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西门子6SN1118-0DM21-0AA0

西门子6SN1118-0DM21-0AA0

简要描述:西门子6SN1118-0DM21-0AA0
现场I/O站:使用现场总线技术,在设备现场直接采集现场仪表的信号,控制现场的执行机构。
现场总线ProfiBus:用于连接控制单元与操作员站以及管理网络。
本系统采用PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模块相连构成系统的主站。CP342-5是用于连接S7-300和 profibus-DP的主/从站接口模块

产品型号:

所属分类:西门子轴卡

更新时间:2022-02-24

厂商性质:代理商

详情介绍

西门子6SN1118-0DM21-0AA0

序列发生器诊断显示

WinCC flexible/ProAgent 和 WinCC/ProAgent1) 同时具有图像监控和序列发生器诊断的功能。这样用户就可在 HMI 设备上同时监控激活/故障步骤以及故障原因,如故障转换条件

 

设备概述

设备概述以表格的形式显示了所有的技术设备和各自的子设备(系统/机器部件)。在此显示中,用户能够识别相应设备正处于哪个操作模式或状态等。如果需要,用户可以更改操作模式。

故障单元由属性标记。

 

诊断细节显示

诊断详细视图显示了所发生的过程故障的故障操作数和发生时间。当时的状态信息也可作为一种选择予以显示诊断结果或是以梯形图(LAD)语句表(STL)显示,或用符号表显示并为每种显示格式输出来自 S7 符号表的带符号和注释的操作数只显示那些操作数,并加强亮度来标记发生错误的故障属性还可以切换到一个可扫描PLC中所有操作数的当前状态的视图。

 

运动显示

运动视图用于对调试提供支持每条运动线包含一条注释行,它描述运动(例如X轴),实施运动的二个作用,控制运动用的回检信号以及限制到达的信息(多为16条信息)。

运动可在使用SIMATIC面板和多功能面板的情况下通过侧面的软键进行控制时间要求严格的运动可通过PLC输入直接激活(如果得到目标硬件支持)24V直接控制键,通过PROFIBUS的DP直接控制键)

 

序列发生器运行显示

序列发生器运行画面为控制序列器发生提供支持。如同S7-GRAPH中的状态/控制,它能提供各种功能,如初始化和确认序列发生器,启动,撤消和递增的单步,以及选取控制方式.步骤以表格形式输出,附有每个步骤的编号和名称。有效和错误的步骤以属性标出,这就为操作人员提供序列发生器当前状态的一个清晰的概貌。

 

- 在故障定位和矫正方面为设备/机器维护人员提供的支持,

- 增强设备的实用性并且

- 减少了停工时间。

 roAgent 6.0 也支持此功能。

提高了产量,使得工程开发费用小化,降低了使用寿命内的成本

DCS控制系统与PLC控制系统区别
DCS指的是控制危险分散、管理和显示集中。60年代末有人研制了作逻辑运算的可编程序控制器(Programmable Logic Controller)。简称PLC。主要应用于汽车制造业。70年代中期以完成模拟量控制的DCS推向市场,代替以PID运算为主的模拟仪表控制。
DCS控制系统与PLC控制系统主要区别在: 一、首先是系统和局部的区别;DCS从系统来考虑,有许多特殊特性,如信息的收集和分析; 二、网络连接的紧密程度; 三、冗余方面完整性. 因为目前基本上高级的PLC都支持现场总线和ETHERNET,所以不能说PLC的开放性比DCS差,而且PLC也有支持C语言的,包含大容量内存,因此实现复杂的算法也是可以的,具体表现在以下方面:
1. DCS是一种“分散式控制系统",而PLC只是一种(可编程控制器)控制“装置",两者是“系统"与“装置"的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能. 
2. 在网络方面,DCS网络是整个系统的中枢神经,和利时公司的MACS系统中的系统网采用的是双冗余的100Mbps的工业以太网,采用的标准协议TCP/IP。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性更好.
而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与标准不符。在网络安全上,PLC没有很好的保护措施。我们采用电源,CPU,网络双冗余. 
3. DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,是做不出协调控制的功能。
4. DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。
5. DCS安全性:为保证DCS控制的设备的安全可靠,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要
控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的
安全可靠。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念,就更谈不上冗余控制策略。特别是当其
某个PLC单元发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比其安全可靠性上高一个等级。
6. 系统软件,对各种工艺控制方案更新是DCS的一项基本的功能,当某个方案发生变化后,工程师只需要在工程师站上将更改过的方案编译后,执行下装命令就可以了,下装过程是由系统自动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺要求控制对象控制精度提高。而对于PLC构成的系统来说,工作量极其庞大,首先需要确定所要编辑更新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,后再用的机器(读写器)专门一对一的将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且极其不利于日后的维护。在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因。
7. 模块:DCS系统所有I/O模块都带有CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电插拔,随机更换。而PLC模块只是简单电气转换单元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪。总而言之,从电厂搞维护而言DCS和PLC是有严格的界限的。锅炉、汽机、发电机三大主机的控制肯定用DCS控制,而PLC也只是应用于辅机如化学补给水系统、输煤系统、除灰渣系统及汽机保护(但不参与控制),还有一些厂家是自带的嵌入式PLC。DCS是从仪器仪表发展起来的控制系统,PLC是从顺序控制发展起来的,尽管在功能上相互渗透,但在实际应用中一般是不会有什么改变的。PLC和DCS的出现,是来自于不同专业口的。主要的区别有以下几点:
1.响应速度不同。PLC早出现的目的是代替继电器逻辑,因为继电器逻辑的响应速度一般都在几个毫秒以下,因此要求PLC的响应速度要快;而DCS早出现的目的是代替二次仪表,一般仪表都是测量压力、流量、温度、液位等,响应速度都在几百个毫秒到几秒不等,要求响应速度不高,但控制的计算方法一般都比继电器逻辑复杂,因此DCS牺牲了速度去完成复杂的计算。
2.两者的扫描方式不同。PLC是从程序的开始一直扫描到程序结束,然后不断循环扫描,可以说是一根肠子通到底的方式;DCS是按控制环扫面,可以说是一个多任务同时工作的方式。
3.I/O冗余。DCS和PLC都能做到CPU冗余、电源冗余、底板冗余、网络冗余,但目前无论哪个品牌的PLC都没有做到I/O冗余,而DCS能做到I/O冗余

西门子6SN1118-0DM21-0AA0

西门子S7-300安装注意事项七) 不要将交流电源线接到输入端子上,以免烧坏PLC;
西门子S7-300安装注意事项八) 接地端子应独立接地,不与其它设备接地端串联,接地线裁面不小于2mm2;
西门子S7-300安装注意事项九) 输入、输出信号线尽量分开走线,不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起,以免出现干扰信号,产生误动作;信号传输线采用屏蔽线,并且将屏蔽线接地;为保证 信号可靠,输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰,应远离动力线、高压设备等。
词条图册 更多图册
   发动机装配线PLC控制系统,主要针对包括转台、举升台、举升转移台、翻转机五种工位的控制。在汽车发动机装配过程中,由于被装配零件的多样性,需要在装配线的每个工段适当调整发动机的方位以方便装配零件。装配线上共计20余个工位,包括7个普通转台、2个维修转台、4个无滚轮举升台、7个单向滚轮举升台以及2个翻转机。
    整个被控对象包括22个工位,每个工位上包含必需的转移电机或举升电机,此外还有32个生产线传输电机。每个工位均由一个ET200S和一个ET200eco从站组成,用于该工位的I/O点数据采集和发送以及分散控制。
    2 系统结构及功能
    系统包括操作员站、工程师站、自动化系统、网络和现场I/O站等几个部分。
    系统各部分功能:
    操作员站:提供全汉化人机界面,实现控制系统的监控操作功能(操作、显示、报表、报警、趋势),并且可以在人机界面上直接查看对应的step7源程序。
    工程师站:用于系统的组态和维护。
    自动化系统:使用SIMATIC控制器完成回路调节和逻辑运算。
    现场I/O站:使用现场总线技术,在设备现场直接采集现场仪表的信号,控制现场的执行机构。
    现场总线ProfiBus:用于连接控制单元与操作员站以及管理网络。
    本系统采用PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模块相连构成系统的主站。CP342-5是用于连接S7-300和 profibus-DP的主/从站接口模块,CP 343-1是用于连接S7-300和工业以太网的接口模块。在该控制系统中,除了上述主站外,从站是由 22个ET200S和22个ET200eco组成,分别分布在两条profibus网络上。CPU上自带的profibus-DP接口构成 profibusⅠ线,CP 342-5接口模块构成profibusⅡ线。
    系统配置功能图如图所示:
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    系统中ET200S从站上采用的IM151-1接口模块有两种: 基本型和标准型,基本型的接口模块所能挂接的电源管理模块和I/O模块个数范围为2~12个,标准型的接口模块其范围为2~63个。所以当从站I/O模块较多时,宜选用标准型的接口模块。接口模块上带有profibus地址设定拨码开关。
    系统中ET200eco从站中选用了8DI和16DI两种模板,模板结构紧凑,模板的供电采用7/8‘电源线,模板的通讯采用M12通讯接头。接线灵活而快速,方便拔插。其接口模块上带有2个旋转式编码开关用于profibus地址分配。
    网络设备按照适应工业现场环境的程度,以及生产线的布局来考虑选用不同防护等级。控制箱中的模块采用防护等级为20的ET200S I/O模块,对应每个控制箱的还有一个防护等级为67的ET200eco模块,置于生产线滚轮下方,由于该模块需要接触到现场较为恶劣的生产环境,因此需要有防水防油防尘等功能。
    3 目标控制系统


    3.1 系统设计
    汽车发动机装配线是一个对发动机顺序装配的流水线工艺过程。由于工艺的繁琐性,工程的计算机控制系统考虑采用分散控制和集中管理的分布式控制模式,采用以PLC为核心构成的计算机控制系统,各独立工位控制系统之间通过网络实现数据信息、资源共享。该装配线在整个生产过程中较为关键,由于每个工位之间是流水线生产,因此每个环节的控制都必须具备高可靠性和一定的灵敏度,才能保证生产的连续性和稳定性。从站中的每个ET200S站和其对应的 ET200eco站共同构成一个工位, ET200eco主要是采集现场数据之用。ET200S站的模块置于小型控制箱内, 对于工位的基本操作有两种方式,就地控制箱手动方式和就地自动方式。由于每个控制工位的操作进度不*,操作工可以按照装配要求进行手自动切换。特殊情况下亦可通过手动操作进行工件位置的修正。
    安装在各工位的分布式I/O模块ET200S和ET200eco通过现场检测元件和传感器将系统主要的监控参数(主要是开关量)采集进来,ET200S和ET200eco将现场模拟量信号转换为高精度的数据量,通过zui高速度可达12M的Profibus-DP现场总线网络将采集数据上传到*控制器,控制器根据具体工艺要求进行处理,再通过Profibus-DP网络将控制输出下传给ET200S,实现各工位的控制流程。 PROFIBUS是应用zui广泛的过程现场总线系统。PROFIBUS有三种类型:FMS、DP和PA。PROFIBUS-FMS可用于通用自动化;PROFIBUS-DP用于制造业自动化;PROFIBUS-PA用于过程自动化。使用PROFIBUS过程现场总线技术可以使硬件、工程设计、安装调试和维修费用节省40%以上。PROFIBUS-DP的技术性能使它可以应用于工业自动化的一切领域,包括冶金、化工、环保、轻工、制药等领域。除了安装简单外,它有*的传输速率,可达12Mbits/s,通讯距离可达到1000米,如果加入中继器可以将通讯距离延长到数十公里,具有多种网络拓扑结构(总线型、星型、环型)可供选择。在一个网段上zui多可连接Profibus-DP从站即ET200S或是ET200eco 32个。
    整个控制系统根据工艺划分由转台、举升台、举升转移台、翻转机五种工位组成。各部分可独立完成各自的控制任务,并通过工业以太网实现和上位监控系统的连接,由上位系统实现各部分的协调控制。
    装配I线工程PLC控制系统和网络通讯系统具有下列特点:
(1)计算机集成自动化过程控制系统,分布式、高可靠性、高稳定性。
(2)从站作为相对独立的系统分散控制各个工位的运行。
    3.2 系统控制要点
   (1)该系统网络中一个主站CPU下两条profibus网络所带的从站有44个之多,在利用Simatic Manager编程软件进行硬件配置时,根据S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的参数规范,对于数字量输入输出,其地址分配的参数范围为0.0~127.7。因此在进行硬件配置时, S7~300CPU自带的profibus-DP接口上的profibus I线上的模块数字量I/O地址一般规定在0.0~127.7的范围中,如有超出则采用间接寻址的方式来处理。profibus Ⅱ线上的模块的数字量I/O地址无论处在哪个范围中,都必须采用间接寻址方式。
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   (2)关于接触器的硬件互锁。对于转台工位,转台有正转和反转两种工作状态,因此转台的回转电机需要有一个负荷开关和两个接触器一并来控制(而举升电机一般只需要一个负荷开关和对应的一个接触器即可进行控制),接触器分正转接触器和反转接触器,输入端为380AV。正转接触器的三相电压A、B、 C分别和反转接触器的C、B、A短接。如图2所示,当程序在执行过程中,若存在某些漏洞使得正转接触器和反转接触器的输出点同时置1时,则会出现正转接触器和反转接触器各自的A相和C相短接,造成接触器短路损坏,主电源开关跳闸。为了避免这种事故的发生,首先保证程序中不能出现两个接触器同时置1的情况,其次即是采用接触器上硬件互锁,如图2所示,点Q1、点Q2是输出控制点,Q1两端本应接在正向接触器的两个输入端子,同理, Q1两端本应接在正向接触器的两个输入端子,但是改接成如图所示。接触器上有自带的一个常开点和一个常闭点,互锁中只需用到常闭点,当输出点Q1闭合时,正向接触器上常闭点随之断开,则Q2输出点两端之间不可能形成回路,也就不会出现短路跳闸的事故。
   (3)该项目中涉及到的变量数目较多,根据现场情况随时可能有更改,为了便于管理,采取S7程序界面和Wincc人机界面共用一套变量。这样可以将建立变量的工作量减少一半,也将出错概率减少一半。先安装step7软件,之后自定义安装Wincc软件,将Wincc通讯组件安装完整。然后在 step7软件中插入OS站,可点击右键打开并编辑Wincc项目。在Wincc项目中需要引用变量的位置进行变量选择,出现变量选择对话框,即可在 step7项目变量表中选择需要的变量,从而保证人机界面和下位机所用变量的*性。
    3.3 系统控制功能
   (1)手自动回路的切换
    在Wincc人机界面上可以很方便地知道每个工位的手自动状态,但是手自动状态的切换是在从站的控制箱面板上实现的。在自动状态下,工位的操作全由下位控制,可实现全自动控制机械的操作流程。在手动状态下,操作具有自保护功能,在某些机械操作动作下




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