西門子S7-400通訊處理器CP441-1

西門子S7-400通訊處理器CP441-1

我公司致力于推廣西門子高性能自動化系統和驅動產品，所經營產品范圍包括：LOGO!通用模塊；SIMATIC S7-200、S7-300、S7-400系列可編程控制器； SIMATIC HMI面板，工控機，編程器；工業PROFIBUS、以太網及無線通訊等相關產品；正版PCS7 軟件、WINCC組態軟件、STEP 7編程軟件；SITOP工業開關電源；通用型、工程型變頻器，直流調速裝置等。隨著技術的發展和產品的更替，產品的出現層出不窮，我公司也緊隨西門子腳步爭取為廣大客戶提供新的自動化產品：SIMATIC S7-1200系列PLC；SIMATIC BASIC HMI面板；G120、G130、G150、S120等全新SINAMICS家族驅動產品；PCS7 V7.1和新的STEP7 Basic平臺軟件等。公司各類產品齊全，貨量充足，能夠滿足客戶緊急大量現貨需求，保證工期進度。

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　　為了滿足上面提到的換熱首站自控系統的設計要求，我們選用西門子公司SIMATIC S7-300可編程控制器（PLC）和研華公司IPC-610工控機（IPC）構成的自控系統，再配以*的WinCC監控軟件，來實現換熱首站自控系統的各項功能。
　　
    當前可編程控制器（PLC）是專為工業環境下應用而設計的工業控制計算機，已經成為電氣控制系統中應用廣泛的核心位置，它不僅能實現復雜的邏輯控制，還能完成各種順序或定時的閉環控制功能，并且抗干擾能力強、可靠性高、穩定性好、體積小，能在惡劣環境下長時間、不間斷運行，且編程簡單，維護方便，并配有各類通訊接口與模塊處理，可方便各級連接。
　　
    S7-300采用模塊化結構、適合密集安裝，模塊化結構設計使得各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合以用于擴展。在一塊機架底板上可安裝電源、CPU、I/O模板、通信處理器CP等模塊，并且可以通過接口模塊實現多個機架的擴展工作方式。根據要求本系統所選用的硬件產品，如下所示：
　　
    （1）工業控制計算機（IPC）
    ADVANTECH IPC-610，Pentium Ⅳ 2.8GHz處理器，512M內存，80G硬盤；
　　西門子S7-400通訊處理器CP441-1
    （2）中央處理單元 (CPU)
    CPU 314，24V供電，48KB工作內存，DI/DO大1024點，AI/AO大256點；

    （3）信號模塊 (SM)
    SM 321，數字量輸入模塊3塊；
    SM 322，數字量輸出模塊2塊；
    SM 331，模擬量輸入模塊6塊；
    SM 332，模擬量輸出模塊2塊；
　　
    （4）通訊處理器 (CP)
    RS485 中繼器2塊；
　　
    （5）負載電源模塊 (PS)
    PS 370，電源模塊1塊。
　　
    （6）接口模塊 (IM)
    IM 365，接口模塊2塊。
    網絡拓撲結構圖如下：

4 軟件組態過程與效果

　　
    工控組態軟件WinCC(Windows Control Center)是一個集成的人機界面（HMI）和監控管理系統，它是西門子公司在過程自動化領域中的*技術和微軟公司強大軟件功能相結合的產物，是一個集成的人機界面（HMI）軟件系統。它真實的將工廠控制軟件集成到自動化過程中。HMI人機界面系統作為基礎自動化系統重要組成部分，用于控制系統的各種數據的設定、顯示、故障報警，以及相應操作和設備的在線調試及維護，發揮越來越重要的作用。換熱首站HMI系統信息以友好方式與用戶交互。通過自動化控制系統接收過程計算機（PCS）和操作人員通過HMI輸入的數據進行處理，處理后再將過程數據信息、機組狀態信息和各種測量值以符號、數值、曲線、圖表及歷史記錄的形式在HMI畫面上顯示。終實現了在HMI操作站（上位機）上以少的設備數量提供大可能的信息，幫助操作人員和設備維護人員快速準確的了解系統當前狀態及其相關信息的設計目標。
　　
    在上位機上用WinCC軟件設計了標準的人機界面，主要包括以下幾個方面的內容：
　　
    （1）工藝流程圖：在畫面中通過編程實現模擬顯示整個換熱站現場進汽供水的全過程，并且在換熱器本體上實時顯示了各路汽、水的溫度與壓力，以便于操作者能及時準確的掌握本體內的換熱情況，能夠對現場設備的故障進行實時診斷。
　　
    （2）手操器的操作與對現場儀表的監控：手操器有手動和自動兩種工作方式，在設備安裝調試階段一般用手動操作方式，進入正常運作時常用自動方式，以實現對一些重要的模擬量數據的jingque控制，自動調節程序由PID閉環控制回路完成。
　　
    （3）報警記錄：對于如進汽流量、供水壓力等一些重要的模擬量輸入參數進行實時報警，當處于監控下的任何一個變量超出預先設定的安全值時，報警燈就會立即閃爍，同時通過報警一覽表對話框可以檢查報警超出的范圍以及錯誤的出處，并對此采取相應的措施。
　　
    （4）歷史趨勢：在此畫面中除了實時顯示變量的變化趨勢，操作員還可以檢查過去的過程數據記錄，通過對過去歷史趨勢的比較進而可以對變量未來的發展趨勢做進一步的預測。另外，還具有報警或變量記錄檔案庫數據的運行報表。
　　
    （5）攝像監控：通過攝像及圖像采集設備對圖像的處理，使操作人員通過視頻窗口實時監控現場設備運行狀況。

  可編程邏輯控制器（PLC）是八十年代發展起來的新一代工業控制裝置，是自動控制、計算機和通信技術相結合的產物，是一種專門用于工業生產過程控制的現場設備。

    由于控制對象的復雜性，使用環境的特殊性和運行的長期連續性，使PLC在設計上有自己明顯的特點：可靠性高，適應性廣，具有通信功能，編程方便，結構模塊化。

    在現代集散控制系統中，PLC已經成為一種重要的基本控制單元，在工業控制領域中應用前景極其廣泛。在筆者參與開發的某電廠輸煤自控系統中，系統要求在遠離輸煤廊的主廠房控制室里，對兩條輸煤線的18臺設備進行控制，并實時監測設備的運行狀態及皮帶跑偏的情況。

    鑒于電廠輸煤系統的重要性，我們采用PLC實現輸煤設備的聯鎖控制以保證其可靠性和特殊性，工業控制計算機則作為上位機與PLC互相配合，共同完成輸煤系統的監控功能。本文將主要介紹PLC的控制應用。

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