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西门子6ES7516-2PN00-0AB0现货供应
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发布时间: 2023-06-29 01:24
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详细信息

西门子6ES7516-2PN00-0AB0现货供应


  【关键词】
    1 PLC
    2 WinCC
    3、 现场总线




  一、 概述

  近年来广播电视发射技术有了飞跃的发展,发射机朝着高效率、全固态化、智能化方向发展,新型发射机的控制系统多以单片机为核心构成,具有高度的智能化和可靠性。随着自动化技术的高速发展,PLC的可靠性也是很高的,使得对发射机的操作做到无人值守已可以实现。

  本文以我曾做的某电视台发射机房实时监控系统为例,介绍西门子PLC在广电系统中的应用。系统采用1台西门子S7-300作为主站,5S7-200作为从站,主站通过稳定的工业现场总线(PROFIBUS-DP)将从站采集的所有PLC的数据传送给上位机画面,从而给工作人员的管理带来了方便。



  二、 系统硬件

  该控制系统共需开关量输入93点,开关量输出35点,模拟量输入62点。为尽可能减少电磁干扰,根据发射机分布情况,系统共分一个主站和五个从站。选用西门子S7-300系列CPU315-2DP作为主工作站,S7-200系列CPU224加开关量输入输出模块EM223和模拟量输入模块EM231以及Profibus-DP模块EM277组成从工作站,并为每一个从站配置了一个TD200文本操作显示面板用于本地实时显示发射机工作参数。在发射台监控室设置了两台装有西门子WinCC组态软件的研华工控机。整个系统通过工业现场总线(PROFIBUS-DP)联接而成。系统网络结构见系统原理图"

 




  6PLC工作站完成底层的控制动作,包括:开关信号的采集,模拟信号的采集,以及由PLC给发射机发出控制信号。选用一台S7-300是为了实现上位机冗余、底层PLC CPU时钟校正、自动开关发射机数据存储和所有采集的数据的快速集中处理。

  2台上位机通过工业以太网(TIP/IP),完成互相冗余;同时,通过总线将6PLC的数据全部采集上来,在画面上显示。冗余的上位机增强了整个系统的可靠性。

  由于发射台有着强磁场干扰和发射机的模拟量信号不在PLC标准范围之内,在工作站PLC与发射机之间使用了信号调理电路联接;信号调理电路的作用是将发射机的模拟量信号转化为标准的4-20mA模拟信号作为PLC的输入,并且从电磁兼容的角度考虑,也保证了采集信号的准确。


  三、 系统软件

  整个软件系统分为PLC工作站应用软件和上位机人机界面组态软件两大部分。本系统中采用西门子公司的STEP7MicroWin_3.2编程软件进行了PLC工作站的应用软件编程,同时还采用了西门子公司的WinCC组态软件进行了上位机人机界面的组态编程。



  四、 系统功能

  本系统主要实现了下述功能:

  1. 自动监测发射机系统运行状态,实时监测、记录各参数量值(包括模拟量和开关量值);对异常情况和参数越限进行记录报警;自动记录各机器开关机的时间及累计运行时间。

  2. 按各频率每周播出时间表,定时(或随时)开机、关机、倒机;

  3. 报警功能:有故障,即时显示报警。本地采用语音声、光报警方式,并可根据故障程度自动开启备用发射机;

  4. 根据不同用户的权限实时控制发射机各种操作。

  5. 自动生成报表功能:可根据用户的要求,生成各类报表(如日报表、季报表、故障记录、维修记录、检修记录、指标记录、交接班记录等)。报表可根据需要进行定时或随机打印;

  6. 键盘功能

    1) 可通过小键盘对前端机进行人工干预或修改某些参数;
    2) 可修改开关机时间、当前时间、倒机时间;
    3) 可通过键盘操作实现开机、关机、倒机等操作;
    4) 为了避免频繁倒机,可屏蔽某一部发射机的使用。

  7. 遥控操作主要是对发射机的工作参数进行设置或直接控制发射机,主要的命令有:开机(包括高开、低开)、关机(包括高关、低关)、倒机、复位等。值班员通过这些功能,控制设备的工作状态。

  为了保证系统的安全有效运行,系统提供口令管理机制来限定值班员的操作权限和操作范围。值班员的权限由系统管理员设定。

  系统运行过程中的操作情况都被自动记录,包括值班员的编号、时间、命令等。系统可以对记录进行查询、检索,以便了解值班员对系统的操作

  8. 数据查询

    1) 历史曲线:查询设备的模拟量,每五分钟取一点数据,画出昨天和的两条曲线。
    2) 事件查询列出设备发生故障或越限这两种事件,并显示故障代码及含义,发生故障设备的数据、状态。

  9. 数据存储:

    1) 一类是五分钟数据,它只包含模拟量,因为数据量较大,只需保存三个月,五分钟数据以曲线的方式显示;
    2) 一类是例行数据(整点数据),包括模拟量、开关量,整点数据是各类报表的依据。
    3) 另一类是故障数据,包含故障前后十秒内的所有数据。
    4) 所有历史数据亦可存入光盘长期保存。

  10. 数据库的通用性和安全性

  1) 历史数据存放在主服务器数据库中,在从服务器中建立该数据库的镜像备份,两者通过定时校验,发现问题及时自动恢复。

  2) 对数据库的查阅、修改、删除设置不同级别的权限,以防数据库中的信息被破坏。

  11. MIS系统(管理信息系统)是监控系统中的一部分,是一个小型的数据库,主要是对机房内的器材、图纸资料、技术档案进行统一的、规范的、科学的管理。MIS系统具备一般数据库所具有的各种功能,包括对器材、图纸资料、指标记录、维修记录、交接班记录进行显示、查询、检索、统计、打印报表等功能。

  12. 远程访问采用网络操作系统、内置Web Server软件,利用Web 信息发布技术,通过局办公网,为上级领导和相关职能部门提供有关的信息。

  为了保证系统的安全,减少系统入侵或人为破坏的可能性,应设置实时数据网关,使监控网能共享办公网资源,办公网不能直接访问监控网,只能按权限取得约定的实时信息

 科学的编程步骤其实很简单,但往往大多数工程师就是认为简单而忽略很多细节。细节的忽略,必然会在以后出现问题。想避免日后的问题,只有好好的遵守规则,没有规矩不成方圆,plc编程一样有其自身的规矩。
步:阅读产品说明书
步看起来再简单不过了,但很多工程师都做不到。认为这一步是浪费时间,甚至只从供货方培训来了解设备。
仔细阅读说明书是编程的步,首先要阅读安全守则,知道哪些执行机构可能会对人身造成伤害,哪些机构间容易发生撞击,当发生危险时如何解决,这些致命的问题都在安全守则中,为什么不去看呢?
此外,关于设备每个元件的特性,使用方法,调试方法也在说明书中,不去阅读,即使程序正确,如果元件没有调试好,设备一样不能工作。再有,所有的电路图、气动液压回路图、装配图也在说明书中,不去阅读它怎么知道没种元件可以做何种改造呢。
第二步:根据说明书,检查I/O
第二步,检查I/O,俗称“打点”。
检查I/O的方法很多,但是一定要根据说明书提供的地址依次进行检查,在安全的情况下来检查。
在检查输入点时,一般输入信号无非是各种传感器,如电容、电感、光电、压阻、超声波、磁感式和行程开关等传感器。检查这些元件比较简单,根据元件说明将工件放在工位上,或是移动执行机构检查传感器是否有信号即可。当然,不同的设备检测的方式可能不同,这要看具体情况而定了。
但是在检查输出信号时就要格外小心了。如果是电驱动产品,必须在安全情况下,尤其是保证设备不会发生撞击前提下,让执行机构的驱动器得电,检查执行机构是否能够运动。如果是液压或气动执行机构,同样在安全情况下手动使换向阀得电,从而控制执行机构。在检查输出信号时,不论执行机构的驱动方式是什么,一定要根据元件说明书,首先要保证设备和人身安全,要注意并不是所有设备的执行机构都可以通电测试的,所以有时个别的输出信号可能无法手动测试。
无论是输入还是输出装置,当传感器有信号或执行机构的驱动装置得电后,必须同时检查PLC上的I/O模块指示灯是否也点亮。很多设备中,输入输出信号是通过接线端子与PLC连接,有时接线端子的指示灯有信号 ,但不能保证由于连接导线内部断路,而PLC上相应的地址没有信号接通。这一点要特别注意。
在测量输入输出信号后,要同时将测量的地址记录下来,保证信号地址和说明书中一致。如有不同,再次测量设备地址,多次测量仍然不一致,先联系设备厂家,因为此时不能保证厂家提供的地址没有错误。
第三步:打开编程软件,进行硬件配置,并将I/O地址写在符号表中
不同的PLC使用不同的编程软件。但是对于任何一种软件来说,编程前的步就是进行硬件组态,根据实际PLC的类型建立硬件配置及相应的通讯配置。硬件组态完成后,将之前在纸上记录下来的I/O地址写在软件的符号表中。由于软件不同,对于符号表的定义可能不同,但一般的软件都有该功能,这一步是至关重要的。在编写符号表时,不仅要把设备输入输出的地址写正确,好再给每个地址命名并添加注释,这对后面的编程会非常方便。不需要在编程时每次都查询地址,只要填写命名好的名称即可。当然,这也取决于软件是否具备此功能。
第四步:写出程序流程图
在编程之前,一定要在草稿上写出程序的流程图。一个完整的程序,应该包括主程序、停止程序、急停程序、复位程序等部分,如果软件允许,应该将各个程序按“块”的形式编写,即一个程序是一个块,终将每个块按需求来调用即可。
PLC擅长的就是处理顺序控制,在顺序控制中主流程是核心,一定要确保制定好的流程是正确的,要在草稿上仔细检查。如果主流程存在问题,当程序被PLC执行后,很可能发生撞击,损坏设备或对人身造成危险。
第五步:在软件中编写程序
确保主流程没有问题后,便可以在软件中编写程序了。此外,还要注意停止、急停和复位程序的正确性,尤其是停止和急停程序,这是关系到人身安全和设备安全的重要的程序,万万不可小视。一定要保证无论在任何情况下,只要执行停止或急停程序,设备不会对人身造成伤害。
第六步:调试程序
在调试程序这一步中,可以分成两个方面。
1.如果条件允许,或是你的逻辑能力超强,可以先用软件的仿真功能做测试,但是很多繁琐的程序很难用软件仿真看出程序是否正确。
2.将程序下传到PLC中进行在线的调试。如果设备不动或运行中出现异常情况,先不要去修改程序,很可能是传感器没有调试到位,如果确保传感器无误,再去修改程序。
第七步:调试完成后,再次编辑程序
在上一步的调试中,由于对程序有所修改,故必须再次整体检查或编辑一下程序,然后将终的程序下传到PLC中。
第八步:保存程序
在这一步中,要注意一个问题,就是应该将程序保存在什么地方?PC硬盘?闪存设备?移动硬盘?当然这些都不可以,所有这些存储设备都可能感染病毒。所以,必须且只能将程序烧制到光盘上。而且还有一个问题,烧制的程序是哪个程序?在之前我们已经将终调试并修改完成的程序下载到PLC中,如果PLC在执行该程序时完全无误的话,就将该程序上传到PC中,将此程序烧制到光盘中。
上面的一切都是为了安全。
第九步:填写报告
完成编程后,应该填写后的调试报告,将遇到的问题和程序的一些难点问题一一记录下来。因为长时间以后,自己也会对程序的某些技巧的地方遗忘,同时也方便其他同事能够理解你所编写的程序

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