西门子控制系统介绍
西门子 EIB 系统介绍
KNX EIB系统介绍 系统功能说明 系统产品介绍 产品应用介绍 典型应用介绍
Angela - SLC A&D LV/ET/BC PM Slide 9
KNX EIB功能说明
Siemens 成就工业，建筑未来 instabus KNX EIB Protection & Control, 西门子楼宇智能控制统 From Industry To Construction
多种传输媒介 • 双绞线 （TP） • 电力线 （PL） • 无线电波（RF）
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KNX EIB系统应用领域
Siemens 成就工业，建筑未来 instabus KNX EIB Protection & Control, 西门子楼宇智能控制统 From Industry To Construction
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西门子楼宇智能控制系统
Siemens 成就工业，建筑未来 instabus KNX EIB Protection & Control, 西门子楼宇智能控制统 From Industry To Construction
KNX EIB系统介绍 系统功能说明 系统产品介绍 产品应用介绍 典型案列介绍
KNX EIB系统介绍 系统功能说明 系统产品介绍 产品应用介绍 典型案列介绍
线路 Line ：最多64 个设备 ••线路 Line ：最多64 个设备 区域 Area ：最多15条线路 ••区域 Area ：最多15条线路 系统System：最多15个区域 ••系统System：最多15个区域
(1讲)自动控制、西门子DCS系统、操作方式概述
补水电磁阀根据液 位联锁进行“自动 模式”开关
两台上水泵“自 动模式”循环启 动
排污设备“自动模式” 下根据排污步骤排污
对于报警的处理步骤
DCS系统报警分类： 1：系统报警：操作站，控制站，网络，等设备进行实时检测； 2：过程报警：按照工艺指标对生产过程数据的异常发出的报警； 组显示 显示带有报警源的图片。组显示应当使操作员能够直接从总视图 跳到所有层次级别都组合在一起的显示中。也应当使操作员能够 直接从总视图跳到发生警报的显示中。组显示中各个不同的图标 代表不同的含义，具体如下： A（红底白字），过程值报警。 W（黄底黑字），过程值警告。 S（黑底黄字），系统错误。 O（紫底白字），操作员提示信息。 X（灰底白字），禁用消息。
五、S7-400H硬件冗余
S7-400H是西门子提供的冗余系统，为双机架 硬件级热备产品，主从两个机架，两套完整独 立的系统。两套机架上的热备单元通过光纤通 讯。可能通过它的冗余功能，实现减少因故障 或错误而导致的生产损失。
冗余系统的目的：停车成本越高，越值得采用冗余系统。 SIMATIC H系统的优点：处理贵重原料，停车或不合格产品成 本昂贵，系统瘫痪导致重新开车费用高，无需操作人员的场合
有毒有害气体报警仪报警处置方法
目的: 在发生有毒有害气体泄露报警及时进行处置，增强职工应对处 置能力，确保人身安全，保护厂区的财产安全。 •岗位工接到有毒有害气体报警器报警后，及时通知煤防站以及班 长安全管理人员。 •煤防站、电仪车间、当班班长及安全管理人员当接到有毒有害气 体报警器报警的信息后，应尽快赶到现场进行处理。 •岗位工配合煤防站确定是否该区域内有泄露现象，并上报安全管 理人员。 •遇到有毒有害气体事发工段时开启防爆排风扇。同时，要谨慎行 事，必须携带相关的防护器具，在事发现场不得使用电话，进入 泄露区必须关闭手机，禁止携带明火。 •岗位工煤防站对泄露位置进行查找，并配合电仪现场人员进行检 查维修处理。 •如有发现不适者，应小心妥善处理，等待救护人员抵达现场。 •泄露要查明原因，并进行记录和存档。
一文看懂西门子PLC控制的伺服控制系统
一文看懂西门子PLC控制的伺服控制系统
伺服控制系统用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。
伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
伺服控制系统的优点1、精度：实现了位置，速度和力矩的闭环控制；克服了步进电机失步的问题；刚筋成品的尺寸和弯曲角度的精度均在±1；
2、转速：高速性能好，一般额定转速能达到2000～3000转；
3、适应性：抗过载能力强，能承受三倍于额定转矩的负载，对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用；
4、稳定：低速运行平稳，低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。
适用于有高速响应要求的场合；
5、及时性：电机加减速的动态相应时间短，一般在几十毫秒之内；
6、舒适性：发热和噪音明显降低。
西门子PLC控制的伺服控制系统以SINAMICS V80系统为例说明。
SINAMICS V80伺服驱动系统包括伺服驱动器和伺服电机两部分，伺服驱动器总是与其对应的同等功率的伺服电机一起配套使用。
SINAMICS V80伺服驱动器通过脉冲输入接口来接受从上位控制器发来的脉冲序列，进行速度和位置的控制，通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和实时状态的输出。
驱动器上有一个脉冲设置旋转开关用来设计脉冲分辨率以及指令脉冲类型的。
本设计选择3，对应的分辨率是10000。
驱动器的四个连接器X1、X2、X10和X20相应的功能如图3所示：。
西门子PLC-S200的电梯控制系统设计说明
1.系统整体设计方案说明电梯PLC 的控制系和其他类型的电梯控制系统一样主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成。
电梯信号控制基本由PLC 软件实现。
电梯信号控制系统输入到PLC 的控制信号有:运行方式选择、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、旋转编码器光电脉冲、开关门及限位信号等。
电梯控制系统实现的功能：（1）电梯具有运行速度（高速）和平层速度（低速）两种运行速度并可实现高低速的平滑转换（2）电梯具有呼梯登记及登记显示功能 （3）电梯具有轿内选层及选层登记及显示功能 （4）电梯具有自动停层功能（5）电梯具有顺向截停功能，若已经完成当前方向的最后一站请求，亦可实现逆向截停功能（6）电梯具有自动确定运行方向及运行方向保持功能 （7）电梯具有厅门、轿门连锁保护功能 （8）电梯具有自动平层功能（9）电梯具有超载、超速及端站限位保护功能 （10）电梯具有运行方向及层楼指示功能图2-1 顺序功能图2. PLC的I/O口分配经过系统控制功能分析，本设计需要输入点22个，输出点22个。
共计44个具体如下：输入信号输出信号序号编号名称编号名称1 I0.0 开门Q0.0 开门2 I0.1 一层限位Q0.1 一层指示3 I0.2 二层限位Q0.2 二层指示4 I0.3 三层限位Q0.3 三层指示5 I0.4 四层限位Q0.4 四层指示6 I0.5 关门Q0.5 关门7 I0.6 开门到位Q0.6 上行指示8 I0.7 关门到位Q0.7 下行指示9 I1.0 上平层感应器Q1.0 高速10 I1.1 一层内选Q1.1 一层内选指示11 I1.2 二层内选Q1.2 二层内选指示12 I1.3 三层内选Q1.3 三层内选指示13 I1.4 四层内选Q1.4 四层内选指示14 I1.5 下平层感应器Q1.5 低速15 I1.6 上限位Q1.6 上行输出16 I1.7 下限位Q1.7 下行输出17 I2.0 一楼上呼Q2.0 一楼上行18 I2.1 二楼下呼Q2.1 二楼下行19 I2.2 二楼上呼Q2.2 二楼上行20 I2.3 三楼下呼Q2.3 三楼下行21 I2.4 三楼上呼Q2.4 三楼上行22 I2.5 四楼下呼Q2.5 四楼下行据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图所示。
西门子APOGEE系统介绍
➢ 总线线路隔离和扩充功能的信号放大器 ➢ 在总线超过1000米或控制器超过32个时用来隔离和放大信号 ➢ 支持速率从 1200 bps 到 230.4k bps
2020/3/30
Siemens Building Technologies
– 使用AEM200（APOGEE Ethernet Microserver 200） – 通过以太网与DDC连接
• Insight 工作站最多支持64个AEM200 • 使用TCP/IP协议 • AEM200都有独立的IP地址 • 可利用大楼的综合布线系统
BLN
Insight
TCP/IP
2020/3/30
➢ 信号转换器（TI-II） ➢ 信号隔离/放大器（TIE） ➢ APOGEE以太网接口（AEM200）
❖ ALN上的主要DDC
➢ MBC ➢ MEC ➢ PXC COMPACT ➢ PXC MODULAR ➢ FLNC ➢ RBC
❖ FLN上的主要DDC
➢ TEC ➢ PXM ➢ TX-I/O
2020/3/30
2020/3/30
Siemens Building Technologies
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MBC控制器
❖ MBC 24CP 24槽位模块式控制器 ❖ MBC 40CP 40槽位模块式控制器 ❖ MBC 24EP 24槽位模块式控制器扩展箱 ❖ MBC 40EP 40槽位模块式控制器扩展箱
2020/3/30
Siemens Building Technologies
楼层网络控制器 (FLNC)
❖ BLN 上的控制器 ❖ 可同时控制3条 FLN ❖ 自身没有 I/O 点 ❖ 支持2个 RS232 接口，其中一个可连结 Modem
802D简介
内容提要是一种具有免维护性能的操作面板控制系统，是西门子公司针对中国市场进行性价比优化的产品，其核心部件—PCU （面板控制单元）将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体，具有无电池、风扇，免维护等特点。
一、硬件介绍数控系统板是整个系统的核心，它包括了PLC、CNC的控制、处理线路。
数控系统能控制交流伺服电机和数字轴。
数控系统由：HMC人机界面；NCK数控核心部分及PLC三部分组成，它们之间的关系如下图所示：2. 机床控制面板的认识机床控制面板背后的两个50 芯扁平电缆插座可通过扁平电缆与PP72/48 模块的X111 X222 X333 三个I/O接口插座连接。
即机床控制面板的所有按键输入信号和指示灯信号均使用PP72/48 模块的输入输出点。
3.输入/输出模块在PP72/48接口模块上分别有：X111 X222 X333 三个I/O接口，提供72个数字输入和48个数字输出。
每个模块具有三个独立的50芯插槽，每个插槽中包括了24位数字量输入和16 位数字量输出（输出的驱动能力为0.25 安培，同时系数为1）。
802D sl 系统最多可配置3块PP模块。
接口接DC24V电压；X2接口接PROFIBUS总线接口；S1为总线上的开关。
驱动器驱动器由进线电源和电机模块组成，进线电源的作用是将380V的三相交流电源变成600V的直流电源，进线电源分为调节型电源模块（Active Line Module 缩ALM）和非调节型电源模块（Smart Line Module缩写为SLM）两种。
无论选用ALM或SLM，均需要配写为置电抗器。
SINAMICS 的电源模块、电机模块均需要24V直流供电。
总线西门子802D各系列数控系统是基于PROFIBUS总线的数控系统。
总线由：数据线；地址线；控制线这三部分构成。
作用：连接PCU与PP72/48和驱动器。
注意：PCU611UE上的S1为ON，PP72/48上的S1为OFF。
西门子PLC控制系统的特点
１ Ｓ —２ 、 ７ ∞
针对低 性能要求 的摸块 化小控 制系统 ， 它最多可有 ７个模块 的扩展能力 ，在模块 中 集成 背板 总线，它 的网络 联接 有 Ｒ －８ 通讯 Ｓ ５ ４ 接 口和 Ｐ ｏｉ ｓ ｒｆ ｕ 两种 ，可通 过编程器 ｐ ｂ Ｇ访 问 所有模块 ，带有 电源、Ｃ Ｕ 和 Ｉ 的一体化 Ｐ ／ Ｏ 单元设备。其中的扩展模块 （ Ｍ）有 以下几 Ｅ 种 ：数字 量输 入模 块 （ Ｉ Ｄ ）—— ２ Ｖ ｃ 和 ４Ｄ １ ０２ ０ Ｃ；数字量输出 （ ２ ／３ ＶＡ ＤＯ） — ＶＤ — ４ Ｃ 和继 电器 ；模拟 量输入模块 （ ） — 电压、 — 电流 、电阻和热 电偶 ；模拟 量输 出模块—— 电压 和电流 。还有一个 比较特殊的模块． 通讯 处理器（ Ｐ —— 该块的功能是可 以把 Ｓ ．０ ｃ ） ７２ ０ 作 为主站 连接到 Ａ ． 口（ Ｓ接 传感器和执行器接 口），通过 Ａ ． 口的从站可 以控制多达 ２ ８ Ｓ接 ４ 个 设备 ，这样就可 以显著的扩展 ｓ － Ｏ的输 ７Ｏ ２ 入 和输出点数。
Ｎ Ｅ Ｔ Ｓ Ｏ Ｉ Ｓ Ｒ ７ ＢＬ ＣＫ 然后 可选 ：１ ：组织块 （ Ｂ）被操作系统调用，他们是操作系统和 Ｏ 用户程序 的接 口。 ２ ：功能 Ｆ Ｃ和功 能块 Ｆ Ｂ 是实际的用户 程序利用他们 可以把 复杂 的程 序分解成 小的，易于调试 的单元 。３ ：数据块 存 储用户 的数据 。选择所 需块类型后 ，会 打 开一个属性对 话框 ，其 中可输入块序 号和 要 使用 的编程语言 ，及其他设置 。
最基础最全面的西门子S7-300介绍剖析
• 模块内集成背板总线 • 网络连接 - 多点接口 (MPI),
- PROFIBUS 或
- 工业以太网 • 通过编程器PG访问所有的模块 • 无插槽限制 • 借助于“HWConfig”工具可以进行组态和 设置参数
二、特点 • 循环周期短、处理速度高 • 指令集功能强大（包含350多条指令），
可用于复杂功能 • 产品设计紧凑，可用于空间有限的场合 • 模块化结构，设计更加灵活 • 有不同性能档次的CPU模块可供选用 • 功能模块和I/O模块可选择 • 有可在露天恶劣条件下使用的模块类型
四、CPU的模式选择开关
有的CPU的模式选择开关是一种钥匙开关，操作时 需要插入钥匙，用来设置CPU当前的运行方式。钥 匙拔出后，就不能改变操作方式。这样可以防止未 经授权的人员非法删除或改写用户程序。 ➢RUN-P：运行-编程状态（可读写存储器），在此 位置不可以拔出钥匙开关。 ➢RUN： 运行状态（只可读存储器），不可以修改 用户程序，在此位置可以取出钥匙开关。 ➢STOP： 停止运行状态（可修改程序），在此位置 可以取出钥匙开关。 ➢MRES： 清存储器，此位置钥匙开关不能保持，松 手时开关将自动返回STOP位置。
3、CPU模块
各种CPU有不同的性能，例如有的CPU集成有数字量和模拟 量输入/输出点，有的CPU集成有PROFIBUS－DP等通信接口。 CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、 电池盒与存储器模块盒（有的CPU没有）。
4、信号模块 (SM)
信号模块是数字量输入/输出模块和模拟量输入/ 输出模块的总称，它们使不同的过程信号电压或 电流与PLC内部的信号相匹配。 • 数字量输入模块：SM321系列，24V DC， 120/230V AC • 数字量输出模块：SM322系列，继电器型，晶 体管型，可控硅型 • 模拟量输入模块：SM331系列，电压，电流， 电阻，热电偶 • 模拟量输出模块：SM332系列，电压，电流 功能 使不同级的过程信号电平和S7-300的内部信号电 平相匹配
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SIMATIC S7-400 CPU –满足不同性能的要求
CPU
– 性能指标简表 – CPU的作用 – 通讯
SIMATIC S7-400 CPU 一览
CPU 412-1 CPU 413-1 CPU 414-1 CPU 416-1
指示灯 存储卡
CPU 412-2DP CPU 414-2DP CPU 416-2DP
CPU
●
●●
CP
●
●
●●
发送 IM
●
●●
接收 IM
●
●
●
SIMATIC S7-400的电源模块
• 电源模块的特点：
• 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。 • 保护级别：IP20。 • 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，该
*via ET200M
SIMATIC S7-400的模拟量模块
模拟量输入
模拟量输出
电压范围 +/- 80 mV...10V
+/-10V,0～10V
电流范围 +/- 20mA,4 ～ 20mA +/- 20mA,4 ～ 20mA
点数/块
8,16
8
传感器 (包括线性化)
Pt100,Pt1000,Ni100, TC：B,R,S,T,E,J,K, N,U,L
• CPU中运行的程序：
1. 操作系统 2. 用户程序
SIMATIC S7-400ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCPU的作用
• 操作系统的任务：
✓ 处理CPU再启动。 ✓ 刷新过程映象的输入部分及将输出部分送出。 ✓ 执行用户程序。 ✓ 检测中断并执行中断程序。 ✓ 检测并处理错误。 ✓ 管理内存。 ✓ 与操作员站、工程师站及其它设备通讯。
数字量输入 数字量输出
24～60VAC/DC 5～138VDC
电压范围 80～264VDC 5～264VAC
74～264VAC
电流范围 ---
0.5/1/2A
点数/块 16，32
8,16,32 电子式/继电器
传感器
Switches
---
2-wireBEROs
诊断
取决于具体的模块 取决于具体的模块
Ex(i)* Namur/Ex(i) Namur/Ex(i)
■ 9槽UR2、ER2，18槽UR1、CR1、 ER1
■ 冗余的UR2-H
SIMATIC S7-400的底板
• 底板的作用：
❖安装各种模块（如：PS，CPU，CP， I/O 模块等）
❖提供背板总线：I/O总线；通讯总线 ❖通过背板总线实现各模块之间的数据和
信号交换 ❖电源模块所提供5VDC和24VDC通过背
• 用STEP7 可以对全部S7-400进行软件参数化
无需跳线/开关设置 校验参数设置数据的合理性 对个别数值单独参数化,如转换时间
• 所有S7-400参数化数据存储在CPU中
更换模块无需重新进行参数化设置 CPU校验S7-400配置和模块设置
SIMATIC S7-400 CPU集成了MPI/PROFIBUS-DP 接口
I/O总线，通讯总线
CR或
I/O总线，通讯总线
ER
分段I/O总线，分段通讯总线
冗余 系统
分段I/O总线，通讯总线
分段的 CR
有限制的I/O总线 ER
有限制的I/O总线
SIMATIC S7-400的底板
• 背板总线：
1. I/O总线：并行的背板总线，用于作高 速的I/O信号交换。通过I/O总线，各种 I/O模块的过程数据得到实时处理。
IM467接口模块可以建立Profibus-DP现场总线
SIMATIC S7-400的扩展I/O接口模块
接口模块
使用
总连接距离
IM460-0 发送模块，具有通讯总线，无5VDC传送。 5米
IM461-0 接受模块，具有通讯总线，无5VDC传送。
IM460-1 发送模块，无通讯总线，有5VDC传送。 1.5米
• S7 通讯功能 • 低成本的通讯无需额外的硬件
ET 200X (Slave)
ET 200B/L (Slave)
PROFIBUSDP
S7-300
SIMATIC S7-400的模块介绍
❖ 各种类型模块：
■ SM I/O模块 ■ IM 接口模块 ■ FM 功能模块
❖ 通讯模块 CP：
◆ 用于PROFIBUS CP443-5 ◆ 用于工业以太网 CP443-1 ◆ 用于点对点通讯 CP441-1/2
• MPI/DP 接口 (12 Mbit/s)
– 集成到每一款CPU中 – 可以重新设置为DP主站接口
• HMI服务用于连接OP/OS
PG (Master)
S7-400 (Master )
OP (Master)
– 不需要额外的编程 – 使CPU负载尽可能减小
ET 200U (Slave)
ET 200M (Slave)
IM461-1 接受模块，无通讯总线，有5VDC传送。
IM460-3 发送模块，具有通讯总线，无5VDC传送。 102米
IM461-3 接受模块，具有通讯总线，无5VDC传送。
IM460-4 发送模块，无通讯总线，无5VDC传送。 605米
2x0,8MB 2x1,6MB
265 K
530 K
32K
64K
4K
from 0,08µs
16K
512 / 512
MPI/DP PROFIBUS DP
CPU 417-4
2x2MB *) 660 K 128K 8K
from 0,1µs 16K
512 / 512 MPI
PROFIBUS DP 2 IFM SS
CPU运行/停止 选择开关
MPI接口
MPI/Profibus-DP接口
Profibus-DP接口
SIMATIC S7-400 CPU性能指标简表
程序/数据存储器 指令 DI/DO AI/AO 指令执行时间 位存储区 定时器/计数器 通讯接口
CPU
412-1
412-2
2x48kB 2x72kB
16 K
SIMATIC S7-400的I/O模块
• I/O模块可用于所有的通用信号
可连接在任何地方
• 带中断和诊断功能的I/O模块
可以更加快速的响应
• 预接线技术使得安装/维护简单化
螺钉型/弹簧型前连接器
• 简单,快速的模块更换
甚至可以在运转过程中更换模块
• 高度的集成
节省空间
SIMATIC S7-400的数字量模块
型号
PS 407-0DA
PS 407-0KA/0KR
输入电压
120/230VAC
120/230VAC
输出电压/电流 5/24VDC，4A/0.5A 5/24VDC，10A/1A
功耗
20W
29.7W
诊断功能
有
有
外形尺寸mm 25×290×217
50×290×217
PS 407-0RA 120/230VAC 5/24VDC，20A/1A 30W 有 75×290×217
板总线供给各模块
SIMATIC S7-400的底板
• 底板的类型： ➢通用型 UR：UR1，UR2，UR2-H ➢中央底板型CR：CR2 ➢扩展底板型ER：ER1，ER2
SIMATIC S7-400的底板
底板
UR1 UR2
UR2-H CR1
ER1 ER2
槽数
18 9
18 18
18 9
背板总线
应用
■ 内置PROFIBUS-DP接口的CPU
■ IM 接口模块
● 电源模块 PS407（120/230VAC）： ■ FM 功能模块
◆ 4A
● 通讯模块 CP：
◆ 10A/冗余
◆ 用于PROFIBUS CP443-5
◆ 20A
◆ 用于工业以太网 CP443-1
● 底板：
◆ 用于点对点通讯 CP441-1/2
西门子控制系统的组成
SIMATIC 控制器 SIMATIC 分布式I/O
CCoommponpenotsnSIeMnATtsIC 工业控制软件
SIMATIC 人机对话接口 SIMATIC 工业PC
SIMATIC 工业控制C网o络mponents
Components
SIMATIC S7 控制器家族
S7-400
2. 通讯总线：串行的背板总线，用于作大 量的并行式I/O信号的高速交换，如各 种通讯、功能模块等与CPU之间的数据 交换。
SIMATIC S7-400的底板
各种模块在不同底板中的应用
底板
模块
UR1，UR2
UR1，UR2
（作中央底板用）（作扩展底板用） UR2-H
CR
ER1， ER2
PS
●
●
● ●●
S7-300 S7-200
SIMATIC S7 控制器适用于自动化控制的每个领域
SIMATIC S7-400
S7-400面向生产制造和工 艺过程的高性能的PLC系 统
SIMATIC S7-400介绍内容
• 简介 • S7-400的组成 • 底板 • 电源模块 • CPU • 各种类型模块 • 设计的灵活性
SIMATIC S7-400为控制系统中的一
高性能 中大规模
S7-400
员
面向生产制造和 工艺过程 高性能的PLC
低端 中等规模 S7-300
微型 PLC S7-200
+ 编程设备 + STEP 7 编程软件 + 通讯 + HMI人机界面