浔之漫智控技术(上海)有限公司
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产品描述

品牌西门子 产地德国 可售卖地全国 是否进口 输入方式触摸屏输入
西门子HMI使用方法
下面以西门子HMI中的MP377为例进行说明,编程软件为SIMATIC WinCC flexible 2008:
1. 在组态软件WinCC flexible 2008中,用户可以对MP377中的画面进行编辑,可以选择各种控件,并配置相应的变量连接,实现对设备的监视以及控制功能;
2. 通过组态软件,用户可以实现多个页面之间的切换,这种功能可以使用软件中自带的函数ActivateScreen来实现;
3. 如果要实现画面之间的切换,还可以使用函数ActivateScreenByNumber,这个函数需要使用一个输入域,并设置数值改变时跳转到相应的画面;
4. 在组态软件的连接选项中,设置与之连接的西门子PLC的系列,以及通讯方式。例如:以太讯,并设置西门子PLC和西门子HMI的IP地址;
5. 用户需要在组态软件中编辑变量并设定变量的地址,从而实现与西门子PLC之间的关联
可编程序控制器Programmable Logic Controller在工厂自动化FA中占有举足轻重的地位。技术的不断发展大地促进了基于PLC为核心的控制系统在控制功能、控制水平等方面的提高。同时对其控制方式、运行水平的要求也越来越高,因此交互式操作界面、报警记录和打印等要求也成为整个控制系统中重要的内容。对于那些工艺过程较复杂,控制参数较多的工控系统来说,尤其显得重要。新一代工业人机界面的出现,对于在构建PLC工控系统时实现上述功能,提供了一种简便可行的途径。
2、工业人机界面的特点和功能
工业人机界面Human Machine Interface,简称HMI,又称触摸屏器,是一种智能化操作控制显示装置。工业人机界面由设计的计算机系统32位RISC CPR芯片 为核心,在STN、TFT液晶显示屏或EL电发光显示器上罩盖有透明的电阻网络式触摸屏。触动屏幕时,电阻网络上的电阻和电压发生变化并由软件计算出触摸位置。
HMI的主要功能有:数据的输入与显示;系统或设备的操作状态方面的实时信息显示;在HMI上设置触摸控件可把HMI作为操作面板进行控制操作;报警处理及打印;此外,新一代工业人机界面还具有简单的编程、对输入的数据进行处理、数据登录及配方等智能化控制功能。
3、HMI在PLC工控系统上的应用
下面以国内某大型浮法玻璃生产线冷端切割区主控系统为例,介绍HMI在PLC工控系统上的应用。
3.1 系统概述
切割区为浮法玻璃生产线中一个重要工段,其中包括测量发讯、纵切、横切、掰断加速、掰边、纵掰纵分、输送辊道等众多生产控制设备。系统硬件上主要由主控制器PLC,现场设备控制装置包括伺服控制器、变频器、模拟量信号及脉冲信号处理器等 和HMI构成。作为整个控制系统的核心,切割区主控系统在正常生产时根据生产工艺要求协调各个单机控制子系统的工作,制定切割计划,实现整个生产过程全自动化。整个系统的核心控制部分由美国GE Fanuc 90-30 PLC完成,此部分内容本文略,而系统的和交互式操作界面等任务将由HMI承担。主要有以下内容:参数的设定;动态画面的显示;故障报警与诊断以及报表打印。其中HMI选用日本Digital公司的GP-577。
3.2 HMI与PLC之间的通讯
当HMI用于PLC控制系统时,HMI与PLC之间通过串口以Direct Link直接连接方式进行通讯。在该方式下,HMI根据要求直接读入PLC的数据或把数据写入PLC相应的地址中。由于内装通讯协议,因此无须编制通讯程序,只要所用PLC类型即通讯协议,运行时便可实现通讯。因此大大减少了PLC用户程序的负担。在系统设计时,直接控制部件与其对应PLC的输入输出%I/O、寄存器%R、中间寄存器%M的地址
PLC的选型及IO口分配经过对掘进机器人控制系统的分析,决定选用三菱FX2N系列PLC,FX2N系列PLC是三菱FX系列PLC中性能,功能强的产品,可以适用于大多数单击控制或简单网络控制,它应用了高性能的CPU。
PLC系统中抗干扰设计,工业领域的自动化不断地在发展,晶闸管可控整流与变频调速设备的应用也十分地广泛,这样就造成了交流电网方面的污染,也产生了很多的干扰性问题,所以,抗干扰就成了控制系统在设计的过程中一定要重视的问题。
影响范围
受影响的产品及版本为:
?SIMATIC S7-400 (incl. F) CPU 硬件版本4.0及以下所有版本;
?SIMATIC S7-400 (incl. F) CPU硬件版本5.0:所有5.2版本以下的所有固件版本;
?SIMATIC S7-400H CPU硬件版本4.5及以下所有版本。
建议受影响的用户分别更新到硬件版本5.0、5.2和6.0。西门子表示,受影响的 SIMATIC S7-400 CPU 硬件版本已停产或已被淘汰。西门子建议客户升级到新版本或采用其提供的应对举措。
鉴于 DoS 漏洞会对工业环境造成严重的风险,建议组织机构尽快更新。
关于国内可编程逻辑控制器(PLC)市场
PLC 本质上是一种工业计算机,其硬件结构与微型计算机基本相同,由电源、 CPU、存储器、 I/O、功能模块、通信模块等构成。可编程控制器依据 I/O 点数可分为小、中、大型 PLC。
西门子、三菱和欧姆龙在中国的 PLC 市场占比较重,西门子占比*,约为40%。
罗克韦尔凭借其大型 PLC 领域的技术在占整体 PLC 市场约10%;
施耐德作为老牌 PLC 供应商,市场占有率约为 9%;
国内大型 PLC 市场份额前三为罗克韦尔、施耐德、西门子,中型 PLC 市场份额前三为西门子、三菱、欧姆龙。
根据市场需求,我国国产厂商主攻中小型 PLC。国内小型 PLC 主要用于 OEM 市场。
2016 年中国 PLC 市场规模达 73 亿元,预计 2020 年中国 PLC 市场规模有望接近 100 亿元。
由此可见,西门子 PLC 产品在中国的应用场景较多,建议用户关注相关漏洞,及时进行修复或采取其他措施
西门子模块详细研究了硅的压阻效应,从此开始用硅制造压力传感器。早期的硅压力传感器是半导体应变计式的。后来在 N型硅片上定域扩散P型杂质形成电阻条,并接成电桥,制成芯片。此芯片仍需粘贴在弹性元件上才能敏感压力的变化。采用这种芯片作为敏感元件的传感器称为扩散型压力传感器。这两种传感器都同样采用粘片结构,因而存在滞后和蠕变大、固有频率低、不适于动态测量以及难于小型化和集成化、精度不高等缺点。70年代以来制成了周边固定支撑的电阻和硅膜片的一体化硅杯式扩散型压力传感器。它不仅克服了粘片结构的固有缺陷,而且能将电阻条、补偿电路和信号调整电路集成在一块硅片上,甚至将微型处理器与传感器集成在一起,制成智能传感器。这种*传感器的优点是:
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等
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将p1300设为2,变频器工作于抛物线特性v/f控制方式,这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载,如果变频器的v/f特性是线性关系,则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩,从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要,使电压随着输出频率的减小以平方关系减小,从而减小电机的磁通和励磁电流,使功率因数保持在适当的范围内。
可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值,具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。
变频器v/f控制方式驱动电机时,在某些频率段,电机的电流、转速会发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护,使得电机不能正常启动,在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点,在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度,当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点,设置p1101确定跳转频带宽度。
有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩,用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f特性频率座标,对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。
参数p1300设置为20,变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善,调速范围宽,低速范围起动力矩高,精度高达0.01%,响应很快,高精度调速都采用svpwm矢量控制方式。
参数p1300设置为22,变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前上的控制方式,其他方式是模拟直流电动机的参数,进行保角变换而进行调节控制的,矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制,控制简单, 度高。
(1)即使速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载,此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。
(2)随着转速的降低,转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等。
(3)转速越高,转矩越小的恒功率负载。此类负载如轧机、机床主轴、卷取机等。
变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变频器参数p1300设为0,变频器工作于线性
v/f控制方式,将使调速时的磁通与励磁电流基本不变。适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象
变频器v/f控制方式驱动电机时,在某些频率段,电机的电流、转速会发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护,使得电机不能正常启动,在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点,在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度,当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点,设置p1101确定跳转频带宽度
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OPC技术概述
2.1  OPC定义
OPC(OLE  for Process Control)是一套以微软COM,  DOOM (Distributed COM)技术为基础,基于Windows操作平台,为工业应用程序之间提供的信息集成和交互功能的组件对象模型接口标准。OPC实际上是提供了一种规范,通过这种规范,系统能够以服务器/客户端标准方式从服务器获取数据并将其传递给任何客户应用程序。这样,只要生产商开发一套遵循OPC规范的服务器与数据进行通信,其他任何客户应用程序便能通过服务器访问设备。
2.2  OPC基本结构
OPC技术的实现由两部分组成,OPC服务器部分  及OPC客户应用部分。OPC服务器是一个典型的现场数据源程序,它收集现场设备数据信息,通过标准的OPC接口传送给OPC客户端应用。OPC客户应用是一个典型的数据接收程序,如人机界面软件(HMI)、数据采集与处理软件(SCADA)等。OPC客户应用通过OPC标准接口与OPC服务器通信,获取OPC服务器的各种信息。符合OPC标准的客户应用可以访问来自任何生产厂商的OPC服务器程序。
OPC技术的应用模式
2.3  OPC对象
OPC数据存取规范规定的基本对象有三类:服务器(server)、组(group)和数据项(item) 。服务器对象包含服务器的所有信息,也是组对象的容器,一个服务器对应于一个OPC server,即一种设备的驱动程序。组对象除了包含它自身信息外,还负责管理数据项。每一个数据项代表到数据源的一个连接,但它没有提供外部接口,客户端程序无法对数据项直接进行操作,应用程序必须依靠数据项的容器组对象来对它进行操作。
3  IFIX与S7-200PLC的通信原理
实现IFIX与PLC的通信的过程即OPC服务器收集现场设备PLC的数据信息,并通过标准的OPC接口传送给OPC客户端IFIX应用。IFIX作为OPC客户应用是一个典型的数据接收程序,OPC客户应用通过OPC标准接口(OPC I/O驱动)与OPC服务器通信,获取OPC服务器的各种信息。
软件需求为S7-200 PC ACCESS V1.0 SP2、组态软件IFIX、OPC I/O驱动、编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP4(或者软件的更高版本)。IFIX的OPC客户端工具OPC PowerTool需要在IFIX安装完成后另行安装。
具体过程为PC ACCESS作为OPC服务器根据设计要求采集S7-200PLC内的数据信息;IFIX的OPC客户端工具OPC PowerTool根据设计要求采集PC ACCESS内的数据,IFIX数据库PDB读取OPC OPC PowerTool采集上来的数据,IFIX完成了与S7-200PLC的通讯
OPC服务器PC ACCESS和S7-200通信的实现
在PC ACCESS中引入所需要的PLC地址并进行命名。可以通过文件->输入符号导入整个STEP 7 MicroWIN V4.0中设计的符号表,也可以通过添加新PLC、添加新项目逐条添加。在单添加新项目时符号名可以单定义,但为方便使用尽量与PLC中定义符号
*。可以设置数据的可读写性。设置地址及相匹配的数据类型。所需要的数据添加完毕后可以通过在客户机中增加项目来检测数据通讯是否正常,若正常测试客户机中数据会根据PLC中程序运行进行自动刷新
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西门子触摸屏Smart700IE高分辨率宽屏显示
1、800×480 dpi 宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积,使单个画面中可以显示更多的信息,让操作员具有更舒适的视觉体验
2、高分辨率使得画面更清晰,画质更细腻
西门子触摸屏Smart700IE LED 背光,节能降耗
1、 LED 较之 CCFL,背光板厚度降低一半左右,使精彩系列面板更轻巧。同时,操作屏亮度更高,色彩更均匀,表现力更强,可视范围提高到 140°
2、LED 背光可以降低设备能耗,结合屏保功能
1、PPI 通讯协议确保精彩系列面板与西门子变频器建立高速无缝的连接,和S7-200西门子PLC组成的小型自动化解决方案
2、集成的 RS 422/485 通讯口使精彩系列面板的通讯更加灵活,可以和市场主流的小型 PLC 建立稳定可靠的通讯连接。(三菱 FX 系列;欧姆龙 CP1 系列)
3、当采用 PPI 通讯时,通信速率高达 187.5kb/s
西门子触摸屏Smart700IE高性能处理器、高速外部总线及 64M DDR 内存
1、的 ARM 处理器,主频达到 400MHz,使数据处理更快,画面显示更流畅
2、高速的外部总线充分发挥处理器的强大性能
3、增强的 64M DDR 内存使得画面的切换速度更快
西门子触摸屏Smart700IE德国品质轻松拥有
1、精彩系列面板的 ESD、RS 等关键指标比标准(IEC)提高 50%
2、精彩系列面板通过 CE 认证
西门子触摸屏Smart700IE*的生产失效故障模式分析
1、潜在的缺陷及故障分析模型贯穿产品从研发到生产的每个环节,保产品可靠性
2、成熟的生产流程及完善的质量控制体系确保产品质量
西门子触摸屏Smart700IE*的工业设计理念
1、特的边框倒角设计,让操作屏的外观更具流线型,给人以舒适感
2、优雅清新的绿色边框设计,给人以视觉上的开阔感,缓解操作员的视觉疲劳
3、使用符合 UL 标准的 PC + ABS 合金材料,耐高温、抗腐蚀,特别适用于工业现场的应用环境
西门子触摸屏Smart700IE可靠的电源设计
1、内置的 24V 电子自恢复反接保护,避免因误接线而导致的产品损坏
2、供电电源范围可达±20%
西门子触摸屏Smart700IE软件特点
作为精彩系列面板的组态软件,WinCC fl exible 简单直观、功能强大、应用灵活且智能,非常适合机械 设备或生产线中人机界面的应用。WinCC flexible 软件包括一系列执行各种组态任务的编辑器和工具。可使用多种便捷的功能来组态显示画面,例如缩放、旋转和对齐等功能。在 WinCC flexible 中,您可根据需要设置自己的工作环境。在组态工程时,组态任务对应的工作窗口会出现在显示器上,包括:
1、项目窗口:显示项目结构(项目树),进行项目管理
2、工具箱窗口:包含丰富的对象库
3、 对象窗口:显示已创建对象,并可以通过拖放操作复制到画面中
4、 工作区:编辑、组态画面和对象
5、属性窗口:编辑从工作区域中选取的对象属性
西门子触摸屏Smart700IE变量管理
拥有特的变量管理器,可以集中管理项目中的所有变量
1、查阅、检索变量更方便,可使用变量名称来标识 PLC 变量
2、通过拖放操作,批量创建名称、类型及地址满足一定关系的变量
3、快速修改多个变量的类型、地址或名称等属性
西门子触摸屏Smart700IE报警管理
报警管理器支持各种类型的报警:
1、可以自定义报警类别? 支持模拟量及数字量报警
2、可以自定义报警组,相同组的报警可以同时被确认
3、支持报警事件函数包含功能完善的报警显示控件,支持外观自定义
西门子PLC插入更换存储器卡
注意:如不是在STOP模式插入存储卡,则CPU会自动进入STOP模式,同时STOP—LED以1秒间隔闪烁以请求储器复位!
1.设置CPU为STOP(停机)模式。
2.是否已插入储器卡,如果是,拔掉它。
3.将新储器卡插入到CPU的插座中,请注意存储器卡上的插入标记应对准的CPU上的标记。
4.复位CPU。
六.将操作系统后备到存储器卡:
CPU313,314,315IMB以上的存储器卡
用LED指示灯进行诊断:
LED说明
SF点亮情况:○1硬件故障;○2编程错误;○3参数赋值错误;○4计算错误;○5定时器错误;○6存储器错误○7电池故障或无后备电池;○8I/O故障/错误(于外部I/O);○9通讯故障
BATF点亮情况:当无后备电池,后备电池故障或没有充电时点亮.
注意:当连接充电电池时该灯点亮,其原因是充电电池不能对用户程序进行后备.
STOP当CPU不处理用户程序时点亮当CPU申请存储器复位时闪烁.
西门子PLCCPU复位
注意:CPU复位进行的活动:
1.CPURAM中和负载存储器中的整个用户程序(不包括EPROM负载存储器)。
2.CPU保持数据。
3.CPU测试本身的硬件。
4.如已插入存储器卡.则CPU将存储器中有关的内容复制到RAM。
步骤复位CPU存储器
1将钥匙开关拔至STOP位置
2将钥匙开关拔至MRES位置,直至STOP指示灯亮几秒并保持点亮(持续3秒)
3在3秒钟内,必须将开关拨回MRES位置并保持住,直至STOP指示灯闪烁(2HZ)。
当CPU完全复位,STOP指示灯停止闪烁并保持点亮。此时,CPU已对存储器复位
西门子普通面板主要包含以下11种:
OP 73 3 寸,单色,8 个系统键,4 个功能键;订货号6AV6641-0AA11-0AX0
OP 77A 4.5 寸,单色,23 个系统键,8个功能键(4个LED),256 KB内存;订货号6AV6641-0BA11-0AX1
OP 77B 4.5 寸,单色,23 个系统键,8个功能键(4个LED),1024 KB内存;订货号6AV6641-0CA01-0AX1
TP 177A 5.7 寸,单色,512 KB 用户内存;订货号6AV6642-0AA11-0AX1
TP 177B PN/DP 4.3 寸,宽屏 16:9,256 色,2 MB 用户内存;订货号6AV6642-0BD01-3AX0
TP 177B DP 5.7 寸,单色,2 MB 用户内存;订货号6AV6642-0BC01-1AX1
TP 177B PN/DP 5.7 寸,256 色,2 MB 用户内存;订货号6AV6642-0BA01-1AX1
OP 177B DP 5.7 寸,单色,2 MB 用户内存;订货号6AV6642-0DC01-1AX1
OP 177B PN/DP 5.7 寸,256 色,2 MB 用户内存;订货号6AV6642-0DA01-1AX1
TP 277 5.7 寸,256 色,4 MB 用户内存;订货号6AV6643-0AA01-1AX0
OP 277 5.7 寸,256 色,4 MB 用户内存;订货号6AV6643-0BA01-1AX0
4、西门子多功能面板主要包含以下9种:
MP177 5.7 寸, 64K 色,2 MB 用户内存;订货号6AV6642-0EA01-3AX0
MP 277 7.5 寸,64K 色,触摸屏,6 MB 用户内存;订货号6AV6643-0CB01-1AX1
MP 277 7.5 寸,64 K 色,36 个系统键,26 个功能键(18 个 LED),6 MB 用户内存
http://www.absygs.com

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