西門子6ES7151-1AA05-0AB5

由于PC的迅速發(fā)展，創(chuàng)建新的嵌入式P其高性能的硬件和的V8.0版固件，AS410性的CPU410-5H控制器涵蓋了AS412至AS417自動(dòng)化的全部應(yīng)用領(lǐng)域，其自動(dòng)化性能可根據(jù)SIMATICPCS7對(duì)象(PO)數(shù)量靈活。

　　他尤其對(duì)記者強(qiáng)調(diào)，MindSphere并不是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的商業(yè)，比如社交網(wǎng)站會(huì)拿用戶的數(shù)據(jù)來做一些事，但這不是MindSphere的商業(yè)，在漢諾威期間，西門子MindSphere的另一大突破是與德國大眾達(dá)成合作共建工業(yè)云。

　　西門子是深受喜愛并廣受尊敬的企業(yè)公民，與的合作可以追溯到1872年，當(dāng)時(shí)西門子公司向提供了臺(tái)指針式電報(bào)機(jī)。公司見證了近25年來改革開放帶來的變化，并且非常自豪地成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展中忠實(shí)并值得信賴的合作伙伴。西門子的全部業(yè)務(wù)集團(tuán)都已經(jīng)進(jìn)入，活躍在的信息與通訊、自動(dòng)化與控制、電力、交通、、照明以及家用電器等各個(gè)行業(yè)中，其核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和工業(yè)解決方案。迄今為止，西門子在已經(jīng)建立了70多家公司，在55個(gè)城市建立了地區(qū)辦事處。這種區(qū)域組織結(jié)構(gòu)讓公司更好地把握市場(chǎng)脈搏，了解本地信息，更加有效的客戶的需求。西門子擁有超過36000名高素質(zhì)的員工，是在華擁有員工數(shù)多的外商投資企業(yè)之一。公司長(zhǎng)期致力于成為經(jīng)濟(jì)不可分割的組成部分，通過繼續(xù)擴(kuò)大投資，增強(qiáng)本地研發(fā)和，拓展本地采購活動(dòng)，來保證其在華業(yè)務(wù)的長(zhǎng)足發(fā)展。

　　遲到之后，它需要盡快將*客戶做成*，成為以后推廣的樣板，而放眼未來，MindSphere的遲到并不致命，層出不窮，數(shù)以百計(jì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)大部分將消失，這是業(yè)內(nèi)共識(shí)，JanMrosik認(rèn)為，未來只會(huì)有若干個(gè)平臺(tái)能夠生存。

　　有可能的用戶，是原本就使用西門子自動(dòng)化服務(wù)，PLC產(chǎn)品的企業(yè)，眾業(yè)達(dá)與上實(shí)龍創(chuàng)均是這類企業(yè)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在獲取數(shù)據(jù)時(shí)面臨的一個(gè)核心問題，是現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備千差萬別的數(shù)據(jù)通信協(xié)議和格式，自動(dòng)化設(shè)備市場(chǎng)玩家眾多。

　　它是企業(yè)的工具，在郵件剛開始出現(xiàn)的時(shí)候，許多企業(yè)都會(huì)自建郵件，但經(jīng)過大約10年，終幾家大的郵件服務(wù)商占據(jù)了絕大部分市場(chǎng)，對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，未來也將是如此趨勢(shì)，只是出于工業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜性，可能不同行業(yè)都會(huì)有一個(gè)的平臺(tái)。

　　MindSphere的用戶而言，西門子數(shù)字工業(yè)集團(tuán)工廠自動(dòng)化部CEORalf-MichaelFranke在漢諾威期間結(jié)合大眾的合作做了進(jìn)一步的解釋，他表示，數(shù)據(jù)和分析的結(jié)果是屬于大眾的，西門子和只是幫助大眾更好地在平臺(tái)上應(yīng)用。

　　一個(gè)項(xiàng)目一個(gè)項(xiàng)目去做落地，不同公司對(duì)數(shù)據(jù)獲取的需求到看板界面的偏好等大大小小的細(xì)節(jié)要求千差萬別，需要深度參與其中才能做好服務(wù)，[工業(yè)是深度定制化的，"一位相關(guān)人士感嘆，MindSphere市場(chǎng)的落地亦是如此。

　　在控制層，用戶可選擇多種不同性價(jià)比等級(jí)的自動(dòng)化，CompactMicrobox自動(dòng)化SIMATICPCS7ASRTX使用S7-400系列作為的模塊自動(dòng)化，高可用性和相關(guān)這使用戶能夠?qū)⒆詣?dòng)化的性能至工廠或工廠部門要求的狀態(tài)。

　　西門子及供應(yīng)商負(fù)責(zé)將MindSphere擴(kuò)展到大眾工業(yè)云上，并提供邊緣計(jì)算解決方案，大眾與AWS共同大眾工業(yè)云，在目前西門子發(fā)布的關(guān)于MindSphere合作的息中，大眾是其中規(guī)模，度的企業(yè)。

　　使其具體的需求，SIMATICPCS7控制提供了一系列的自動(dòng)化，可為您的應(yīng)用提供適當(dāng)?shù)男阅?，自?dòng)化的特點(diǎn)是其高度的靈活性，它們?cè)诟鞣N性和可用性階段下具有可擴(kuò)展性和可用性-從用于中小型規(guī)模工廠的相對(duì)便宜的解決方案到用于大型生產(chǎn)工廠的冗余。

　　西門子宣布發(fā)布一款專門為工業(yè)機(jī)械行業(yè)的全新解決方案"先迚機(jī)械工程",該解決方案旨在幫助機(jī)械制造商迎接挑戰(zhàn),包括越來越復(fù)雜的產(chǎn)品和越來越短的供貨周期。"先迚機(jī)械工程"解決方案將提供一個(gè)能將機(jī)械、電氣和工程的數(shù)據(jù)連接起來的平臺(tái),以供工程師訪問數(shù)字化樣機(jī)或數(shù)字化雙胞胎,并可在整個(gè)中對(duì)其迚行虛擬。建立一個(gè)這樣的工程平臺(tái)可以增強(qiáng)協(xié)同,時(shí)間

集成 2 端交換機(jī)

通過 SIMATIC 總線適配器，可任意選擇連接系統(tǒng)（標(biāo)準(zhǔn)功能等級(jí)及以上等級(jí)）和物理連接（高性能功能等級(jí)及以上等級(jí)），也可作為系統(tǒng)集成的光纜到銅纜介質(zhì)轉(zhuǎn)換器

使用復(fù)位按鈕，可方便地恢復(fù)出廠設(shè)置，無需使用編程設(shè)備

將背板總線與 PROFINET 周期自動(dòng)同步，以大限度減少響應(yīng)時(shí)間波動(dòng)（抖動(dòng)）

下面所列是可用于 ET 200SP 的接口模塊的簡(jiǎn)略概覽，顯示了它們之間的基本差別。通過 TIA Selection Tool，可更加清晰和精確地比較不同接口模塊的功能。

SIMATIC IM155-6DP 高性能型，帶 PROFIBUS 連接

多 32 個(gè) I/O 模塊，還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊。

可通過 ET 200AL 系列中的多 16 個(gè)模塊、使用 BU-Send 基本單元和 BA-Send 總線適配器進(jìn)行擴(kuò)展

對(duì)于每個(gè)模塊和每個(gè)站的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每種情況下多為 244 字節(jié)

時(shí)間更新時(shí)間：典型值5 ms

通過 9 針 Sub-D 插座實(shí)現(xiàn) PROFIBUS 連接

產(chǎn)品套件中包括服務(wù)器模塊和帶編程設(shè)備接口的 PROFIBUS 連接器

SIMATIC IM155-6PN 基本型，帶 PROFINET 接口

多 12 個(gè) I/O 模塊，無 PROFIsafe 模塊，具有全面診斷支持功能

對(duì)于每個(gè)模塊和每個(gè)站的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每種情況下多為 32 字節(jié)

時(shí)間更新時(shí)間：典型值 1 ms

通過 2 個(gè)集成式 RJ45 接口進(jìn)行 PROFINET 連接（集成式 2 端交換機(jī)）

套件包括服務(wù)模塊

SIMATIC IM 155-6PN 標(biāo)準(zhǔn)型，配有用于連接 SIMATIC 總線適配器的 PROFINET 接口

 西門子6ES7151-1AA05-0AB5

二、存儲(chǔ)器容量的估算 
存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代。 
存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。

首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 

三、控制功能的選擇 
該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 
(一)運(yùn)算功能 
簡(jiǎn)單PLC的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型PLC中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他運(yùn)算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，目前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。

(二)控制功能 
控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。 
(三)通信功能 
大中型PLC系統(tǒng)應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線和標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如TCP/IP），需要時(shí)應(yīng)能與工廠管理網(wǎng)（TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。 
PLC系統(tǒng)的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口

（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1冗余配置，通信總線應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，通信距離應(yīng)滿足裝置實(shí)際要求。 
PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%。PLC系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式：1）PC為主站，多臺(tái)同型號(hào)PLC為從站，組成簡(jiǎn)易PLC網(wǎng)絡(luò)；2）1臺(tái)PLC為主站，其他同型號(hào)PLC為從站，構(gòu)成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；3）PLC網(wǎng)絡(luò)通過特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；4）PLC網(wǎng)絡(luò)（各廠商的PLC通信網(wǎng)絡(luò)）。 
為減輕CPU通信任務(wù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)組成的實(shí)際需要，應(yīng)選擇具有不同通信功能的（如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)）通信處理器。 
(四)編程功能 
離線編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。 

五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語言和語句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時(shí)，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如C，Basic等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。 
(五)診斷功能 
PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。
 

西門子S7-300 PLC選型 

一西門子S7-300 PLC選型要點(diǎn)
　　S7-300 PLC的選型原則是據(jù)生產(chǎn)工藝所需的功能和容量進(jìn)行選型，并考慮維護(hù)的方便性、備件的通用性，以及是否易于擴(kuò)展和有無特殊功能等要求。選型時(shí)具體注意以下幾方面：
　　(1)有關(guān)參數(shù)確定。一是輸入/輸出點(diǎn)數(shù)(I/O點(diǎn)數(shù))確定。這是確定PLC規(guī)模的一個(gè)重要依據(jù)，一定要根據(jù)實(shí)際情況留出適當(dāng)余量和擴(kuò)展余地。二是PLC存儲(chǔ)容量確定。注意當(dāng)系統(tǒng)有模擬量信號(hào)存在或要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理時(shí)，其存儲(chǔ)容量應(yīng)選大一些。

　　(2)系統(tǒng)軟硬件選擇。一是擴(kuò)展方式選擇，S7-300 PLC有多種擴(kuò)展方式，實(shí)際選用時(shí)，可通過控制系統(tǒng)接口模塊擴(kuò)展機(jī)架、Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線、通信模塊、運(yùn)程I/O及PLC子站等多種方式來擴(kuò)展PLC或預(yù)留擴(kuò)展口；二是PLC的聯(lián)網(wǎng)，包括PLC與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和PLC之間相互聯(lián)網(wǎng)兩種方式。因S7-300 PLC的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)淡化了PLC與DCS的界限，聯(lián)網(wǎng)的解決方案很多，用戶可根據(jù)企業(yè)的要求選用；三是CPU的選擇，CPU的選型是合理配置系統(tǒng)資源的關(guān)鍵，選擇時(shí)必須根據(jù)控制系統(tǒng)對(duì)CPU的要求(包括系統(tǒng)集成功能、程序塊數(shù)量限制、各種位資源、MPI接口能力、是否有  PROFIBUS-DP主從接口、RAM容量、溫度范圍等)，并好在西門子公司的技術(shù)支持下進(jìn)行，以獲得合理的選型；四是編程軟件的選擇，這主要考慮對(duì)CPU的支持狀況，我們的體會(huì)是：STEP7 V4.0對(duì)有些型號(hào)的CPU不支持，硬件組態(tài)時(shí)會(huì)發(fā)生故障出錯(cuò)，而STEP7V5.0則不存在這種問題。 

二設(shè)計(jì)及使用
     1. 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
　　設(shè)計(jì)時(shí)主要應(yīng)注意以下幾方面：
　　(1)PLC輸出電路中沒有保護(hù)，因此在外部電路中應(yīng)設(shè)置串聯(lián)熔斷器等保護(hù)裝置，以防止負(fù)載短路造成PLC損壞。熔斷器容量一般為0.5A。
　　(2)PLC存在I/O響應(yīng)延遲問題，因此在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。MPI通信協(xié)議雖簡(jiǎn)單易行，但響應(yīng)速度較慢。
　　(3)編制控制程序時(shí)，好用模塊式結(jié)構(gòu)程序。這樣既可增強(qiáng)程序的可讀性，方便調(diào)試和維護(hù)工作；又能使數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)統(tǒng)一，方便WinCC組態(tài)時(shí)變量標(biāo)簽的統(tǒng)一編制和設(shè)備狀態(tài)的統(tǒng)一顯示。
　　(4)硬件資源。要合理配置硬件資源，以提高系統(tǒng)可靠性。如PLC電源配電系統(tǒng)要配備冗余的UPS不間斷電源，以排除停電對(duì)全線運(yùn)行的不利影響。又如對(duì)電機(jī)的控制回路要進(jìn)行繼電器隔離，以消除外部負(fù)載對(duì)I/O模塊的可能損壞。另外，系統(tǒng)設(shè)備要采用獨(dú)立的接地系統(tǒng)，以減少雜波干擾。
 
　　2. 使用要點(diǎn)
　　(1)抗干擾措施。來自電源線的雜波，能造成系統(tǒng)電壓畸變，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備的過電壓、過負(fù)荷、過熱甚至燒毀元器件，造成PLC等控制設(shè)備誤動(dòng)作。所以，在電源入口處好應(yīng)設(shè)置屏蔽變壓器或電源濾波等防干擾設(shè)施。其中，電源濾波器的地要以短線路接到*保護(hù)地。對(duì)于直流電源，則可加裝微分電容加以干擾抑制。
　　(2)保護(hù)接地。可采取用不小于10mm2的保護(hù)導(dǎo)線接好配電板的保護(hù)地；相鄰的控制柜也應(yīng)良好接觸并與地可靠連接。同時(shí)要做好防雷保護(hù)接地，通?？刹扇】偩€電纜使用屏蔽電纜且屏蔽層兩端接地，或模擬信號(hào)電纜采取兩層屏蔽，外層屏蔽兩端接地等措施。另外，為防止感應(yīng)雷進(jìn)入系統(tǒng)，可采用浪涌吸收器。
　　(3)做好信號(hào)屏蔽。信號(hào)的屏蔽非常關(guān)鍵，一般可采取屏蔽電纜傳送模擬信號(hào)。注意對(duì)多個(gè)模擬信號(hào)共用一根多芯屏蔽電纜或用兩種屏蔽電纜傳送時(shí)，信號(hào)間一定要做好屏蔽。而且電纜的屏蔽層一端(一般在控制柜端)要可靠接地。
　　(4)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒有或無法設(shè)置硬點(diǎn)時(shí)，可在操作界面上采取軟按鍵的方法解決走向選擇或控制方式選擇等問題。此外，與變頻器、智能儀表等的連接，好還是采用信號(hào)線直接相連的方式。
　　(5)應(yīng)合理配置PLC的使用環(huán)境，提高系統(tǒng)抗干擾能力。具體采取的措施有：遠(yuǎn)離高壓柜、高頻設(shè)備、動(dòng)力屏以及高壓線或大電流動(dòng)力裝置；通信電纜和模擬信號(hào)電纜盡量不與其他屏 (盤)或設(shè)備共用電纜溝；PLC柜內(nèi)不用熒光燈等。另外，PLC雖適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，但使用中也應(yīng)盡量避免直接震動(dòng)和沖擊、陽光直射、油霧、雨淋等；不要在有腐蝕性氣體、灰塵過多、發(fā)熱體附近應(yīng)用；避免導(dǎo)電性雜物進(jìn)入控制器。