西门子PCS7系统培训(工程师培训)
西门子PCS7_SFC培训(工程师培训)
带数据块挂起顺控，用于数值存储
START （保存） NOT_HOLD
END （恢复）
“ 正常”反应器顺控 序列
顺控序列的预处理和后处理
可用于每个 单独顺控序列
创建 SFC 类型
一个 SFC 类型可以有几个 顺控序列
创建一个 SFC 实例
运行模式
命令
命令有效 互锁 控制策略 顺控步控制模式 操作选项
– SFC的执行是自动的。 – 执行依靠SFC“ EXTERNAL VIEW”的编程或互连来决定， – 其步间模式可选为“T”或”T/TAND C”。
• 手动模式：
– SFC的执行是靠操作员手动控制的，其步间模式可选为所有 的步间模式
• 允许SFC进行手/自动切换，切换在手动模式下依靠操作 员，在自动模式下依靠编程或SFC“ EXTERNAL VIEW”的互 连来实现。
创建SFC(SFC编程环境)
结构选择
2020-10-4
Sciample Training --- SIMATIC PCS7
22
线形
S1 T12 S2 T23
顺序控制的结构
SFC 的结构
并行分支
选择分支
S1 T12
S21
S22
T23 S3
S1
T12
T13
S2
S3
T24
T34
S4
循环分支
S1 T12
由转移条件确定 由转移条件确定或由用户确认 由转移条件确定，并需要用户确认 由用户确认 由程序步指定，在条件满足时是否继续 要操作员进行确认
运行模式 操作员发出的命令
练习: 顺序控制 – 温度
70 50
SP_EXT PV_IN
西门子PCS7操作站组态方法培训（工程师培训）
西门子PCS7操作站组态方法培训（工程师培训）西门子PCS7操作站组态编写：审核：校对：1.PCS7操作站组态 (1)1OS项目设置 (3)1.1在服务器项目中冗余功能设置 (3)1.3OS客户机项目 (4)1.3计算机属性 (5)1.4生成和装载服务器数据 (6)1.5为客户机装载服务器数据包 (6)1.6设置首选服务器 (8)1.7Wincc-Communication Configurator (9)1.8项目属性 (10)2操作和监控概念 (11)2.1用户界面 (11)2.2Picture Tree层级 (12)2.3过程画面 (14)2.4组键 (15)3OS库 (16)3.1用户自定义对象（UDOs） (16)2.3面板 (19)3.3向导 (27)4自定义块标签和面板 (31)4.1块标签 (31)4.2创建面板 (34)5曲线 (46)6生命周期监视 (47)7时间同步 (48)8自动启动 (52)9键盘加锁功能 (52)10用户授权管理 (53)1OS项目设置OS项目无论是单用户项目或者是多用户项目都应该在SIMATIC Manager中定义。
但是，有些设置必须在WinCC Explorer中打开OS 项目进行。
必须在SIMATIC Manager中选择对应的OS右键选择“Open Object”打开OS项目。
1.1在服务器项目中冗余功能设置在SIMATIC Manager中组态了服务器和冗余服务器以后，必须为服务器设置对应的冗余服务器。
打开服务器项目，在WinCC Explorer中打开冗余管理窗口：-激活冗余功能，-选择冗余的服务器-根据项目需要设置一些可选项在一对冗余服务器中，需要设置一个Serial Connection。
这个连接允许服务器监视对方的状态。
PCS7程序结构(内部工程师培训)
PCS7 的编程方法
• PCS7 的构成 • 标准编程语言 • 结构化编程SCL • 图形化编程CFC和SFC • PCS7 的编程方法
PCS7 的构成
IEC61131-3
操作员站
标准组态工具 组态工具
图形化 编程语言
结构化 编程语言
程序及控件库
过程设备管理器
标准编程语言
• STL：语句表
– 近似汇编语言，功能强大； – 缺乏直观，易读性差。
• 在SFC图中组建顺序控制程序； • 在编译过程中，先将CFC和SFC图转换成SCL源代码，之
后再编译生成一系列的功能块； • 所有的功能块构成了PCS7程序的可执行代码。
PCS7 程序结构
• Charts
– 图形程序（CFC SFC）
• Sources
– 源代码（SCL STL）
• Blocks
PLC 的基本构成
• CPU： 中央处理器； • 程序存储区：存放主程序； • 数据存储区：存放执行过程中使用的数据； • 输入通道：从现场仪表获取过程信号； • 输出通道：运算结果输出到执行器； • I/O扩展端口：连接更多I/O模块； • 通讯端口：与上位机或其它PLC相连。
PLC 的工作原理图
2019年x月于xx班
MD22
地址表示示例
M
20
MB20
21
22 MW22
23
24
25
M27.3
M27.6
26
27
01234567
SIEMENS PLC 地址表示
数据类型和数据表示
• 数据表示 • 基本数据类型 • 复合数据类型
数据类型
• PLC中的数据表示单位是字节（Byte） • 最小数据单位是位（Bit） • 数据的二进制、十进制、十六进制表示
PCS7高级编程-西门子PCS7网络结构培训(内部工程师培训)
位逻辑指令
• 常开触点
• 常闭触点
• 取反
NOT
• 输出线圈
• 置位线圈
S
• 复位线圈
R
• 检测下降沿 （变量地址）
N
• 检测上升沿 （变量地址）
P
•
复位－置位触发器
（变量地址）
RS
R
Q
S
（变量地址）
• 置位－复位触发器 S SR Q
R
• 检测变量上升沿 （变量地址1） NEG Q （变量地址2） M_BIT
程序体
• FB和FC块的程序可以采用多种编程语言编写； • LAD、FBD：适于编写较简单的功能，程序
直观易懂； • STL：适于编写贴近内核的程序，功能强大，
但程序晦涩难懂； • SCL：适于编写复杂的运算功能，功能强大，
接近高级语言，程序易懂。
LAD 编程语言
• 位逻辑指令 • 比较指令 • MOVE 与数据转换指令 • 整数运算指令 • 浮点数运算指令 • 字逻辑运算指令 • 计数器指令 • 定时器指令
计数器指令
• S_CUD 向上－向下计数器 • S_CD 向下计数器 • S_CU 向上计数器
定时器指令
• S_PULSE • S_PEXT • S_ODT • S_ODTS • S_OFFDT
---(SP) 脉冲定时器 ---(SE) 扩展脉冲定时器 ---(SD) 延时接通定时器 ---(SS) 带保持延时接通定时器 ---(SF) 延时断开定时器
– IN，OUT，IN_OUT 块的引脚； – TEMP 临时变量，用于程序的中间数据存储； – STAT 静态变量，在FB中用于保存重要数据，FC没有静态变量。
• 块中的变量可以采用所有PCS7支持的基本和复合数据类 型，但是块的引脚在连接时必须满足两端数据类型一致。
2024年PCS7系统操作手册工程师培训
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
西门子PCS7_PC站组态(工程师培训)
n WinCC Application表示是在PC站里装好了WinCC软件 n CP1613表示通讯卡已经插入了PC站中,通过该卡与AS站
进行通讯. n 注:如用普通网卡建立PC站与AS站的通讯,在第二槽应插
入”IE General”
n 第一步:在SIMATIC管理器里,在已建立的项目里, 插入PC STATION,将站名改为你计算机名,如改名 正确,在PC STATION里将有黄色小箭头出现
2020-10-4
内容
n PC站组态目的 n 组态SCE n 工程师站的PC站硬
件组态 n 其他的
n 各个组态PC站的目的是：
为建立PC站与AS站的通讯作准备
SCE的组态
n SCE (Station Configration Editor)组态的 目的：
就象将订来的AS站里的电源模块、 CPU模块、通讯模块等插入底板 里一样,搭建好PC站的硬件结构.
n 在操作站本机上组态好SCE； n 在工程师站的SIMATIC管理器里插入新的PC
STATION； n 在工程师站上按以上1—4步完成对操作员站的组
态； n 将组态好的硬件编译下装至操作员站。
n 注：工程师站与操作员站之间必须建立网络连接, 在工程师站组态好的操作员站硬件组态才能下装。
n 第一步:
在桌面上打开SCE (Station Configration Editor)
n 第二步:根据PC站的类型,在第一槽(Index 1)选择插入不同 的应用,对于WinCC:
n 单站/服务器:插入WinCC Application n 冗余站/冗余服务器:插入WinCC Application(stby) n 客户机:插入WinCC Application Client
2024年PCS7培训教材教程
PCS7培训教材教程一、引言随着工业4.0的兴起，工业自动化控制系统在我国得到了广泛应用，其中西门子PCS7系统凭借其强大的功能和稳定性，在工业控制领域占据重要地位。
为了帮助广大工程技术人员更好地掌握PCS7系统的使用方法，本教程将详细讲解PCS7系统的基本原理、配置方法、编程技巧和故障处理等内容。
通过本教程的学习，读者将能够熟练运用PCS7系统进行工业自动化控制系统的设计和实施。
二、PCS7系统概述1.PCS7系统简介（1）高度集成：PCS7系统将过程控制、离散控制、驱动控制、批量控制等功能集成在一个统一的平台上，实现了各子系统之间的无缝连接。
（2）开放性：PCS7系统支持多种现场总线协议，如Profibus、Profinet等，便于与第三方设备进行集成。
（3）易于扩展：PCS7系统采用模块化设计，可根据项目需求进行灵活扩展。
（4）高效稳定：PCS7系统采用高性能的硬件平台和优化的软件算法，保证了系统的稳定性和高效性。
2.PCS7系统组成（1）工程师站（EngineeringStation）：用于系统配置、编程和维护。
（2）操作员站（OperatorStation）：用于实时监控和控制生产过程。
（3）控制器（Controller）：用于执行控制策略，如SIMATICS7-400、SIMATICS7-1500等。
（4）现场仪表和执行器：用于实时采集现场数据和执行控制指令。
三、PCS7系统配置与编程1.系统配置（1）硬件配置：根据项目需求，选择合适的控制器、I/O模块、通讯模块等硬件设备。
（2）软件配置：安装PCS7软件，并进行系统授权和更新。
（3）网络配置：配置工程师站、操作员站与控制器之间的网络连接。
2.编程（1）CFC编程：采用连续功能图（CFC）编程方式，实现控制策略的快速搭建。
（2）SFC编程：采用顺序功能图（SFC）编程方式，实现复杂控制逻辑的编写。
（3）GRAPH编程：采用GRAPH编程方式，实现批量控制过程的编写。
PCS7硬件安装与组态(内部工程师培训)
SIEMENS 控制站的安装
• AS-400H 控制站
– 18槽底板：UR2-H – 电源模块：PS407（插入1，10槽） – 中央处理器：CPU 414-H （插入3，12槽） – Industrial Ethernet通讯模块：CP443-1 （插入5，
14槽）
安装 - 轻松和简单
• 简单地旋转安装在机架上 • 坚固的,封装式的模板 • 自编码的前连接器 • TOP 连接模块
法相同
若是没组态弹出
硬件组态——CP
双击
若是没组态显示NO
硬件组态——IM153-2
3、弹出
1、点击线变实 2、点击、托放 4、站地址（3－125）
5、点击
硬件组态——IM153-2
6、点击
硬件组态——I/O
点击，变蓝
4－11槽插入I/O 模块
模块的型号，订货号
点击，托放 或选中槽号后双击
2020-7-11
模块接线和注意事项
• 去除前连接器时应按下上部锁定栓
模拟量输入模块的量程模块
I/O模块类型的识别
n 6ES7 331-7RD00-0AB0
表示系统： 6ES5为S5系统 6ES7为S7系统
模块的性能
第一个数字表示系列：“4”为S7-400的模 块
“3”为S7-300的模 块
后两个数字表示类型：“21”为数字量输入 “22” 为数字量输出 “31”为模拟量输入 “32”为模拟量输出
项目创建
• 根据向导创建新工程 • 练习
启动 PCS7
鼠标双击启动PCS7
创建新工程－1
点击FILE
选择向导创建新工程 ”New Project Wizard”
创建新工程－选择2多项目工程及创
西门子PCS7-CFC培训(工程师培训)
1、驱动技术块2
• V：输出值
• QUALITY：质量代码，具体有以下几种形式
16#80
有效值
16#60
仿真值
16#44
上一个有效值
16#48
替换值
16#00
无效值
1、驱动技术块3
（2）CH_AO：FC276 实现功能：模拟量输出信号处理 • MODE：CFC块编译时选择“产生模块驱
动”，系统自动连接到MOD块 • SIM_ON为真值时，输出VALUE由仿真值
（4）测试
选择菜单命令Debug>Test Mode,激活测试模式
选择菜单命令Debug>Watch On，所有在块属性中 以测试模式激活的块I/O以黄色背景显示
2019/11/30
Sciample Training --- SIMATIC PCS7
13
CFC技术块
• 驱动技术块 • 控制技术块 • 转换技术块 • 数学运算技术块 • 操作技术块 • 信息技术块
2、控制技术块3
控制块工作原理：
2、控制技术块4
CTRL_PID技术块图解1
2、控制技术块5
该图解释了SP值的产生
1、
SP_TRK_ON SPEXTSEL_OP
0
001来自1不考虑SP提供 SP_OP SP_EXT PV_IN
说明 内部设定 外部设定 跟踪设定
2、图中U_HL、U_LL和SPEXTHLM、SPEXTLLM 分别起到在不同情况下给出SP值的限幅作用
CFC的编程环境（3）
快捷键部分： 通过该上下选择，可以切换当前浏览的页面 切换到所有页面总览模式 切换到具体某一页面浏览模式
CFC的编程环境（4）
PCS7系统操作手册(工程师培训)
PCS7系统操作手册编写：审核：校对：第1页共33页目录1项目结构 (4)2界面的定义和说明 (4)2.1概述 (4)2.2总貌 (5)2.3工作区 (7)2.4系统工作栏 (7)3登陆和退出 (10)4画面监视和对象操作 (11)4.1动态对象分类 (11)4.2动态对象说明 (11)4.2.1通用操作说明 (11)4.2.2PID控制 (13)4.2.3VALVE控制 (15)4.2.4马达控制 (18)4.2.5MEAS MON (19)4.2.6ILOK_SC (20)4.2.7串级/单回路按钮 (22)4.2.8RATIO_P (24)4.2.9SFC_顺序控制 (25)5消息的监视和操作 (27)5.1消息的类型 (27)5.2消息的状态 (28)5.3消息列表类型 (28)5.4消息的过滤 (29)5.5对消息进行排序 (29)5.6消息列表的使用 (30)6趋势图的应用 (31)6.1创建变量趋势 (31)6.2使用变量趋势图 (37)7典型控制回路说明 (38)1项目结构简述项目的工艺过程和系统结构，如需要，结合系统结构图介绍工艺分区和相应的操作员站配置2 界面的定义和说明2.1 概述标准的操作界面包括三个区域，如下图所示：1．总貌区域，包括实时报警区域和图片树区域2．工作区区域3．系统功能栏∙图形用户接口总大小和图形接口中各个区域的大小通过配置文件加以设定。
总貌区域和主功能键是常显示的，即它们不会随着画面的切换而隐藏。
工作区域显示各系统区域的图片。
工作空间显示一个系统中不同区域的各个图片。
这是显示、控制和操作过程的地方。
∙鼠标图标在操作过程中的不同变化，当移动鼠标至不同的区域或者点击鼠标左键时，相应的功能将被激活。
通常当出现下图所示的图标时，表示可以激活相应的功能，以便进一步的操作。
如果没有此图标，表示没有任何进一步的操作。
2.2 总貌第3页共33页总貌区域总是提供整个工厂的一个概览，它用于监视和快速查看这个工厂出现的问题。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
n 组态软件丰富、使用方便 n 控制器采用多任务处理器，同
时实现大量复杂回路控制和快 速逻辑控制
2020-10-4
SIAS TRANING
PCS 7 系统结构图
@
SAP R/3
@
PROFIBUS-DP PROFIBUS-DP PROFIBUS-DP
Office LAN Etherne t
PCS 7 启动包
OS 单站
(多屏)
OS ES
ES
SIMATIC PDM Engineering Toolset
OS 客户机 / 多客户机
Internet/Intranet
概述
• PCS7 全集成自动化 • PCS7 与 PLC 和 DCS 的对比 • PCS7 模块化结构
PCS7－全集成自动化
• 基于全集成自动化思想的过程控制系统SIMATIC PCS 7 • 基于以下标准部件:
SIMATIC PCS 7
Components
全集成自动化系统 西门子 人机界面 西门子 软件 西门子 工业控制计算机 西门子 控制器 西门子 网络产品 西门子 基于DP分布式I/O
培训资料
• 名称：PCS7系统培训（工程师培训） • 所属班组：xx • 汇报人：xx
内容
• PCS7 系统结构与特点 • PCS7 概述 • 自动化系统（AS控制站） • PCS7 网络结构 • PCS7 操作员站 • PCS7 工程师站 • PCS7 系统典型应用
系统结构与特点
• 系统结构图 • PLC 网络结构 • PLC 系统特点
– 厂级网络：标准以太网，是建立服务器与操作 站或上层厂级网络通讯的关键。
SIEMENS PCS7系统特点
• 产品种类多 • 全集成自动化 • 系统开放性 • 模块化结构,强大的诊断功能 • 易学易用编程语言 • 强大的控制功能 • 系统能力
– 24对 冗余服务器, 5,000 “控制回路“ / 服务器, 128 客户机 / 服务器,64控制站/ 服务器
批处理 工厂优
服务器/客户机
化先进 控制软
件包
@PCS 7 / OPC-Server
OS-LAN
Ethernet
OS-服务器 (冗余)
Industrial Ethernet / Fast Ethernet
AS
AS 417
414
AS 416
AS 414
PROFIBUS-DP COx, NOx, ...
– ET 200iS 和 ET 200S • 增加新远程站 • 更换 I/O 模板 • ET 200iS: 使用SIMATIC PDM参数化
2020-10-4
SIAS TRANING
13
I/O模板和现场设备的在线修改
2020-10-4
SIAS TRANING
8
统一的数据库管理 统一的组态和编程 统一的通讯
PCS7－全集成自动化
• SIMATIC PCS7将过程控制与制造业控制毫无 障碍地连接在一起
过程控制系统
人机界面产品
工业控制器
分布式 I/O
总线产品
PCS7与 DCS 和 PLC 对比
DCS n 系统结构完整 n 全局数据库 n 具备较强的诊断功
• 电源供电(options: 24 VDC, 120 VAC, 230 VAC) • 带有以太网通讯的卡件 • 控制器可选冗余 • 免费集成和测试
控制器和输入/输出的显著特点
• 在线更改组态配置(CiR)
– 适用于全部控制器站 AS (AS 414-3, 416-2, 416-3, 417-4, 414-4-1H, 417-4-1H)
工厂
信息
维护
服务器
AS 414 H AS 417 H
ET 200M
DP/PA-Link PROFIBUS-PA Y-Link
COx, NOx, ...
SIEMENS PLC 网络结构
• 三层网络结构
– 现场总线层：PROFIBUS DP与PA，是联系控制站 （AS）与现场站或设备的纽带
– 控制总线层：工业以太网，是连接控制站（AS） 与服务器或操作站的桥梁。
10
PCS7 模块化结构
• 控制规模可根据用户实际需求量身定做
• 易于扩展和调整 • 模块化结构,可从最小的单站扩充至带有客
户机服务器结构的大型系统 OS OS OS OS OS OS ES
n 最大支持：
n24冗余服务器
n5,000 控制回路 / 服务器 最小的单站
n128 客户机/ 服务器
OSO
HART
OP
PROFIBUS-PA
DP/PALink
PROFIBUS-DP
ET 200iS
AS 414 F/FH AS 417 F/FH
ET 200M Fail-Safe
ET 200M
DP/PA-Link PROFIBUS-PA
Office LAN Etherne
t
工厂
能 n 组态工具使用方便 n 回路处理能力强
n 系统开放性较差 n 控制器运算速度较
慢 n 逻辑处理能力弱
PLC n 系统开放灵活 n 控制器运算速度较
快 n 逻辑处理能力强 n 分散数据库
n 系统完整性较差 n 系统诊断功能较弱 n 组态软件单一 n 回路处理能力较弱
PCS7 n 系统完整且开放灵活
n128 控制站/ 服务器
OS
OS ES
带有客户机服务器 结构的大型系统
SIMATIC PCS 7 – 控制器
• AS 站的控制器来自功能强大的 S7-400 家族 • 已经组态好，集成在一个机架上而且经过了测试 • 中央处理器
– S7 414-3, S7 416-2, S7 416-3, S7 414-4, S7 417-4 – 带有集成的 PROFIBUS-DP 接口 – 集成了 MPI 接口 – RAM 768 to 32,000 kByte
– 适用于故障安全控制器 站 S7-400F (AS 414F, 417F)
V6 new I/O module
AS download
• 在线更改远程 I/O
– 远程 ET 200 M • 增加新远程站 • 增加 I/O 模板 • 修改I/O模板参数设置
– PROFIBUS DP/PA • 增加新设备或从站 • 修改 PA 设备参数设置