连接;
(2)对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压;
二、设备定期清扫的规定
(1)每六个月或季度对PLC进行清扫，切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下，进行吹扫、清扫后再依次原位安装好，将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生;
(2)每三个月更换电源机架下方过滤网;
三、检修前准备、检修规程
(1)检修前准备好工具;
(2)为**元件的功能不出故障及模板不损坏，必须用保护装置及认真作防静电准备工作;
(3)检修前与调度和操作工联系好，需挂检修牌处挂好检修牌;
四、设备拆装顺序及方法
(1)停机检修，必须两个人以上监护操作;
(2)把CPU板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置;
(3)关闭PLC供电的总电源，然后关闭其它给模坂供电的电源;
(4)把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下，然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝，电源机架就可拆下;
(5)CPU主板及I/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下;
(6)安装时以相反顺序进行;

1引言

隧道窑是一种连续式窑炉，主要用于陶瓷建材、日用陶瓷等烧制，就其结构而言主要由预热区、高温区、急冷区和缓冷区组成，隧道窑的控制涉及风机的控制、温度的检测、压力的检测，温度的控制、压力的控制以及其它控制。将CAN总线技术应用在隧道窑控制系统，可以很好地满足温度和压力实时控制的要求，系统通信速、稳定性强，而工业级人机界面的参与，使得控制系统更加直观化，易于用户使用和操作。下面以河北唐山某陶瓷厂的一条隧道窑为案例，介绍其控制系统的实现过程。

2控制对象

此窑是一条80m长的燃气隧道窑，共有温度检测点20个（K分度12个，S分度8个），其中10个温度点受控，压力检测点2个，10个燃气执行器，10只烧嘴火焰检测，风机有：排烟风机2台（一用一备）、助燃风机2台（一用一备）、急冷风机2台（一用一备）、缓冷风机2台（一用一备）、抽热风机2台（一用一备）、窑头窑尾气幕风机各1台。10点温度控制是通过控制执行器阀位大小，改变燃料注入多少，从而使温度稳定。2点压力控制通过调节排烟风机和急冷风机转速来控制，即通过调节排烟和急冷变频器频率来控制压力。此外还有风机连锁，烧嘴熄火报警及各类故障报警。

3窑炉控制系统的组成

    本控制系统由3台嵌入式PLC（EASY-M2416R）、2台CAN-AD1216、1台CAN-AD1208、1台CAN-DA1208等部分组成。其中，嵌入式PLC用于逻辑开关量的控制，PID运算，以及通过CAN总线与下级的模块进行通讯；温度采集模块CAN-AD1216用来完成20点温度模拟量的；压力采集模块CAN-AD1208用来采集2点压力信号；模拟量输出模块CAN-DA1208用来控制风机变频器。  

3.1 有比较强大的通讯功能：

一路CAN总线接口在应用层作了标准规划，凡遵循该标准的CAN总线设备，可以通过CANSET软件设置CAN网络配置文件，下载固化到EASY-M2416R中，就可以把该设备映射到CAN网络中。CAN总线由于具有良好的实时性、可靠性、抗干扰能力及检错能力，所以在一些条件比较苛刻的场合里广泛应用。

另外，串行口 RS0可用于梯形图程序及上位机的监控，还可以与人机界面通讯；串行口RS1可用于下载CANSET软件生成的CAN网络配置文件，还可以通过RS485网络连接第三方设备，如PC、三菱PLC。由于各个网络都是独立的，同个PLC在连接多个模式的网络也不会受影响。

3.2有和三菱相当的运算速度和几乎完全兼容的开发环境：

经过测试，基本指令的运算速度在0.5u/步以下，和三菱FX2系列的PLC相当，这对于控制要求不是很高的用户来说已是足够了。它的梯形图以及指令和三菱PLC的也是完全兼容，并且都能在三菱编程软件里很好的运行。这对于使用过三菱PLC的用户来说减轻了很多的困难。

3.3独立开发的CAN总线互联CANSET软件：

CANSET软件能很轻松方便的完成通讯设置。设置内容包括：网络设备总数、网络设备地址、网络通讯数据的内容、网络数据通讯速度等。它还能根据用户的需要，灵活设置每个设备的任务级别，以保网络资源的合理分配。处于下层网络的AD和DA，以及Easy-M2416R设备，遵循CANBUS协议的接口，能很方便地连入CAN总线网络中，成为系统的一部分。

4系统功能的实现

4.1所有的逻辑控制和PID控制都由Easy-M2416R完成，在CAN总线网络中三台PLC中任选一台作为主站，这里选Easy-M2416R-1作其主站。它通过CAN总线与下层网络的每个设备进行通讯，两个设备之间的通讯也必须由主站来完成。同时它又作为从站与PC（上位机）和HMI（人机界面）进行通讯。

4.2整个CAN总线网络互联也全由CANSET软件来实现，它是图形化界面的软件，设置起来十分简便，并且在PLC的梯形图中除了和主从站外*再对其他相关内容进行设置，在一定程度上简化了程序设计的工作量。

4.3系统具有很好的扩展性和可维护性，在工作环境改变时，可灵活增添或减少设备。实现起来也只需在CANSET软件中来设置即可，不用考虑其他事项，这为系统的不断完善和升级换代奠定了很好的基础。

4.4系统工作流程：下层网络的AD1216、AD1208设备把采集上来的温度和压力信号转化为数据信号上传到Easy-M2416R-1；通过PID运算，控制各个执行器的正反转和DA的输入值，从而控制窑炉的各段温度和压力

5结束语

由于嵌入式PLC EASY-M2416R兼有CAN总线接口和与三菱相同的数据链协议接口、编程环境等特色，因此它既能很好的构建以CAN总线为下层网络，又能构建以RS485和RS232总线为上层网络的系统。将它应用在隧道窑炉系统，既可以满足底层的控制又可以满足上层的监控，尤其是CAN总线的应用，使它的实时性、灵活性、组网方便性以及可维护性得到很好的保证。