西門子6ES7321-7BH01-0AB0
僅在編譯后顯示的錯誤包括: 電力用戶曾使用PLC,,用以實(shí)時記錄用戶用電情況,以實(shí)現(xiàn)不同用電時間,、不同計價的收費(fèi)辦法,,鼓勵用戶在用電低谷時多用電,達(dá)到合理用電與節(jié)約用電的目的,。集成數(shù)字量和模擬量輸入/輸出各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)模擬量輸入模塊 ?。?)過程控制和管理功能。隨著plc,、dcs和ipc(工業(yè)現(xiàn)場控制用計算機(jī))之間的競爭逐步加強(qiáng),,各plc廠家正在逐步將傳統(tǒng)dcs所*的過程控制功能逐步移植到plc中,使其在過程控制領(lǐng)域能夠與dcs進(jìn)行競爭,,這方面plc已經(jīng)取得了很大的成果,。為了滿足生產(chǎn)管理的需要,各plc廠家也在其軟件開發(fā)上增加了管理軟件,通過與其plc 的實(shí)時通訊采集現(xiàn)場數(shù)據(jù) 當(dāng)PLC投入運(yùn)行后,,其工作過程一般分為三個階段,,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段,。完成上述三個階段稱作一個掃描周期,。整個運(yùn)行期間,
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PLCCPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段,。 輸入采樣 PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),,輸入采樣階段。并將它存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi),。輸入采樣結(jié)束后,,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段,在這兩個階段中,,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會發(fā)生改變。因此,,如果輸入的是脈沖信號,,則該脈沖信號的寬度必需大于一個掃描周期,才能保證在任何的情況下,,該輸入才均能被讀入,。 用戶程序執(zhí)行 PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖),每掃描到一條梯形圖時,,用戶程序開始執(zhí)行,。其總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右,、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài),?;蛘咚⑿略撦敵鼍€圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài),再確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令,。 用戶程序執(zhí)行過程中,,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,。而且排在上面的梯形圖,,其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起到作用。相反,,排在下面的梯形圖,,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 輸出刷新 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,,PLC就進(jìn)入了新的輸出階段,。在此期間,CPU依照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù),,刷新所有的輸出鎖存電路,,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時才是PLC的真正輸出,。 根據(jù)其排列次第的不同,,同樣的若干條梯形圖,其執(zhí)行的結(jié)果也有所不同,。另外,,采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果也有所區(qū)別。當(dāng)然,,如果掃描周期所占用的時間對整個運(yùn)行來說可以忽略,,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。輻射干擾符合 EN 50081-1 和內(nèi)部通信總線(C-bus):UL 認(rèn)證設(shè)計與操作 4)編程容量增大,,從幾K字節(jié)增大到幾十K,,甚至上百K字節(jié)?! ?,、使用威綸觸摸屏MT6100IV3的系統(tǒng)保留寄存器激活穿透功能? 水/污水診斷定期出現(xiàn)高電磁干擾
在執(zhí)行這些工作時,Jack顯得從容不迫,,他之所以這樣是有充分理由的,,因?yàn)樗⑽凑嬲幱谖kU之中。Jack不是真正的人,,而是一個虛擬化身,,一個人類的仿真品,。Jack“工作”在一座虛擬核電站內(nèi),在這里,,他對隨后將由真正的工人來執(zhí)行的維護(hù)和維修操作進(jìn)行測試,。
這種對在危險區(qū)域內(nèi)所執(zhí)行的工作的三維模擬,旨在盡可能地降低人類面臨的風(fēng)險,。這些模擬有助于能源企業(yè)遵守“可合理達(dá)到的盡量低(ALARA)”安全原則,,這一原則不僅已在美國得到*,不久前也獲得了歐洲能源界的認(rèn)可,。Ulrich Raschke博士是西門子工業(yè)自動化集團(tuán)設(shè)在密歇根州的人類模擬技術(shù)部的主任,,他表示,“那些曾幫助我們開發(fā)這個模擬解決方案的美國能源企業(yè),,現(xiàn)在正在這些新應(yīng)用中測試這種虛擬化身,。”
模型人 。Jack和他的同事Jill,,是符合生物統(tǒng)計學(xué)特征的模型,。早在1997年,汽車行業(yè),、軍事領(lǐng)域以及航空航天行業(yè)的工程師和設(shè)計師們,,就已開始使用這種模型來幫助創(chuàng)建符合人機(jī)工程學(xué)的、優(yōu)化的工作環(huán)境,。它們也有助于規(guī)劃工作流程,,以及測試新產(chǎn)品的用戶友好程度。西門子打造的這些模擬解決方案,,是西門子公司面向工業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃的Tecnomatix業(yè)務(wù)組合的一部分,。而Tecnomatix又是西門子產(chǎn)品生命周期管理(PLM)軟件系統(tǒng)的組成部分之一。
Jack和Jill不僅僅是呆笨的人像,。它們有68個關(guān)節(jié),,可以執(zhí)行135種動作,幾乎*地呈現(xiàn)了人類身體的運(yùn)動能力,。二者均采用了目標(biāo)區(qū)域人群的一般體形,,正因?yàn)槿绱耍袊姹颈缺泵腊姹镜膫€子矮一些,。然而,,也可以改變它們的體形,以保證不論高矮胖瘦,,任何人都能夠在模擬所呈現(xiàn)的環(huán)境中高效地工作,。
利用科研數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析,可以回答諸如在抬高重物時,人體承受了多大壓力等問題,。根據(jù)分析結(jié)果,,則可以預(yù)測受傷害的風(fēng)險以及產(chǎn)生疲勞的可能性。Tecnomatix團(tuán)隊與密歇根大學(xué)Humosim實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合開發(fā)的一款運(yùn)動程序,,可“推動”Jack和Jill在虛擬工廠中走來走去?,F(xiàn)在,借助一個能計算輻射劑量的算法,,可以相對輕松地使用這個程序來模擬在核電站內(nèi)的工作。這個算法是美國電力企業(yè)出資成立的美國電力研究院(EPRI)提供給西門子的,。
虛擬測試的益處顯而易見,。借助虛擬化身,企業(yè)可以在產(chǎn)品開發(fā),、裝配,、維護(hù)規(guī)劃等過程的早期階段,考慮人的因素,。不再需要制作成本不菲且未經(jīng)測試的原型,,也無需在日后進(jìn)行費(fèi)時費(fèi)錢的調(diào)整。虛擬化身可令工程師防止設(shè)計錯誤,,避免大幅度的改進(jìn),。這不僅節(jié)省了金錢,也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性,,同時縮短了產(chǎn)品的上市周期,。
人機(jī)工程學(xué)測試 。自1998年以來,,福特公司一直在使用Jack和Jill來測試裝配線工作區(qū)及車輛模型,。在這里,這兩個虛擬化身實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)算法,,可以根據(jù)多年觀察得到的數(shù)據(jù),,計算出姿勢、動作和身體承受的壓力,。
然后,,進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)分析,計算出受傷害的風(fēng)險,。開發(fā)工程師也想知道,,汽車的操控性能如何、儀表盤是否易于操作,,以及駕駛員座椅能提供什么樣的前方道路視野等,。為了弄清楚這些情況,他們戴上沉浸式頭盔,進(jìn)入虛擬化身的三維世界,,就像玩電腦游戲那樣,。
事實(shí)證明,在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中,,Tecnomatix業(yè)務(wù)組合中的Jack和Jill軟件也很有用,。幾年前,在這款軟件的幫助下,,福特公司的人機(jī)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn),,為某些車型安裝車門擋風(fēng)雨條很困難。工人很容易感到疲勞,,傷害風(fēng)險性也更高,,并且擋風(fēng)雨條的安裝還常常出錯。
借助虛擬化身,,企業(yè)可以將人的因素納入產(chǎn)品開發(fā),、裝配和維護(hù)過程的規(guī)劃中。
發(fā)現(xiàn)問題之后,,福特公司的工程師改進(jìn)了新車型擋風(fēng)雨條的安裝過程,。這不僅使裝配變得更加容易,而且大大提高了安裝質(zhì)量,。Raschke說:“仿真軟件有助于汽車行業(yè)大幅減少生產(chǎn)中的問題?,F(xiàn)在,在福特公司和其他企業(yè),,虛擬分析已經(jīng)成為設(shè)計過程中*的步驟,。”
模擬核電站,標(biāo)志著Tecnomatix跨入了一個新時代,。然而,,說到底,它們只是汽車行業(yè)和航空航天行業(yè)仿真應(yīng)用的擴(kuò)展,。自2010年9月起,,西門子和美國電力研究院一直在合作研究核電站的仿真應(yīng)用。美國電力研究院的研究人員開發(fā)了一個算法,,能夠根據(jù)所涉及的材料,、輻射場和存在的任何防護(hù)屏障等因素,計算出輻射強(qiáng)度,。這意味著能夠準(zhǔn)確地預(yù)測,,房間內(nèi)每一個點(diǎn)的輻射劑量。
西門子工程師在Jack和Jill程序中安裝了這個算法,。這個算法允許利用仿真輻射劑量測定裝置,,測出輻射強(qiáng)度,。在三維仿真中,采用了色碼來顯示測定結(jié)果,。其中,,紅色表示可能引起危險的高輻射劑量,而綠色則表示無害劑量(參見下右圖),。
說明 SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制:性能可擴(kuò)展,、的冗余度可靈活組態(tài),安全功能易于集成,。集成PROFINET接口,,可冗余連接I/O設(shè)備,或者通過PROFIBUS連接I/O設(shè)備,,實(shí)現(xiàn)工廠級通信,。無論何種應(yīng)用,使用SIMATIC S7-400 PNH,,均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中,進(jìn)行便捷而有效的編程和組態(tài),。 To the top of the page
應(yīng)用 ■ 避免控制器故障引起的停機(jī),。主要用于生產(chǎn)、能源,、供水系統(tǒng),、機(jī)場助航照明、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域,。 ■ 避免因工廠故障造成數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的高昂重啟成本,。主要用于行李處理、高架倉庫,、跟蹤和追溯等領(lǐng)域,。 ■ 在工廠或機(jī)器停機(jī)時保護(hù)工廠、工件和材料,。主要用于爐子,、半導(dǎo)體、船舶等領(lǐng)域,。 ■ 無監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運(yùn)行,。主要用于污水處理廠、隧道,、船閘,、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域。 To the top of the page
效益
簡單,、高效的工程組態(tài) 與在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中一樣,SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進(jìn)行編程??梢院苋菀椎陌殉绦驈臉?biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中,,反之亦然。當(dāng)加載程序時,,它會自動傳送到兩個冗余控制器中,。使用 STEP 7,可以對特定冗余功能和配置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,。
出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢 ■ 利用集成的自我診斷功能,,系統(tǒng)可以提前檢測故障和發(fā)送信號,避免故障對生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響,。這樣可以有針對性地替換故障組件,,加快維修進(jìn)程。 ■ 可以在系統(tǒng)運(yùn)行過程中對所有組件進(jìn)行熱插拔,。更換一個 CPU 后,,當(dāng)前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動重新裝載。 ■ 即使在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,,也可以修改程序(例如,,程序塊的修改和重新裝載),更改配置(例如,,增加或刪減 DP從站或模塊)以及改變 CPU 的內(nèi)存分配,。 To the top of the page
設(shè)計和功能 根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明,所有自動化組件(無論是機(jī)械式,、機(jī)電式,,還是電子式)都會出現(xiàn)故障。因此,,工廠維護(hù)和工廠改造也就必不缺少,。在實(shí)際應(yīng)用中,期待的可用性是不現(xiàn)實(shí)的,。 通過西門子 SIMATIC S7-400H,,能夠較大限度地降低生產(chǎn)故障機(jī)率,較大化生產(chǎn)率,。
SIMATIC S7-400H 具有以下功能: ■ 出現(xiàn)故障時,,能夠無擾切換 ■ 集成故障檢測功能;提前檢測故障,,避免影響生產(chǎn)過程 ■ 在線維護(hù),,即可在工廠運(yùn)行期間,更換故障組件 ■ 組態(tài)更改,,即可在工廠運(yùn)行期間,,進(jìn)行工廠擴(kuò)容 ■ 自動事件同步 ■ 高可用性通信 ■ 冗余連接I/O 設(shè)備
冗余部件
S7-400 PNH CPU的同步模塊分為兩種,,一種用于長10m 的 FOC patch 光纖,另一種用于長10km 的單模全雙工 LC/LC 光纖(9/125 μ),。
冗余系統(tǒng)的同步光纖分為1m,、2m、10m 和10km 四種,。同步速率達(dá)到400Mbps,。