西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0参数说明

西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0参数说明

SIMATIC PCS7 是西门子的新一代控制系统。它以先前的SIMATIC产品为基础的系统所获得的经验集中起来并进一步发展而成的，模块化结构，可按系统进行配置，从单个的小型自动化解决方案到复杂的控制系统。
本工程为日产1000吨熟料水泥生产线，设有控制室（CCR），其控制、监视、管理范围包括生料配料、原料粉磨、废气处理、生料入窑、预热器、回转窑、冷却机、熟料储存、媒粉制备、水泥配料及水泥粉磨等到主要生产流程。在控制室对生产工艺过程的现状和趋势进行监视、管理和操作，从而达到使生产工艺设备稳定、运行的目的。根据生产流程分设1#、2#、3#、4#四个现场控制站，分别设置在原料磨电气室、窑尾电气室、窑头电气室和水泥磨电气室内。它们各自的控制和检测为：1#现场控制站：生料配料站、原料粉磨及废气处理。2#现场控制站：生料入窑、烧成窑尾及烧成窑中。3#现场控制站：烧成窑头、煤粉制备及输送。4#现场控制站：熟料配料、水泥粉磨及输送。 现场控制站具有闭环控制，电机顺序联锁控制，以及数据采集，数据处理，储存、报警等功能；拥有数字量的模拟量控制的全部功能，可有效地对生产过程进行控制，与电气马达控制（MCC）一起对生产流程的马达实施逻辑联锁、顺序控制、分组启动/停止，同时，通过数据高速通道与控制室操作站进行过程数据和信息传输，接受来自操作人员的各种控制命令，完成检测控制要求。另外，还具有在线/离线组态功能，自诊断等功能。分布式控制系统的现场控制站均可立完成各自的控制任务。
在本工程投标活动中，我们选择了SIEMENS公司的SIMATIC PCS7，根据标书要求及所提供数据：SIMATIC PCS7，SIEMENS公司的新集散控制系统（DCS），是全集成自动化（TIA）的部分，是使用单一、全集成化通用的系统解决自动化问题的革新产品。根据技术资料介绍，在新的自动化概念范围内，SIMATIC PCS7克服了系统间的许多障碍：计算机领域和DCS/PLC之间的障碍，控制和监视之间的障碍，集中式和分布式自动化结构之间的障碍，生产制造和工艺过程间的障碍。拥有真正灵活、集成化系统所的全点。目前PCS7系统在世界范围内已发售341套，在国内运行着12套。而本工程应用PCS7所有部件构成完整的工厂自动化在国内还属次。
分布式现场控制单元（AS）为S7400主站加ET200M分布式I/O。SIEMENS公司新研制的PLC具有下列特点：高速、坚固、通信能力强、使用方便、能满足用户要求，简而言之：性能高，操作简单。包括通信、处理速度、诊断以及完善的处理功能。 自动化系统从SIMATIC S7400系统中选择的处理器以模块化形式组合，如基于以下SIMATICCPU：S7414 - 2DP，S7416 - 2DP，S7417 - 4DP，系统组成：电源模块，CPU，通讯处理器。分布式I/O采用装有S7300模块的分布式ET200M站用于过程连接。分布式现场站ET200M，是用于高集中输入/输出设备的模块化I/O站，具有处理全部分布式自动化问题各种需要的能力。可通过S7300I/O模块扩展。用来替代S7400模块，大幅降低费用。ET200是PROFIBUS - DP的被动从站，大传输速率为12Mbit/s。ET200M I/O站包括IM153接口模块，多8个S7300可编程控制器模块，它们通过PROFIBUS DP现场总线与自动化系统相连接。对要求有高性的本方案来说，要求在运行过程中能插、拔模块，则应用一种插入和取出I/O子系统，它允许带电插拔模块，而不必停止系统的运行。技术资料介绍："有源总线模块使运行时热换模块成为可能。换模块时不需要中断运行，老模块仍保持运行，新模块插入时能自动启动。"
采用ET200M I/O能构成分散的自动化系统。Siemens公司的Profibus现场总线是当代应用相当广泛、发展很快的现场总线标准。与从前使用的对等连接相比，现场总线的优点如今已广为人知。PROFIBUS的普及说明了现场总线已被人们所接受。ET200M I/O正是基于Profibus的分布式自动化系统。因此SIMATIC PCS7支持I/O向为分散的方向发展。所有PCS7自动化系统都有集成在CPU上的一个PROFIBUS - DP接口。而且，智能I/O设备可以直接连接到PROFIBUS - DP上。与当今各现场总线技术相比，PROFIBUS还是有不足之处。PROFIBUS是主从结构，它的配置需要从主站下传至每一个从站，再等待全部从站发回备妥信号，在主站每次初始化中均占用大部分时间。而当主站正常运行时，任何一个从站的故障都会导致主站停机。这使得我们觉得实在是PROFIBUS的一大缺陷。 另外ET200M有一个的优点，那就是S7 - 300模拟量模块。一个模拟量模块可以覆盖所有测量范围。通过软件可以单设置多达40个不同的测量范围，如需要每个通道的测量范围都可以不同。混合方式也可以。这些大的增加了灵活性。在培训中、在现场调试中我们反复向用户方强调这一点，现在用户方已经从中得益，并且能够掌握配置方法。不仅如此，ET200M还降低了后勤和库存的费用，因为对于所有测量范围只需一种模块作库存备用。该工程项目中现场设备除了ET200M分布式I/O模块外，还包括SIPOS执行机构，SIMOVERT可变速驱动装置，SIMOCODE电动机接触器和控制模块等和来自其它制造商的各种与PROFIBUS兼容的现场设备，能连接到PROFIBUS - DP。
过程控制系统SIMATIC PCS7使用SIMATIC NET工业通信网络。所有的SIMATIC NET产品都是为工业应用而专门开发的。SIMATIC NET提供三种总线选择：用于大型网络的工业以太网，用于小型网络的PROFIBUS - FMS和用于连接现场设备的PROFIBUS - DP。它们特别适宜网络部件会遭受严重的电磁干扰、液体侵入、大气侵蚀、高度污染或过重的机械负荷的地区。所有这些网络都已成功的用于世界各地。 从SIMATIC NET系列引出的系统总线用于工程和自动化系统与人 - 机接口之间的。在小规模应用中，例如：在小批量生产设备中，操作员面板和自动化系统可经过集成的MPI接口连接，PROFIBUS适用于有要求的中型到大型工厂，而工业以太网则满足大型工厂的要求。从而，SIMATIC PCS7能使生产工厂的所有地区（亦即实际的生产过程及上游和下游自动化级）用统一的通信系统相互连接。也可利用有冗余布置的光纤与光纤链路模块（OLM）的PROFIBUS和工业以太网各种型式。工业以太网是用于为大型工厂设计的要求的SIMATIC PCS7的系统总线。把S7 - 400连接到已有的网络是非常容易的，只要简单地将SIMATIC NET通信处理器（CP）插入PLC，然后在STEP7软件中配置通信处理器的参数，这就完成了入网操作，CPU和CP之间的交换是由集成的已编程的通信功能模块来处理。我们在本次应用中选择了工业以太网为系统总线。
SIMATIC PCS7的人 - 机接口是基于WinnCC4.02版。为WinnCC额外提供专门设计用于过程控制系统用户需要的控制系统选件，它与基本的WinnCC功能结合，形成一种完整的、功能强大、现代化的操作员站。在WinnCC系列内，支持OP47、SIMATIC、工业PC及编程设备。因而，从一个局部的现场操作员站（OP）起，经过有一个或二个监示器的单用户系统，直至有几个操作员终端（通过一条以太网终端总线连接）的多用户系统，可以实施模块化解决方案。 多用户系统由几个操作员终端组成，这几个操作员终端由通过终端总线提供数据。终端总线是立于系统总线的标准以太网总线。终端总线立于系统总线而存在，只用于从OS服务器向过程终端，工程系统和主计算机提供数据。系统总线和终端总线分离，OS服务器只需通过自动化系统提供一次数据，或者，如果有多个操作员通讯通道的话，则通过过程终端提供。多用户系统的优点是：过程终端能够以大的灵活性安装与排列。安装费用相当低廉。OS服务器的操作系统是NT4.0 SERVER or WORKSTATION，运行TCP/IP协议。操作员站的操作系统是WIN95 or NT4.0。SERVER/CLIENT的设置相当简单。在服务器上建立一个项目，并将它设置为SERVER，将工作站设置为CLIENT，配置SERVER和各个CLIENT的启动参数，并且将服务器启动，然后各个CLIENT就可从SERVER数据库中读取数据启动并同时运行。
配置有相同功能的并行服务器需要进行档案比较，在操作员站起动后就需要WinnCC/冗余选件。此选件内置，只需安装授权。这一选件的先决条件是通过以太网总线将两个服务器站连接起来，在一次故障之后，OS终端将自动切换，延时1 - 2分钟。故障服务器启动后需手动切换OS终端，在故障后重新起动操作员站时所有测量值档案和报警档案将被自动比较并新。对于两台服务器的冗余，在另一台服务器SERVER2中建立另一个项目，将它设置为多用户系统，在计算机这一项中，将工作站设置为CLIENT。当SERVER1上的项目配置好后，使用SIEMENS/WINCC/PROJECTDUPLICATOR将这个项目复制到SERVER2上的那个项目，在各个工作站上用SIEMENS/WINCC/PROJECTSWITCHER设置，当SERVER1故障时将项目自动转向SERVER2上的项目中。两台服务器的冗余被设置完成。
两台操作员服务器互为冗余热设备，均能立监控整个生产过程，另两台操作员站作为人 - 机接口，具有以下功能：工艺设备运行状态监视；工艺流程动态参数显示，有关参数趋势显示，历史数据显示，记录。过程参数的打印：事故报告打印，班报、日报、月报打印。报警权设定，当前画面显示任何报警提示，并有报警确认功能。在操作组内有启动、停车、再启动和选择等软手操功能，通过键盘或鼠标操作对马达进行组启动/停止，也可启/停单台马达以及事故紧急停车等功能。在SIMATIC PCS7中，ES工程师系统为过程控制系统的所有部件提供系统和全厂范围的编程：人 - 机接口；自动化系统；以及分布式I/O。工程师站具有操作员站的全部功能，编程、组态、调试和修改等由工程师站完成。工程师站配备丰富的相关软件，可完成在线/离线组态或修改等，组态、编程方便；并完成工艺生产过程的各种参数的采集、处理，过程回路控制，马达顺序逻辑控制等；系统具备丰富的功能模块，可以完成复杂计算和特殊控制功能；而且具有自诊断功能和在线/离线组态功能。包含有现成的经测试的功能块和功能强大的编辑及复制功能的标准化程序库，能经济地复用自动化方案。通过网络设备，控制系统能与全厂信息管理网联网。

一、引言

近几年随着我国经济建设的快速发展，在能源供应上很多地区都出现电力资源紧缺的状况，因此许多电厂纷纷进行新建或扩建改造。深圳西部电厂原有4台（#1—#4）300MW 机组，为提高发电能力又续建#5、#6机组（2×300MW）。西部电厂原有两列化学水处理系统，续建工程的化学水处理系统扩建一列100~140m3/h化学除盐系统，其余设备与已有化学水处理系统共用。原有化学水处理系统使用传统的模拟屏方式进行监控，自动化水平不高并且效率很低。续建2台机组后，废除原有化学水处理系统的控制系统，将原有化学水处理系统和扩建的一列化学水处理系统统一采用一套冗余PLC控制系统进行集中控制。

二、化学水处理系统工艺流程

1、化学水处理系统流程

原有化学水处理系统流程为：自来水→蓄水池→升压泵→活性炭过滤器→阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵。通过对现有系统运行状况的现场调查和对水质分析报告分析，自来水中的悬浮物含量较高，严重地污染了活性炭和离子交换树脂。因此，续建工程增加3台纤维过滤器对自来水进行深度过滤处理。

续建化学水处理系统流程为：自来水→蓄水池→升压泵→纤维过滤器→活性炭过滤器→阳离子交换器→除二氧化碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵。

2、续建工程与原有系统的连接及运行方式

原有120t/h出力的一级除盐+混床设备2列，续建工程仅再扩建1列出力为120t/h的同样设备。除盐水泵、再生水泵、压缩空气系统、酸碱再生系统和废液处理系统与原有系统共用。

3台过滤器采用并联运行方式，正常工况2台运行，1台备用。过滤器不仅对续建工程所需的自来水进行预处理，而且对原有系统的自来水也进行预处理。

2台活性炭过滤器和一级除盐设备构成一个系列，采用串联运行方式，正常工况2列运行，一列备用。其中每系列的2台活性炭过滤器，当水质好时1台运行（去除游离余氯），1台备用；当进水水质恶化时2台同时运行（去除物）。

混床采用并联，正常工况2台运行，1台备用。
3套一级除盐单元与3台混床之间设有切换阀门，受已有系统的限制，仅#1一级除盐设备和#1混床与#2一级除盐设备和#2混床可以同时交叉运行，#1一级除盐设备和#1混床与#3一级除盐设备和#3混床可以同时交叉运行。机组启动时，上述3列设备同时投入运行，满足大的补给水量。

三、系统配置

通讯程序设计在自动化系统的应用越来越广泛，例如plc与操作界面的数据交换，通过通讯对变频器的控制，plc的连网等等。

要想实现plc的通讯编程，所选的plc有强大的通讯能力，就是说plc的操作系统能够支持多种通讯格式，通常一种的plc如果能够提供给用户多的编程自由度，那么这种的技术开发能力就越强大，大多数只能提供固定格式的通讯格式或协议，这就大大局限了plc与其他智能设备的数据交换。

我们的plc产品具有RS232和光电隔离的RS485两个自由通讯口,两个通讯口可以同时收发数据，几乎可以适应所有通讯格式，可以提供CRC和BCC等多种校验方式。

以一台PLC通过485通讯控制多个某的变频器为例：
如果该变频器的波特率是9600b/s，8个数据位，奇校验，1个停止位。那么在plc的嵌入C窗口的初始化代码区编程一个通讯口设置语句：Set485Port(9600,o,8,1);仅仅一个语句就完成了对485通讯口的编程。

由于485通讯设定主从关系，这里是plc控制多台变频器，所以plc设置为主，因此还需在初始化代码区增加一个地址和主从设定语句：SetAddress(1,MASTER);事实上，对于主控制器来说，地址已经失去意义

1、模拟量模板EM235的输入电阻是多少？
输入电阻的大小和您所选择的输入类型有关，如果您选择电压输入，这样输入阻抗不小10兆欧；如果选择电流输入则输入抗为250欧姆

2、在应用EM231RTD模块的时候其测量值代表什么含义？
当您应用EM231RTD模块的时候，将其测量值除以10.0就是实际的温度值。模块本身能够测量的范围是－3276.8到3276.7摄氏度，但实际测量值的范围取决于传感器的测量范围和实际温度。
3、在什么环境下可以编辑中文TD200?
建议采用STEP 7-Micro/WIN 32 V3.1 SP1中文版
4、EM235的量程问题：
通过调整电位计及DIP开关可以改变EM235的量程为：
0-10V；0-5V
0-1V；0-500mV
0-100mV; 0-50mV
±10V; ±5V; ±2.5V
±1V ±500mV; ±250Mv
±100mV; ±50mV; ±250mV
0- 20mA

5、在什么环境下可以编辑中文TD200？
建议采用STEP 7-Micro/WIN 32 V3.1 SPI中文版

6、什么是AC/DC/RLY？
这是S7-200CPU的型号
AC/DC/RLY对应：交流220供电，24V DC输入，继电器输出
另外的一类型号是：DC/DC/DC
DC/DC/DC对应：直流24V供电，24V DC输入，晶体管输出

7、开关量输入需要供电吗？
开关量的输入端需要供电，S7-200本身有相应的24V电源提供具体接线请在"技术规范"内查找

8、为什么有的编程软件下没有Ln指令？
有两个原因：一是编程软件的版本问题，建议采用新版软件，二是只有CPU224、226支持此指令，CPU221，CPU222没有此指令。

9、如果编程口的地址、波特率、等参数忘记了怎么办？
西门子提供一个wipeout.exe应用程序，可以恢复PLC为原厂设置，并且删除用户程序，数据块，和所有的配置信息，PLC将被设置为地址2，波特率9600。WIPEOUT在DOS环境下运行，不过您一定按照提示完成。如果一次不成功请重复测试，它的基本原理是这样的，PLC在上电这初期（非常短）是以出厂设置的状态工作的，WIPEOUT只有这段时间才有控制权改变PLC的设置的。所以您加电和键盘操作一定要配合好。Wipeout.exe文件拷贝在编程软件的光盘上，如果您没有欢迎下载

10、能否在CPU224中使用存储在存储卡上的CPU222的程序
答：可以，您可以从EEPROM存储卡向相同的、大的、或新的CPU22X中输入程序。

11、为什么在使用模拟量输入模块的时候，有时AD码值会有很大的"跳动"？
在应用模拟量模块的时候，您会有两个"电源地"，一个是CPU的供电地，另一个是传感器信号地，两个电源的地线是没有连接的。这样就有可能产生高的共模电压，对模拟量输入值产生影响。
建议：建议将两个电源地线连接在一起，
注意：共地的时候一定保证两个电源只有一根共地线，以避免不必要的有害电生

12、在使用MODEM的时候，无法连接
MODEM和CPU之间的通讯故障可能由下列原因产生
1． CPU和PC/PPI电缆是为半双工设计的，而计算机的232口是全双工的
2． CPU既不产生DTS信号也不产生RTR信号，但是计算机可以产生
解决办法：
1． 预先在MODEM上地断开本地回波（例如用AT指令AT EO）
2． 在合适的地方断开DTS和RTR信号 关于"MODEM"和S7-200的有关问题我们将专题讨论

13、当PLC的输入点采用PLC本身的24V电源供电时应该注意什么？
如果您的I/O通过PLC本身的24V电源供电时，在PLC刚刚加电的时候不会立即有电，CPU要于输入先得电。这一点对于上电初始化的时候可能有影响，解决的办法是如果初始化程序与开关量输入有关，请延时几毫秒再初始化。

14、在使用TD200的时候信息为什么过一段时间会自动切换到其它的信息？
在组态TD200的时候，为信息赋予的级是降序排列的，条信息具有的权，在使能多条信息的时候，通过上下头键可以在多条信息间切换，黑色闪烁光标显示的是当前的信息，如果30秒内不做任何操作，系统会自动切换到级的那条信息。这是一个很好的功能，不是什么错误。如果您想固定显示某条信息，您只要在同一时刻只"使能"一条信息即可.

15、关于RCV及XMT指令使用时的常见问题：
1． RCV及XMT指令不能同时有效，如果同时发生则会产生错误，通讯口不能进行新的通讯，需要重新　　　　启动才可以错误。
2． 在用PC/PPI电缆时，发送和接收之间有一定的时间间隔，这是由电缆本身的切换时间决定的。
3． 关于通讯时的问题，在SM187.2设为1的时候，并不是过SMW192的时间值即终止接收，而是只　　　　有接收到字符后未能在规定时间内完成接收才可以自动终止接收，如果收不到字节，RCV将一　　　　直保持有效。
16、一点解决办法：
如果要停止RCV，需要复位相应的SM187.7，但是需要执行一次RCV才能有效，因为只有新的RCV指令CPU才去读SMB
例如：
LD M0.2
RSM87.7，1
RCV VB99，0
XMT VB199，0
在发送之前断开接收

17、2001年后订的TP170A，程序下载不下去？
这是因为2001年后购的新版TP170A加进了新的功能和Firmware,原来的protool/pro V5.2+SP1不能支持这种新功能，所以应升级protool/proV5.2+SP1到 protool/proV5.2+SP2即好。