西门子模块6ES7221-1BF22-0XA8当天发货

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PLC好学吗？有的人说好学，更多的人说难学。我的看法是入门易，深造难。入门易，总有它易的方法。很多人都买了有关PLC的书，如果从头看起的话，我想八成学不成了。因为抽象与空洞占据了整个脑子，一句话晕！
       学这东东要有可编程控制器和简易编程器才好，若无，一句话，学不会。因为无法验证对与错。如何学，我的做法是直奔主题。做法如下：

1、认识梯形图和继电器控制原理图符号的区别： 继电器控制原理图中的元件符号，有常开触点、常闭触点和线圈，为了区别它们，在有关符号边上标注如KM、KA、KT等以示不同的器件，但其触头的数量是受到限制。而PLC梯形图中，也有常开、常闭触点，在其边上同样可标注X、Y、M、S、T、C以示不同的软器件。它较大的优点是：同一标记的触点在不同的梯级中，可以反复的出现。而继电器则无法达到这一目的。而线圈的使用是相同的，即不同的线圈只能出现一次。

2、编程元件的分类：编程元件分为八大类，X为输入继电器、Y为输出继电器、M为辅助继电器、S为状态继电器、T为定时器、C为计数器、D为数据寄存器和指针（P、I、N）。关于各类元件的功用，各种版本的PLC书籍均有介绍，故在此不介绍，但一定要清楚各类元件的功能。

     编程元件的指令由二部分组成：如 LD(功能含意）X000（元件地址），即 LD  X000，LDI  Y000......。

3、熟识PLC基本指令：

（1）LD（取）、LDI取反）、OUT（输出）指令；LD（取）、LDI（取反）以电工的说法前者是常开、后者为常闭。这二条指令较常用于每条电路的**个触点（即左母线**个触点），当然它也可能在电路块与其它并联中的**个触点中出现。

这是一张梯形图（不会运行）。左边的纵线称为左母线，右母线可以不表示。该图有三个梯级；第1梯级；左边**个触点为常开，上标为X000，X表示为输入继电器，其后的000数据，可以这样认为它使用的是输入继电器中的编号为第000的触点（下同）。其指令的正确表示应为（如右图程序所示）：0、LD  X000 （的0 即为从第0步开始，指令输入时无须理会，它会自动按顺序显示出）。     第2梯级；左边的**个触点为常闭触点，上标为T0，T表示定时器（有时间长短不同，应注意），0则表示定时器中的编号为0的触点。其指令的正确表示应为：2、LDI   T0（如程序所示）。   第3梯级；左边**个触点为常闭，上标为M0, M为辅助继电器（该继电器有多种，注意类别），其指令的正确表示应为：4、LDI  M0（如程序所示）。本梯级的第2行**个触点为常开，上标为Y000，Y表示输出继电器，由于该触点与后面Y001触点呈串联关系，形成了所谓的电路"块"，故而其触点的指令应为 5、LD  Y000。总之LD与LDI指令从上面可以看出，它们均是左母线每一梯级**触点所使用的指令。而梯级中的支路（即第3梯级的第2行）有二个或二个以上触点呈串联关系，其**触点同样按LD或LDI指令。可使用LD、LDI指令的元件有：输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。OUT为线圈驱动指令，该指令不能出现在左母线**位。驱动线圈与驱动线圈不能串联，但可并联。同一驱动线圈只能出现一次，并安排在每一梯级的较后一位。如上图中的1、OUT  Y000，3、OUT  Y001，Y为输出继电器，其线圈一旦接获输出信号，可以这样认为，线圈将驱动其相应的触点而接通外部负载（外部负载多为接触器、中间继电器等）。而上图8、OUT  T0  K40 为定时器驱动线圈指令，其中的K为常数40为设定值（类似电工对时间继电器的整定）。可使用OUT指令元件有：输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。

（2）触点的串联指令AND（与）ANI（与非）；前者为常开，后者为常闭。二者均用于单个触点的串联。二指令可重复出现，不受限制，。如下图所示。

 由第1梯级来看；X000、T0、Y001三触点成串联关系，即T0的常闭串接于X000的后端，而Y001的常闭则串接于T0常闭的后端。由于都是常闭故用ANI指令。现来看第2梯级；X000、M0、Y001，同样三触点也是串联关系，M0的常闭接点串接于X001的后端，而Y000的常开接点则串接于M0的后端。故M0的指令用ANI，而Y000的指令则用AND（具体编程详上图），一句话只要是串联后面是常开的用AND，是常闭的则用ANI。可使用AND、ANI指令元件有：输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。

（3）触点并联指令OR（或）、ORI（或反）；触点并联时，不管梯级中有几条支路，只要是单个触点与上一支路并联，是常开的用OR，是常闭的则用ORI。如下图所示。

    可以看出上图的X000、X001、M0三者处于并联关系。由于X000下面二条支路均为单个触点，因X001是常开触点，故用OR指令。而M0是常闭触点，则用ORI指令。三接点并联后又与M1串联，串联后又与Y000并联，而Y000也是单个触点，所以仍采用OR指令。可使用OR、ORI指令元件有：输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。

（4）串联电路块的并联指令ORB（或）；任一梯级中有多（或单支路）支路与上一级并联，只要是本支路中是二个以上的触点成串联关系（即所谓的：串联电路块），则应使用ORB指令。如下图所示。

  由上图可以看出，**支路X003的常开触点与M1的常开触点成串联关系（在这样的情况下，形成了块的关系），它是与上一行的X000与M0串联后相并联，此时程序的编写，如步序号0、1、2、3、4所示。4所出现的**个ORB指的是与上一行并。而第二支路，常闭Y001与M2同样是串联关系。也是一个块结构，其串联后再与**支路并。故步序7再次出现ORB。ORB指令并无梯形图与数据的显示。可以这样认为；它是下一行形成电路块的情况下与上一行并联的一条垂直直线（如图中所示的二条粗线）。

（5）并联电路块与块之间的串联指令ANB；如左下图虚线框内所示的二电路块相串，各电路块先并好后再用ANB指令进行相串。左图的梯形图可以用右图进行简化。程序的编写如下图所示。ANB指令并无梯形图与数据的显示。可以这样认为；它是形成电路块与电路块之间的串联联接关系，是一条横直线。


（6）进栈指令MPS、读栈指令MRD、出栈指令MPP和程序结束指令END；MPS、MRD、MPP这是一组堆栈指令。如下图使用的二种堆栈形式；在堆栈形式下MPS应与MPP成对出现使用。如在**堆栈形式下，则采用MPS、MPP指令。若在MPS、MPP指令中间还有支路出现，则增加MRD指令，如下图的第二堆栈所示。应知道MPS、MPP成对出现的次数应少于11次，而MRD的指令则可重复使用，但不得超过24次。要知道这一组指令，同样并无梯形图与数据的显示。可以这样认为；MPS是堆栈的起始点，它起到承上启下的联接点作用，而支路的MRD、MPP则与之依次联接而已。而END指令则是结束指令，它在每一程序的结束的末端出现。



当然还有其它的指令，但只要熟织和应用以上的指令，我以为入个门应该没什么问题了，也够用了。入了门后再去研究其它的指令就不是很难了。故不再一一说明。

在本炼钢控制系统项目中，我们设计采用德国西门子公司的PLC、通讯、工控软件及传动控制产品和KYLAND（东土电信）工业光通讯产品组成高质量、高性能的整合的控制系统，完成整个项目的过程及拖动控制任务。其中，采用了五套S7-400型PLC、十五套S7-300型PLC、近百套MASTERDRIVER系列传动产品（功率范围从几KW到数百KW）。
----上位监控系统由工业控制计算机配装工控软件，完成整个系统的过程数据采集、运行状态监视、系统设备控制及其他工业数据的采集、报表生成、打印、数据备份等工作。PLC系统与传动控制系统间采用的是西门子公司的PROFIBUS-DP总线通讯方式，完成控制信号及数据的高速传递与交换。同时，各子系统PLC与该子系统设备间有充分的信号线连接，当通讯系统出现故障时，子系统可独立运行，保证系统的安全性及可靠性。
通信层：采用工业级冗余光通讯网络技术，同时采用TCP/IP网络通信协议，其组网方便灵活。每个间隔层保护测控装置及变电站层装置上都装有KYLAND（东土电信）的KIEN 9000 和 KIEN 6000 工业以太网交换机。 工业以太网络接口，把变电站所有单元连接成统一控制网络，大大提高了通讯速率和整个系统的可靠性。
----系统主要的控制难点有以下几个方面：
· 四台转炉倾动电机的负荷平衡
· 氧提升时的钢绳松弛与抖动
· 板坯夹送辊电机的负荷平衡
· 方坯拉矫机的平衡出力
· 通讯网络的高速、数据传递
----其中，四台转炉倾动电机的负荷平衡是该项目中技术难度较大的课题，要求必须做到高速响应、高控制精度、高性能。与以往的同等级转炉项目不同，上述课题的传动控制装置全部采用的是西门子公司的全交流MASTERDRIVE 6SE70系列变频器产品，配合西门子公司的PLC、PROFIBUS-DP通讯网络构建起高性能的传动系统，充分发挥出西门子产品多功能、高性能的特点，较好地解决了技术难题，并将负荷分配控制精度提高到5%以上(用户提出的负荷分配考核指标为<8%)。同时，将转炉倾动系统的响应时间控制在2秒以内，响应速度大大提高。
----众所周知，在冶金行业的工程项目中，所采用的电气自动化产品范围之广、种类之多几乎函概了电气自动化产品的所有门类，其中包括低压电器产品、逻辑控制产品(PLC)、工控及软件产品、通讯网络产品、仪表类产品、传动控制产品、传感器类产品、电动执行结构等等，德国西门子公司在上述的各项产品门类中都有高性能产品可供用户选择，同时在产品兼容性、产品相互接口的适应性等方面有着无可比拟的优势。
----现场控制站在与设备自带的PLC通讯时，采用Profibus_FMS的方式，其通讯介质为屏蔽双绞线，其通讯速率较大可达1.5Mbit/s。
----10KV及各变电所的相关信号，通过智能继电保护装置及智能空气断路器、用PROFIBUS－DP的通讯方式与现场控制站交换数据，每个间隔保护及测量装置均作为现场控制站的从站。
----现场控制站采用西门子S7 400 PLC，CPU采用4163DP高档CPU，具有运算速度快，资源丰富等优点。
----计算机软件采用西门子WINCC，它具有画面显示、趋势曲线、报警处理、报表处理、数据管理、网上浏览等功能。
----整个自控系统体现了西门子全厂一体化的先进自控理念，并且网络结构完全符合现场总线的国际标准

工业监控和数据采集

无论是对监控环境参数、进程或机械故障检测的分布式/远程的数据采集，FieldPoint都是一种理想的解决方案。利用RS-232/RS-485串行接口或以太网通讯，可以经济地将你的测量连接到PC，完成数据存储、处理与分析。FieldPoint用于数据采集和监控的关键性能包括：

 

内装信号调理
直接连接到传感器，如热电偶和RTD
精确可靠的16位模拟输入
可供混用与搭配的独立I/O模块
能在恶劣环境下使用
基于PC的控制
基于PC系统所特有的灵活性和经济性，使越来越多的控制应用开始转向它。FieldPoint为如下系统提供了所需要的灵活而可靠的I/O功能：

多种模拟和离散I/O
内装诊断、看门狗计时器
对上电和故障时提示个输出状态
工业级、独立的I/O
应用于控制软件（包括OPC）的集成化驱动程序

工业产品测试和确认

FieldPoint也能满足在产品测试和确认中提供的工业化、鲁棒I/O的要求。通过组合FieldPoint网络功能与其灵活的I/O操作，在你的产品测试厂房或实验室里，可以旧地重游配置FieldPoint的测量节点。FieldPoint在下列应用中具有**表现：

精确、可靠的模拟测量
内装信号调理和分离
测量与控制**搭配
经济的网络化方案，含以太网
分布式控制

FieldPoint的Foundation Fieldbus很好地满足实时、分布式控制的系统需求，真正地实现了分布式控制系统。为达到理想的过程控制应用，带foundation fieldbus的FieldPoint具有如下关键性能：

内有包括PID在内的实时控制
能与可互操作的Foundation Fieldbus装置兼容
在网络中，FieldPoint可用做连接活动调度器（LAS）
连接传统的传送器和装置到Fieldbus控制网络
对控制和I/O易于组态配置

一、 系统概述：
本工程自控系统的控制级别设置为三层：**层为现场手动控制，在各电气站点设置现场手动控制箱，可单独启停各测试设备及各执行机构。第二层为PLC逻辑联动控制，由PLC根据现场各测试设备采集的数据及系统设备运行逻辑关系，自动控制各站点内的电气设备运行状态。第三层为中央控制计算机监测、修改PLC控制参数、上位机点动控制，实现实时监控。
手动控制及自动控制可以分别通过机房或中央控制室的"手自动转换开关"进行切换。这样的控制方式能较大限度地保证污水处理装置安全操作的需要。
中央控制计算机能对整个系统的污水处理过程进行实时监测与控制，随时跟踪接收PLC的数据信号，能对各种类型模拟量进行巡回检测，对各种类型故障进行报警或不达标报警。并具备实时数据和历史数据的分析及处理能力，对主要工艺流程进行动态模拟、趋势分析、制表打印、绘制曲线；对主要数据*性保存。且在CRT上显示整个工艺流程或局部环节的直观动态彩色画面，并通过嵌入式大屏幕，动态显示工艺流程各主要部件的运行状态。
如能借助电话线路及MODEM卡可实现远程监测，监视整个系统的运行状态，便于快速解决问题排除故障。
二、 硬件系统配置：
A． 现场总线技术：
本系统采用较先进的现场总线技术（PROFIBUS），它可将现场所有的分布式自动化设备，包括自动化智能仪表、传感器、执行机构和变送器，通过公共总线直接构成网络。其较大优点是：
1、尽管现场的仪表、传感器、执行机构总数多至数百点，也只需要铺设一根通讯电缆就能将所有的测点数据传送到目的地。这就大大地减轻布线工作量，降低线缆成本，便于安装和便于维修保养。
2、在过程控制中具有更高的可靠性和透明性，更快的数据交换速度，即使距离远至数公里，所有信息也能在毫秒级时间内传送到目的地。
3、实现开放式现场总线后，系统内所有自动化设备（PLC机、PC机、人-机接口系统、以及传感器和执行机构）都可以经过统一的总线进行数据交换和通信。
4、连网及扩展性能超群：可通过SIMATIC网络能将企业管理层、污水处理控制层、现场自动化设备层天衣无缝地集成为一个网络系统。今后如需要增加现场测点或控制点，可直接挂接在总线上，也不必更改原来的系统结构及布线框架。 B． 监控内容简介：
根据用户提供的控制仪表清单：
l 超声波液位计（PROSONIC FDU81） 8台；
l 在线氮仪（PHOX625/100/01） 1 台；
l 氮仪过滤装置（PHOX750-665） 1台；
l 电磁流量计（IFM4100 DN250） 2 台；
l 在线溶氧仪（CYH101-D） 4 台；
l 在线流量计（LZB-50） 3 台；
l 在线PH/T计（CPM152） 3 台；
l 电磁流量计（IFM4100 DN25） 2 台；
l 电磁流量计（IFM4100 DN32） 2 台；
上述仪表数量可大致确定输入模拟量约为，输入与输出开关量分别约为32点，输出模拟量约为。
在线实时工艺控制内容包括：
1、 磷盐加药量控制；根据电磁流量计输入量，由PLC的输出模块，控制调节池的磷营养盐加药量（控制定量投加泵），构成闭环控制。
2、 PH值控制；由PLC根据在线PH计测定的输入量，控制纯碱加药量，构成闭环控制。
3、 加药量控制；根据电磁流量计输入量，由PLC的输出模块，控制缺氧池的加药量（控制定量投加泵），构成闭环控制。
4、 纯碱加药量控制；根据电磁流量计输入量，由PLC的输出模块，控制氧化池的纯碱加药量（控制定量投加泵），构成闭环控制。
5、 进水氮浓度控制；由PLC根据在线氮仪输入量，控制加药量，构成闭环控制。
6、 好氧池溶解氧控制；由PLC根据在线氧气流量计输入量，控制供氧泵供氧量。
7、 进水温度控制；由PLC根据水温测定探头输入量，控制进水温度。
8、 污泥泵启仃控制；由PLC输出控制污泥泵的启仃开关。
9、 加药泵液位控制；由PLC根据超声波液位计输入量，控制水泵启停时间。
10、二沉池排泥程序控制；
11、 主要设备运行参数监控等。
声光报警：
可实时显示较新报警点的报警信息，同时伴有声光报警，按下消警按钮后，可报警声音。并按时间顺序排列，自动记录在计算机的报警数据库中。
报警级别可分三级：一般报警；严重报警；致命故障；
一般报警时，仅给出警告，以供参考，设备仍旧按即定程序进行。
严重报警时，系统除报警外，该部分设备自动切换到备用设备，其余设备仍旧按即定程序进行。
致命故障时，系统除报警外，自动将系统切换到手动状态。
三、焦化厂水处理工程自控系统硬件框图


焦化厂水处理工程自控系统硬件框图

1、 操作系统软件包（Intouch 5.6 组态软件及动态链接库）：

a. Intouch 5.6 组态软件

InTouch 的设计建立独立式和分布式应用程序。独立式应用程序指的是每个监视的系统只使用一个操作者界面（OI），如污水处理控制，独立式的应用程序通常更容易配置，小到没有网络，只需要简单的维护。而分布式应用程序复杂得多，常常有好几层网络。典型的分布式应用程序有一个中央控制室计算机，集中式数据存储和一群与中央控制室计算机互相作用的客户站， InTouch 提供许多建立和维护分布式应用程序非常便利的功能。较强有力的一个是网络应用程序开发（ NAD ）。NAD 允许许多客户站共同拥有一个应用程序的备份而不限制对这个应用程序的开发。InTouch NAD 在应用程序变化时也提供向这些客户站的自动通知的功能。

InTouch 5.6包括以下功能：

l 分布式报警系统:

新的分布式系统可同时支持多个报务器或"报警供应器"。使操作人员可以同时观察、了解多个远程地点的信息。

l 分布式历史记录:

分布式历史趋势系统使你能动态地给趋势图表的每个笔确定不同的历史文件数据源。
l 动态分辨率转换
可以在一种分辨率下开发应用程序，而*改动应用程序就能在另一种分辨率下运行它。应用程序还可以不按显示分辨率而按用户定义的分辨率运行。
l 动态引用定址
可以通过改变数据源的引用字段来动态地寻址标记名的多个数据源。
l 网络应用程序开发
新的远程开发功能提供了大型、多节点的安装，包括从一个开发工作站上修改网上的所有节点的能力。
b. 动态链接库：

PLC与PC机的I/O通讯编程：
数据的更新通过通讯模块传送到各个数据处理输入输出接点上，实现各个数据库的数据共享与数据刷新，当通讯发生故障应具有故障判断和故障恢复功能，要考虑数据库系统的安全保措施，即提供"冗余（redundancy）"存储方式。

动态链接库可供各种应用程序调用动态链接库中的过程，完成窗口与图形的显示、内存管理等任务。应用程序编程接口（Application Programming Interface）使操作系统能支持并供应用程序对设计窗口、设计控件进行控制。
2、 运行及软件包（过程指令模块）：
运行及软件的模块功能：
a). 提供对模拟数据量及开关量读写，允许用户设置报警极限并确认报警。
b). 将模拟输入量与用户自定义值进行比较，调节过程变量接近设定值。
c).根据各路模拟量值或操作员输入，输出相应的数字式开关量。
d). 提供动态过程，包括根据数字近似值或经验值产生提前或滞后量。
e).从不同的数据源采集数据，并将数据转换成数据库需要的格式。
f).执行逻辑控制，检测事件，根据需求对数据库进行写操作。
g).可以根据报警定义检测数据产生报警，读取网络报警启动队列并使用报警汇总。
3、 编制应用程序显示界面：
利用InTouch 5.6 组态软件及VB 5.0 应用软件编制以下动态显示界面：
a).污水处理监控系统总图；
b).污水处理装置动态工艺流程图；
c).污水处理装置自动控制系统图；
d).污水处理装置动力配电系统图；
e).各主要设备运行动态图；
f).各主要单体工艺运行动态图；
g).历史纪录显示表图；
h).报警记录显示表图；
i).系统自诊断图等。
4、 编制数据库：调用数据库对象链接接口（ODBC）：
a).根据用户测点表编制数据字典，定义各类变量及其作用域。
b).创建表结构和查询方式，运用SQL语言，支持ODBC。
c).编写和调试表单、报表、菜单、报警界面、趋向组图界面及工具栏。
d).为维护数据库的安全性，创建类库（包括：应用程序级、表单级、控制级）。
e).定时处理数据流，并设定不同层次操作员的权限。
5、 PLC编程：
在PC机上，根据工艺运行流程的逻辑关系，可借助SYSMAC支持软件及CVM1系列梯形图支持软件的程序和数据进行再次开发与编程。

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