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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系统提供集成式或插入式设备模
2、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 Control Sys
3、tem）。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PROFIBUS接口，PROFIBUS控制系统配置可分为3种
4、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几条DP网络，车间要增加几个监控站等，因此采用两级网络结构。6)紧凑式PC机(compact computer)+PR
5、OFIBUS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:CPU不带PROFIBUS接口，需要配置PROFIBUS通信处理器模块。IM308-C接
6、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/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
7、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）CPU215-2DP2）CPU315-2DP3）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 840D2）SINUMERIK 840C/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
8、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
9、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
10、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STEP74.4.2 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,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?,
