湘潭西门子PLC总代理商

湘潭西门子PLC总代理商

串行通讯作为一种新型集中分散电梯控制系统，在国内已经得到广泛应用，较以往集中统一控制系统而言各分控器可完成一些诸如呼梯、指令、显示等工作，极大减轻了主控器的负担，主控器效率明显提高。
----串行通讯明显减少了PLC过程控制器的输入、输出点。控制柜内PLC的点数不会随层站增加而改变，使控制柜标准化成为可能。另外串行通讯也使井道电缆的数量减少，使安装接线、维修等简单方便，故障点大大减少，提高了控制系统的可靠性。
----目前在电梯串行通讯技术中占主导地位的是主从结构的BIBUS网络系统，它采用RS-485总线，通讯结构为命令响应式，其潜在的危险就是采用了集中控制方式，一旦主接点出现故障整个系统将瘫痪。另外在硬件系统中，硬件电路板的制作，每个组件不可能保证严格的准确，即使在组件使用前进行老化处理不仅费时、麻烦，也很难保证合格，所以这样的电路板也很难保证质量，用在串行系统中就是故障隐患。另一种为各接点自主通讯方式如CAN总线，NEW LIFT以及LONWORKS总线。总之这些串行通讯都存在一个问题就是一旦哪一层出现问题查起来很不方便，需要每层都查一遍，而我们要用的西门子AS-I就能很好的解决这个问题。它的主站能独立显示每个从站的信息。
----AS-i（Actuator-Sensor-Interface传感器-执行器-接口）是为低层现场自动化而设计的网络，是使用于双工位的执行器和传感器的网络。AS-I是基于主-从原理进行工作的。在中心控制器PLC上有一个主站模块。通过AS-interface电缆连接起来的传感器/执行器作为从站模块由主站模块操纵。
----AS-i在电梯中的具体应用如图

AS-i在电梯串行通讯中的几大优点：

1、节省了按钮、指示灯、层显等信号与PLC的电缆布线
----AS-i模块可直接装在呼梯盒和轿箱操纵盘内，使呼梯按钮、指令按钮、信号灯等，直接接到AS-i上，无须和PLC 连线，而所有这些信号即这些AS-i从站只通过一条黄色双芯电缆和控制柜内AS-i主站模块相连，这大大减少了井道内电缆布线

2、节省了PLC的I/O点
----因为所有呼梯信号、指令信号、指示灯、层显等，无须直接和PLC相连，这使的PLC的点数大大降低。

3、编程调试简单
----ASI与并列的I/O没有任何区别，因此AS-i与现有的系统相连接只需对控制程序进行略微修改，整个系统可以在无须了解ASI内部功能和附加软件的情况下进行调试。

4、通讯准确及时
----AS-i是一个"单主站系统"，即每个网络只有一台用于数据交换控制的主站，它顺序地访问每个从站并且等候其响应。AS-i使用一个固定的传输模式，因此能够满足复杂过程的控制传输或区别数据类型的要求。

----由于使用了固定的传输模式，主站可以访问所有与之相连的从站，并且在5毫秒内更新所有的I/O信息。

5、一个主站可带31个从站，一根电缆连接多至248个I/O
----每个AS-interface从站模块可分为4个双态组件提供地址，不论是作为输入还是输出。在完全配置为31个从站模块这一情况下，可以为多达124个（31X4）的双态组件提供地址，依靠使用双向从站模块，可以连接的双态组件的数目可以加倍，达到多每个主站模块248个。

6、双芯电缆传输数据和电源
----在数据交换的同时，AS-i电缆同时为按钮、指示灯供电（30VDC）电源取自AS-i电源，无须另接电源。通过绝缘穿刺接点实现从站的快速连接。

7、防止反极性接线的快速连接
----电缆的特殊造型使接线快速而简单，避免接错。

8、可靠、灵活的操作方式
----通讯方式提供了很高的操作可靠性，主站检查网络电压和传输的数据，它能识别传输错误和从站的故障，并且向控制器报告这些事件，用户可以决定系统对他们该做怎样的处理，在对系统中其它站点通讯不影响的情况下对从站进行更换和添加。
----一个重要的优点在于AS-i主站无须调试，无须应用软件和通讯软件包，ASI电缆上所接从站模块工作的同时，ASI主站自动通过ASI电缆进行通讯。

9、成本分析

水制备系统包括纯化水处理（二级反渗透）和注射水制备系统。随着科学的发展与进步，人们对水（包括医用水和饮用水）的要求也越来越高。因此，近几年净水及制水设备的更新和改造的步伐发展非常快，为了得到合格的纯化水，对水处理设备的自动化要求也越来越高。本文介绍一个以软PLC为主站、S7200系列的PLC为从站的全自动水制备控制系统，是西门子WinAC和Profibus现场总线在纯化水处理和制备领域中的应用。

系统要求：

• 时间

西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团致力于帮助那些应用S5系列PLC的客户进行新的发展。这些客户不但可以得到西门子PLC专家的帮助，而且还可以获取来自西门子的知识和服务，解决以往生产中存在的多种隐患和不合理的地方。西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团在上海这个中国具活力的城市设有专门的机构：上海西门子工业自动化有限公司，其服务部是地将S5PLC升级至S7PLC、并致力于帮助用户应用新的技术以提高生产效率的专门机构。

2009年11月，中国石油化工股份有限公司上海分公司隐患治理项目——聚丙烯造粒装置套聚丙烯造粒装置(1PP)和第二套聚丙烯造粒装置(2PP)顺利开车成功。这意味着由上海西门子工业自动化有限公司负责的上海石化两套聚丙烯造粒装置的升级改造项目圆满完成！

用户情况：

中国石油化工集团公司(简称中国石化集团公司，英文缩写Sinopec Group)是1998年7月国家在原中国石油化工总公司基础上重组成立的特大型石油石化企业集团，是国家独资设立的国有公司、国家授权投资的机构和国家控股公司。中国石化集团公司在《财富》2009年度全球500强企业中排名第9位。中石化是西门子的重要大客户，其主营业务范围包括：实业投资及投资管理；石油、天然气的勘探、开采、储运（含管道运输）、销售和综合利用；石油炼制；汽油、煤油、柴油的批发；石油化工及其他化工产品的生产、销售、储存、运输；石油石化工程的勘探设计、施工、建筑安装；石油石化设备检修维修；机电设备制造；技术及信息、替代能源产品的研究、开发、应用、咨询服务。西门子在中石化有多年的，非常深入的合作。

项目背景：

作为一家极具影响力的化工企业，中石化时刻与世界新的科学技术保持同步。应用，用于制造品质的产品便成为一种共识。该项目原系统使用西门子S5系列PLC，但众所周知的原因，西门子S5系列PLC将逐渐退出标准供货范围，而由西门子S7系列PLC取而代之。西门子S5系列PLC性能稳定、故障率低，在用户中有很好的声誉。在化工等行业， S5系列PLC被广泛应用于过程控制和设备控制。原系统使用的S5-135U系统比较老，许多模块已经停止供货，模块的备品备件存在问题；同时用户必需对其所使用的S5-PLC所有类型模块都有至少一个备件库存以满足生产的需要，这些库存必然会占用用户的流动资金；该S5PLC控制系统有13年以上的使用时间，当时IT技术尚不完善，S5-PLC控制系统提供给用户的仅仅是设备的自动化；而完善的生产数据记录、设备状态记录等提高企业管理效率和产品质量的要求在当时限于技术和价格原因并没有被考虑和实施。

鉴于此，西门子S5系列PLC已无法适应当前平稳正常生产和管理的需求。西门子和中石化合作的中石化隐患治理项目改造工程是——中石化自2008年起，计划用3年的时间，对使用12年以上、存在隐患问题的原用进口控制系统进行专项治理更换的大型项目。

上海西门子工业自动化有限公司凭借其多年的PLC和相关的S5升级改造经验，获得了大量的中石化隐患治理项目的订单，其工程师在项目执行过程中，凭借其扎实的知识背景和丰富的现场经验，圆满的完成了项目任务，并且为客户解决了许多原有系统难以排查，甚至无法排查的问题，赢得了客户的广泛好评。

实施方案：

为了能使系统安全平稳的升级，并尽可能减少对生产的影响，本次改造将分三步进行，这样可大大降低系统调试对生产的影响，充分利用系统正常停机时间进行有效调试，从而缩短系统停机切换时间。

步：改造步分为三个次序：1.核对现场现有接线，并作相应记录；2.在物理上将各个箱柜安装到现有设备相近区域并进行新设备各器件和网络的通电调试；3.进行新设备各器件和网络的破坏性试验，以验证其可靠性。改造步不对生产造成任何影响，即不需生产停顿。

第二步：在各方做好准备工作后，首先切断电源，拆除端子板并作相应记录；然后拆除原柜体，并安装新的控制柜；后，进行新设备各仪表器件的安装和接线。改造第二步对生产会有3天左右的影响。

第三步：在第二步做好后首先接入电源，并调试程序。改造第三步对生产会有3天左右的影响。第三步直至全部硬件线路切换完毕，老系统S5-135U也就实现了全部切换到新系统S7-PLC下运行。在第三步调试期间， PCS7操作站将全部在线运行参与控制。

目前运行状况：

目前该系统已顺利通过试生产。上海石化作为中石化重要的分公司之一，对本次PP装置改造项目极为重视。在项目工期极为紧张的不利条件下，上海西门子工业自动化有限公司服务部圆满地解决了原系统温度控制不稳定、故障停车频繁发生、报警系统混乱、故障原因查找不便等问题。这一成功是由现场工程师与服务部经理所组成的团队通力协作，并与客户协调沟通后共同收获的胜利。

项目意义：

本次升级改造完成后，使原有系统大幅度提升了系统的稳定性、提高了生产效率，而且应用了高精度时间记录功能的SOE模块和先进的PCS7 V7.0系统，其完善的消息记录功能和实时在线趋势能够使系统的每一次故障、操作记录等事件均有据可依，大大提升了系统的安全性、可靠性和故障排查效率；无论从硬件的控制点、到上位的操作站，再到软件的各种功能，整套系统都具有良好的可扩展性；西门子现场工程师的技能和服务质量也赢得了客户的，同时也为后续订单的签订铺平了道路。

PP装置在系统改造前经常会发生一些未知原因的停车事故，特备是对于本次试车的医用针管专用PP牌号，停车现象更为频繁。而经过此次系统升级改造，两套PP装置至今运行良好。在获得客户高度认可的同时，也为上海西门子工业自动化有限公司与中国石油化工股份有限公司的长期战略合作奠定了坚实的基础

西门子PLC在自动化领域应用广泛，S7-200更是为自动化人士所钟爱，下面是用s7-200实现Modbus RTU.

本程序包括一组子程序和中断程序，通过S7-200自由端口功能来产生从Modbus RTU. 它支持下列Modbus功能：

----1.读输出(线圈)

----2.读输入(触点)

----3.读保持寄存器(V 存储器).

----4.读输入寄存器

----5.写单路输出

----6.写单路保持寄存器

----15.写多路输出

----16.写多路保持寄存器

具体程序(有详细中文注释)可以下载直接调试:

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，5台S7-200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”。

 　　6台PLC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6台PLC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STEP7和MicroWin_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。

　　五、 结束语

　　西门子公司的S7-200系列和S7-300系列PLC具有强大的指令，丰富的CPU类型和扩展模块，尤其是CPU模块内部集成了实时时钟，使其适合于广播发射机的自动控制应用。西门子公司提供的编程软件包和WinCC组态软件，功能强大，使系统开发变的更容易。