西門子PLC分類與簡介

一、分類　　

       德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領域都有應用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡，HMI人機界面，工業(yè)軟件等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網(wǎng)絡通信能力，功能更強，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡都能實現(xiàn)復雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經(jīng)允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。

3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。

4． 工業(yè)通訊網(wǎng)絡 通訊網(wǎng)絡是自動化系統(tǒng)的支柱，西門子的全集成自動化網(wǎng)絡平臺提供了從控制級一直到現(xiàn)場級的一致性通訊，“SIMATIC NET”是全部網(wǎng)絡系列產(chǎn)品的總稱，他們能在工廠的不同部門，在不同的自動化站以及通過不同的級交換數(shù)據(jù)，有標準的接口并且相互之間*兼容。

5． 人機界面（HMI）硬件 HMI硬件配合PLC使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17等；圖形/文本操作面板OP27，OP37等，觸摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。個人計算機（PC）也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經(jīng)過軟件（如ProTool）組態(tài)才能配合PLC使用。

6． SIMATIC S7工業(yè)軟件 西門子的工業(yè)軟件分為三個不同的種類： （1）編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程、組態(tài)、模擬和維護等控制所需的工具。STEP 7標準軟件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制產(chǎn)品的組態(tài)編程和維護的項目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平臺上運行的S7-200系列PLC的編程、在線仿真軟件。 （2）基于PC的控制軟件 基于PC的控制系統(tǒng)WinAC允許使用個人計算機作為可編程序控制器（PLC）運行用戶的程序，運行在安裝了Windows NT4.0操作系統(tǒng)的SIMATIC工控機或其它任何商用機。WinAC提供兩種PLC，一種是軟件PLC，在用戶計算機上作為視窗任務運行。另一種是插槽PLC（在用戶計算機上安裝一個PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC與SIMATIC S7系列處理器*兼容，其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具（如STEP 7），編制的程序既可運行在WinAC上，也可運行在S7系列處理器上。 （3）人機界面軟件 人機界面軟件為用戶自動化項目提供人機界面（HMI）或SCADA系統(tǒng)，支持大范圍的平臺。人機界面軟件有兩種，一種是應用于機器級的ProTool，另一種是應用于監(jiān)控級的WinCC。 ProTool適用于大部分HMI硬件的組態(tài)，從操作員面板到標準PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成組態(tài)。ProTool/lite用于文本顯示的組態(tài)，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于組態(tài)標準PC和所有西門子HMI產(chǎn)品，ProTool/Pro不只是組態(tài)軟件，其運行版也用于Windows平臺的監(jiān)控系統(tǒng)。 WinCC是一個真正開放的，面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）軟件，可在任何標準PC上運行。WinCC操作簡單，系統(tǒng)可靠性高，與STEP 7功能集成，可直接進入PLC的硬件故障系統(tǒng)，節(jié)省項目開發(fā)時間。它的設計適合于廣泛的應用，可以連接到已存在的自動化環(huán)境中，有大量的通信接口和全面的過程信息和數(shù)據(jù)處理能力，其的WinCC5.0支持在辦公室通過IE瀏覽器動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程。

 

設備技術規(guī)格及適用環(huán)境

1、人機操作接口—HMI操作站

　　主機：采用工業(yè)控制機；

　　顯示器：等離子或液晶顯示器;

　　鍵盤：工業(yè)薄膜操作鍵盤；

　　鼠標：工業(yè)鼠標；

　　操作系統(tǒng)軟件：采用Windows2000；

　　操作平臺軟件：采用聯(lián)鎖平臺軟件組的顯示軟件；

　　操作站型式：控制臺是金屬臺式結構臺面為木制，主機安裝在控制臺內(nèi)；

　　外部供電額定電壓：220VACU±5%，50Hz±0.2Hz；

　　外殼防護等級：IP43；

　　海拔：<1000m；

　　環(huán)境溫度： 25℃

2、PLC應用軟件編程器

　　機型：采用商用筆記本；

　　鼠標：光電鼠標；

　　操作系統(tǒng)軟件：采用Windows2000；

　　編程平臺軟件：PLC公司的配套產(chǎn)品；

　　外部供電額定電壓：220VACU±15%，50Hz

3、聯(lián)鎖機（PLC）控制柜裝置

　　機型：德國SIEMENS S7 系列；

　　電源模板：PS 407系列，輸出5VDC,10A ；24VDC, 1A;

　　CPU：SIEMENS 400系列；每個CPU模塊有獨立開關控制。

　　模擬量輸入模塊（AI）：8點/塊，0～5V/0～10V（可設定），二線單回路隔離；

　　開關量輸出模塊（DO）： 32點/塊，24VDC，0.，加中間繼電器，接點容量≥2A（at 24VDC）;

　　中間繼電器：JC-1700，RY2S-UL，RY4S-UL；

　　型式：金屬自立式；

　　外型尺寸（mm）：2200 X800 X600（高X寬X深）；

　　外部供電額定電壓：220VACU±15%，50Hz，6A；24VDC，3A；

　　控制柜的防護等級：IP43；

　　海拔：<1000m；

　　環(huán)境溫度： 25℃

4、接口柜裝置

 

軌道柜裝置

　　反映室外軌道電路的工作狀態(tài)；

　　1） ET 200M從站

　　電源模板：PS 307系列，輸出24VDC，

　　接口模板：帶Profibus DP 接口，12Mbit/s

　　開關量輸入模板（DI）：16點/塊，24VDC，光偶隔離

　　2） 繼電器：JZXC-480

　　3） 小型繼電器：RY4S-UL

　　4） 壓敏電阻： MYL-68V/3KA

　　5） 空開：C45N-2P

　　6） 外部供電電源

　　軌道電路電源：220VAC，6A

　　微機工作電源：220VACU，6A

　　微機驅動采集電源：24VDC，3A

　　7） 軌道柜為金屬自立式

　　8） 外型尺寸（mm）：2200 X1000 X600（高X寬X深）

　　9） 外殼防護等級：IP43

　　10） 海拔：<1000m

　　11） 環(huán)境溫度： 25℃

 

道岔柜裝置

　　反映室外道岔電動轉轍機的工作狀態(tài)；

　　1） ET 200M從站

　　電源模板：PS 307系列，輸出24VDC，

　　接口模板：帶Profibus DP 接口，12Mbit/s

　　開關量輸入模板（DI）：16點/塊，24VDC，光偶隔離

　　開關量輸出模板（DO）：16點/塊，24VDC，0.，加中間繼電器，接點容量≥2A（at 24VDC）

　　2） 一啟動繼電器：JWJXC-H125/0.44

　　3） 二啟動繼電器：JYJXC-135/220

　　4） 鎖閉繼電器：RY2S-UL

　　5） 阻容板：ZRB

　　6） 定操板：DCB

　　7） 反操板：FCB

　　8） 表示板：BSB

　　9） 道岔表示變壓器：BD1-7

　　10） 空開：C45N-1P/2P

　　11） 外部供電電源

　　電動轉轍機動作電源：220VDC，10A

　　道岔表示電源：220VAC，3A

　　道岔控制電源: 50VAC，3A

　　微機工作電源：220VACU，6A

　　微機驅動采集電源：24VDC，3A

　12） 道岔柜為金屬自立式

　　13） 外型尺寸（mm）：2200 X1000 X600（高X寬X深）

　　14） 外殼防護等級：IP43

　　15） 海拔：<1000m

　　16） 環(huán)境溫度： 25℃

 

信號柜裝置

　　反映室外信號機的工作狀態(tài)；

　　1） ET 200M從站

　　電源模板：PS 307系列，輸出24VDC，

　　接口模板：帶Profibus DP 接口，12Mbit/s

　　開關量輸入模板（DI）：16點/塊，24VDC，光偶隔離

　　開關量輸出模板（DO）：16點/塊，24VDC，0.，加中間繼電器，接點容量≥2A（at 24VDC）

　　2） 信號繼電器：JC-1700

　　3） 燈絲繼電器：JZXC-H18

　　4） 動態(tài)板：DTB

　　5） 空開：C45N-1P/2P

　　6） 外部供電電源

　　信號點燈電源： 220VAC，6A

　　信號控制電源: 24VAC，3A

　　微機工作電源： 220VACU，6A

　　微機驅動采集電源：24VDC，3A

　　7） 信號柜為金屬自立式

　　8） 外型尺寸（mm）：2200 X1000 X600（高X寬X深）

　　9） 外殼防護等級：IP43

　　10） 海拔：<1000m

　　11） 環(huán)境溫度： 25℃

 

綜合柜裝置

　　反映室外道口、場聯(lián)、機務同意、64D等工作狀態(tài)；

　　1） ET 200M從站

　　電源模板：PS 307系列，輸出24VDC，

　　接口模板：帶Profibus DP 接口，12Mbit/s

　　開關量輸入模板（DI）：16點/塊，24VDC，光偶隔離

　　開關量輸出模板（DO）：16點/塊，24VDC，0.，加中間繼電器，接點容量≥2A（at 24VDC）

　　2） 設備繼電器：JC-1700，JPXC-1000

　　3） 硅整流器：ZG1-42/0.5

　　4） 空開：C45N-1P/2P

　　5） 外部供電電源

　　設備工作電源：220VAC，6A

　　微機工作電源：220VACU，6A

　　微機驅動采集電源：24VDC，3A

　　6） 綜合柜為金屬自立式

　　7） 外型尺寸（mm）：2200 X1000 X600（高X寬X深）

　　8） 外殼防護等級：IP43

　　9） 海拔：<1000m

　　10） 環(huán)境溫度： 25℃

　　防雷柜裝置：防止因雷擊而引起的感應雷對軌道電路的影響；

　　1） *定型防雷組合：ZFG-Z/M（B）

　　2） 18柱端子板：SX24-75-00

　　3） 空開：C45N-1P/2P

　　4） 外部供電電源

　　設備工作電源：220VAC，6A

　　5） 防雷柜為金屬自立式

　　外型尺寸（mm）：2200 X800 X600（高X寬X深）

　　外殼防護等級：IP43

　　海拔：<1000m

　　環(huán)境溫度： 25℃

　　5、系統(tǒng)供電設備（智能微機電源屏以20KVA為例）：

 

主備輸出電源屏

　　1） 型號：PWMZ3-20

　　2）輸入為兩路獨立三相交流380V（+15～-20%）、50HZ±0.5HZ

　　電壓波形失真度≤5%、三相電壓不平衡度≤5%

　　3） 輸出電源種類:

　　軌道電路電源（25周）：2KVA

　　電動轉轍機I/II動作電源： 220/260VDC，總30A

　　道岔表示電源： 220VAC，

　　道岔控制電源： 50VAC，6A

　　信號點燈電源： 220VAC，4X

　　信號控制電源： 24VAC，6A

　　微機工作電源： 220VAC，10A

　　輸入表示電源： 24VDC，20A

　　交流電源： 220VAC，10A

　　4） 外型尺寸（mm）：2000 X800 X600（高X寬X深）

　　5） 外殼防護等級：IP43

　　6） 海拔：<2000m

　　7） 環(huán)境溫度： -5～+40℃在24小時內(nèi)平均值不超過+35℃

　　8） 濕度：空氣相對濕度在zui高溫度為+40℃時不超過50%，約平均zui低溫度不超過+20℃，月平均zui大相對濕度不超過90%

　　9） 污染等級：3級

 

網(wǎng)絡通訊控制設備

　　通訊網(wǎng)絡：采用100Mbps工業(yè)以太網(wǎng)，TCP/IP協(xié)議；

　　L1級各站點之間的網(wǎng)絡接點：采用工業(yè)型交換機；

　　L1級與L2級之間的接點：可以采用路由器；

　　主干網(wǎng)絡線路的物理介質(zhì)：采用光纜連接。

　　9、打印設備：

　　機型：采用寬行打印機，可以進行連續(xù)打印文件和故障報表；

　　外部供電額定電壓：220VACU±15%，50Hz

 

系統(tǒng)遵循的標準及規(guī)范

　　信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)是按照《計算機聯(lián)鎖技術條件》TB /T3027-2002、《信號微機監(jiān)測系統(tǒng)技術條件》TB/T2496-2000的規(guī)定和要求利用計算機設備實現(xiàn)6502電氣集中技術條件的要求和功能,并根據(jù)自身的特點增強了其他功能，改善了使用的方便性，提高了系統(tǒng)的安全性，大大改善了運輸效率。因此可以滿足國家及相關部門標準和規(guī)范。

　　〈電氣集中各種結合電路技術條件〉TB/T2307-1992

　　〈鐵路區(qū)間道口信號設計規(guī)范〉TB10070-2000

　　〈鐵路站內(nèi)道口信號設備技術條件〉GB104941989

　　〈鐵路光（電）纜傳輸工程設計規(guī)范〉TB10026-2000

　　<鐵路信號故障-安全原則〉TB/T2651

　　〈鋼鐵企業(yè)鐵路信號設計規(guī)范〉YB9078-99

 

西門子PLC保養(yǎng)

一、 保養(yǎng)規(guī)程、設備定期測試、調(diào)整規(guī)定

　　（1） 每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況，若發(fā)現(xiàn)松動的地方及時重新堅固連接；

　?。?） 對柜中給主機供電的電源每月重新測量工作電壓；

二、 設備定期清掃的規(guī)定

　?。?） 每六個月或季度對PLC進行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將全部連接恢復后送電并啟動PLC主機。認真清掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生；

　?。?） 每三個月更換電源機架下方過濾網(wǎng)；

三、 檢修前準備、檢修規(guī)程

　　（1） 檢修前準備好工具；

　?。?） 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞，必須用保護裝置及認真作防靜電準備工作；

　?。?） 檢修前與調(diào)度和操作工好，需掛檢修牌處掛好檢修牌；

四、 設備拆裝順序及方法

　?。?） 停機檢修，必須兩個人以上監(jiān)護操作；

　?。?） 把CPU前面板上的方式選擇開關從“運行”轉到“停”位置；

　?。?） 關閉PLC供電的總電源，然后關閉其它給模坂供電的電源；

　　（4） 把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下，然后拆下電源機架與機柜相連的螺絲，電源機架就可拆下；

　?。?） CPU主板及I/0板可在旋轉模板下方的螺絲后拆下；

　?。?） 安裝時以相反順序進行；

五、 檢修工藝及技術要求

　　（1） 測量電壓時，要用數(shù)字電壓表或精度為1%的表測量

　　（2） 電源機架，CPU主板都只能在主電源切斷時取下；

　?。?） 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂；

　　（4） 在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊PAM內(nèi)容將丟失；

　?。?） 輸入/輸出板取下前也應先關掉總電源，但如果生產(chǎn)需要時I/0板也可在可編程控制器運行時取下，但CPU板上的QVZ（超時）燈亮；

　　（6） 撥插模板時，要格外小心，輕拿輕放，并運離產(chǎn)生靜電的物品；

　?。?） 更換元件不得帶電操作；

　?。?） 檢修后模板安裝一定要安插到位