PCS7 的数据采集与输出

PCS7系统描述_Smart

1系统配置技术概述及系统规格1.1PCS 7控制系统简介西门子公司PCS7过程控制系统是集DCS、SIS、PLC 以及远程IO为一体的新型全集成自动化控制系统。

具有分散控制、集中管理、控制装置和现场仪表全数字化、安装方便成本低和维护管理智能化等特点。

它代表了当今控制系统的发展方向。

我们根据标书的要求，采用西门子全集成过程控制系统PCS7、PROFIBUS DP现场总线、远程IO等组成先进的全集成、全数字化系统。

1.1.1.1控制系统的主要特点采用SIMATIC PCS 7的全集成自动化SIMATIC PCS 7过程控制系统是全集成自动化（TIA）的核心部件，为生产、过程和综合工业中所有领域实现统一的、符合客户要求的自动化，提供了独特的平台。

通过全集成自动化（TIA）理念，西门子为所有过程自动化应用在一个单一平台上提供了统一的自动化技术，从输入物流，包括生产流程或主要流程以及下游流程，直到输出物流。

由此促进了整个公司运作的优化，包括企业资源规划（ERP）级、制造执行系统（MES）级、过程控制级直到现场级。

SIMATIC PCS 7 不仅可以集成在生产现场的整个自动化解决方案中，实现主要过程的自动化，而且还可以通过基于PLC 或PC 的SIMATIC 部件，实现生产现场的辅助流程（例如罐装、包装）或输入/ 输出物流（例如原材料分配、贮存）的自动化。

全集成自动化的优点不仅在设计和工程阶段，而且在装配和调试阶段以及操作和维护阶段都表现不俗，尤其是统一的数据管理、通讯和组态。

统一的数据管理意味着所有软件组件都可访问一个公共数据库。

因此，在一个项目中，输入和修改在一点即可完成。

从而降低了工作量，避免了潜在的错误。

导入符号识别后，就可用于每个软件组件。

即使同时有几位技术人员操作同一项目，亦能确保数据的一致性。

在工程师站定义的参数也可传送到现场中的传感器、执行机构或驱动器。

从公司管理层直到现场层的统一通讯基于国际标准，例如工业以太网或PROFIBUS，并支持经由因特网的全球化信息流。

PCS7 的数据采集与输出

图1 DI 描述性符号名图2 AI描述性符号名
图3 DO描述性符号名图4 AO描述性符号名第2页共5页
图5 SCL编辑器
Plant View的左侧树形结构中选择Process cell(1)→Function(1)
侧详细视图中名称为CFC（1）的CFC文件，打开CFC编辑器，在CFC编辑器左侧树形结构中1），将通信块FB888拖拽到CFC编辑器右侧空白视图中，从菜单选择命令，此时打开下载对话框，单击OK，将弹出图7所示对话框，选择默认设置，单，开始下载程序，下载完成后关闭CFC编辑器。

图6 CFC编辑器图7 编译程序/下载对话框第3页共5页指导老师签名
图8 AI监控数据图9 AO监控数据
用同样的方法检测AO模块，可以看到已定义的符号的当前值均为0（如图9），且数据值与SMPT 1000设备盘台上的数码显示、SMPT 1000监控画面上的数据显示一致，修改各个阀门的开度，观察SMPT 1000设备盘台上的各个数码显示与SMPT监控画面上的各个阀门的数据。

（3）数字量采集与输出测试
图10 DI监控数据图11 DO监控数据数字信号采集：IB0字节用于存放接收计数，每收到一批新的数据，该字节内的数值自动加1，因此其最低位I0.0始终按照0→1→0→1→…变化，我们用户自定义的数字量输入地址从IB1开始，锅炉内有2个数字量输入信号，I1.0为点火指示灯信号D1101，其值为1表示锅炉膛已经点火，其值为0表示锅炉膛没有点火，锅炉膛上的点火指示灯也没有亮，表明PCS7和。

如何使用 PCS7Info 工具捕获 PCS 7 的系统数据

如何使用PCS7Info 工具捕获PCS 7 的系统数据描述：可以使用PCS7Info工具来捕获来自PCS 7 系统的诊断数据，专供西门子能源与自动化部门进行故障查找和更正。

除非西门子的技术支持部门进行了特别说明，否则只需执行以下步骤中的第14 个步骤，便可捕获来自PCS 7 系统的诊断数据。

1.如果目录C:\Files不存在，则请先创建该目录。

2.捕获所有显示的错误消息。

a. 按下键盘上的Shift 和“PRINT SCREEN”键。

b. 打开绘图程序，如画图程序。

c. 将画面粘贴到画图程序中。

d. 并将其保存为C:\Files\Error.jpg (可使用任意图形文件类型，其中jpg 格式的文件容量最小，便于电子邮件传送) 。

3.导出许可证信息和传送日志。

a. 通过Start > SIMATIC > License Management > Automation License Manager打开Automation License Manager。

b. 单击包含许可证的相应驱动器盘符。

c. 选择File > Export将其保存为C:\Files\Licenses.csv。

d. 通过选择View > Log切换到日志视图。

e. 选择选项Within the last year。

f. 选择Update。

g. 选择File > Export将其保存为C:\Files\LicenseLog.csv。

4.捕获过程对象统计数据。

a. 在SIMATIC Manager 的Component View 中，选择最高层级的对象(项目或多项目)。

b. 选择Options > Charts > Process Object Statistics。

c. 按下键盘上的Shift 和“PRINT SCREEN”键。

d. 打开绘图程序，如画图程序。

e. 将画面粘贴到画图程序中。

讲座-19 PCS7的数据采集与输出学习文档

现场操作
指定SMPT-1000输入输出模拟量数据在工具栏中点击I/O通道配置画面切换按钮，在弹出的IO通道配置对话框里，可以选择当前实验要使用的执行机构和变送器所对应的模拟量输入/输出通道。
输
输
入
出
信
信
号
号
26
现场操作
定义模拟量I/O数据的仪表上、下限
输出参数
提示：由于MV数
9
基础知识
b) 两线制传输：电源线与信号线共用两根导线。
10
基础知识
模拟量输出（AO）设备的端子接线流程工业的生产现场多为易燃易爆场合，在AO信号通道上串入输
出安全栅，将限制进入危险场所设备电能量，保证安全。
11
a) 驱动电行机构
12
基础知识
开关量输入（DI）设备的端子接线
激活Component View（组件视图），在Component View左侧树形视图中选中WinCC Appl.下面的OS，在右侧详细视图中，按照下表将原有画面名称进行修改。
所属工厂层级 Plant Boiler Hex
画面原名称 Picture(2) Picture(3) Picture(4)
据点对应的是执行机构，因此仪表上、下线缺省
为0-100：
注意啦！
对SMPT-1000的模拟
量数据点的仪表上、
输入参
下线进行修改以后，必须对外部控制器中
数
相应数据的上、下线
进行相同的设置，否
则会出错。
27
输入、输出信号定义：
现场操作
小锅的信号模拟量输出模拟量输入
位号 FI1102 FI1105 TI1103 TI1104 FV1103 FV1105

2024年PCS7系统操作手册工程师培训

9
用户界面介绍
界面组成
PCS7用户界面包括菜单栏、工具栏、项目树、属性窗口等组成部分。
功能介绍
各部分功能包括文件操作、编辑操作、视图操作、调试操作等。
操作方法
通过鼠标点击或拖拽、键盘快捷键等方式进行操作。
2024/2/29
10
03 PCS7系统高级功能
2024/2/29
11
编程与组态
2024/2/29
20
与DCS系统集成
01
DCS系统概述
简要介绍DCS（分布式控制系统）的基本概念、架构和功能，以便工程
师了解其与PCS7的集成背景。
02
集成方式与通信协议
说明PCS7与DCS系统的集成方式，包括硬件连接、通信协议选择（如
OPC、Modbus等）以及相应的配置步骤。
2024/2/29
03
数据共享与控制协同
2024/2/29
22
06 PCS7系统培训总结与展望
2024/2/29
23
培训内容回顾
PCS7系统概述
介绍了PCS7系统的基本概念、架构和功能，使学员对系统有了全面的了解。
编程与组态
深入介绍了PCS7系统的编程语言和组态工具，包括梯形图、指令表、顺序功能图等编程语言，以及WinCC组态软件的使用方法。
2024/2/29
提高了实际操作能力
通过实践操作和案例分析，学员们掌握了PCS7系统的基本操作和维护技能，提高了工作效率和应对突发情况的能力。
增强了团队协作能力
培训过程中，学员们相互学习、交流经验，增进了彼此的了解和信任，有利于今后工作中的团队协作。
25
未来发展趋势及挑战

PCS7诊断信息收集

1、使用“S7dump.exe”工具读取Dump Memory诊断信息S7Dump工具可以通过MPI或以太网从CPU读取数据，但由于通常通过MPI的方式，读取速度比较慢，所以建议通过以太网读取数据。

现在以以太网方式举例，列举步骤如下：1）将装有STEP 7的工程师站，及S7-400H都连接到以太网上。

2）重新给CPU上电3）将CPU的运行停止开关，拨到STOP位置4）然后双击，打开S7dump工具。

5）选择MAC Address （hex）方式，6）输入相应CP卡的MAC地址7）输入CPU所在的机架号[ Rack（CPU）]和槽号[ Slot ( CPU)]8）然后点击OK。

9）软件提示正在读取数据，这个过程需要大概20分钟左右，请保持CPU状态。

设置如下图所示：2、读取wincc诊断文件出现故障的同时，Wincc上也会有相应的报警信息，因此收集Wincc报警信息有助于分析CPU故障。

对于Wincc诊断文件的收集，我们一般使用PCS7info工具进行收集，这个工具比较简单，请参照以下步骤进行：1）把PCS7info拷贝到与出现故障的相通讯的PC机上；2）双击运行PCS7info，点击Export按钮，该工具就会把Wincc相关诊断文件，打包成一个压缩文件，如下图所示，3）把相应的压缩文件发送给所联系的西门子工程师。

3、读取CPU的诊断缓冲区：按照第一节中所述的步骤读取完Dump memory中的诊断缓冲区之后，下一步工作我们要读取CPU诊断缓冲区中的诊断信息。

要注意一下两种情况：1)对于只有一个CPU全闪的情况，可以读取另外一个CPU的诊断缓冲区信息。

2)对于两个CPU全闪的情况，建议在按照第一节所述的方式恢复CPU Stop模式前，把CPU的备用电池装上，并检测备用电池是否还有电量，正常情况下备用电池的电压应在3.6V左右。

如果不装入备用电池或备用电池电量不够，CPU诊断缓冲区的信息可能会丢失。

SIMATICPCS7系统概述

灵活性
Simatic PCS7系统的硬件和软件都支持模块化设计，可以根据实际需求进行灵活配置，满足不同规模和复杂度的工业生产过程控制需求。
系统应用领域
流程工业
Simatic PCS7系统广泛应用于石油、化工、制药、食品等流程工业领域，实现对生产过程的自动
化控制和优化管理。
离散工业
Simatic PCS7系统也可以应用于机械制造、汽车制造等离散工业领域，实现设备控制、工艺过程控制等功能。
电源模块
提供系统所需的电源。
软件架构
01
WinCC软件
用于监控和操作PCS7系统的人机界面软件。
02
Step7软件
用于配置和编程PCS7系统的控制逻辑。
03
S7-300/0编程软件
用于编写和调试S7系列PLC的程序。
网络架构
以太网
Profinet网络
用于连接PCS7控制器、HMI设备和上层监控系统。
按照系统设计要求，进行硬件安装、软件调试和系统集成，确保系统各部分能够协同工作。
运行效果
系统投产后，实现了生产过程的自动化控制，提高了生产效率，降低了能耗和物耗，取得了显著的经济效益和社会效益。
案例总结与启示
成功因素
选择合适的系统配置和设计、实施过程的高效管理和技术支持、以及系统运行过程中的维护和优化。
软件安装与配置
安装必要的操作系统、数据库和应用程序，并进行相应的配置和优化。
系统调试与测试
对整个系统进行集成测试、功能测试和性能测试，确保系统稳定可靠。
系统维护与升级
日常维护
定期检查系统硬件和软件的运行状态，及时处理故障和问题。
安全防护

PCS7-系统硬件功能介绍

SIAS TRANING
控制系统构成：控制系统构成：电源模块
电源模块的特点：电源模块的特点：采用封闭结构的模块设计，安装在底板上。采用封闭结构的模块设计，安装在底板上。插入式的AC/DC供电连接。 AC/DC供电连接插入式的AC/DC供电连接。保护级别：IP20。保护级别：IP20。两种输出电压：5VDC和24VDC，并公用一个地。两种输出电压：5VDC和24VDC，并公用一个地。监视两个输出电压，如其中一个发生故障，监视两个输出电压，如其中一个发生故障，该模块输出一个报错信号给CPU CPU。一个报错信号给CPU。具有输出短路保护功能。具有输出短路保护功能。具有电池后备功能。当掉电时，具有电池后备功能。当掉电时，所有的参数设置和内存里的内容由电池保持。里的内容由电池保持。在前面板上有运行和故障指示灯。在前面板上有运行和故障指示灯。
SIAS TRANING
控制系统构成：分布式I/O 控制系统构成：分布式I/O ET200M
分布式I/O ET200M的特点的特点：分布式I/O ET200M的特点：基于高速的Profibus DP，可以与CPU ProfibusCPU进行高速基于高速的Profibus-DP，可以与CPU进行高速的数据交换。的数据交换。可安装在控制室，也可安装在现场。如安装在可安装在控制室，也可安装在现场。现场，可大大地降低电缆成本。现场，可大大地降低电缆成本。克服传统的PLC I/O模块只能安装在控制室的克服传统的PLC I/O模块只能安装在控制室的弱点。弱点。为将来连接基于Profibus DP的变送器和变频 Profibus为将来连接基于Profibus-DP的变送器和变频器作好准备。器作好准备。可以带电更换模块。可以带电更换模块。