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PLC現(xiàn)場安裝的注意事項的安裝步驟

到了現(xiàn)場后,，進行系統(tǒng)安裝前,，需要考慮安裝環(huán)境是否滿足PLC的使用環(huán)境要求，這一點可以參考各類產(chǎn)品的使用手冊,。但無論什么PLC,，不都能裝設(shè)在下列場所：含有腐蝕性氣體之場所，陽光直接照射到的地方,，溫度上下值在短時間內(nèi)變化急遽的地方,，油、水,、化學(xué)物質(zhì)容易侵入的地方,，有大量灰塵的地方，振動大且會造成安裝件移位的地方,。

如果必須要在上面的環(huán)境使用,，則要為PLC制作合適的控制箱，采用規(guī)范和必要的防護措施,。如果需要在野外極低溫度下使用,，可以使用有加熱功能的控制箱。如何做這些防護箱或控制箱,，各制造商和和資格的系統(tǒng)集成商將會為客戶提供相應(yīng)的供應(yīng)和設(shè)計,。

在使用控制箱時，在控制箱內(nèi)OpenPLC安裝的位置要注意如下事項：控制箱內(nèi)空氣流通是否順暢（各裝置間須保持適當(dāng)?shù)木嚯x）,，變壓器,、馬達(dá)控制器,、變頻器等是否與PLC保持適當(dāng)距離,，動力線與信號控制線是否分離配置，組件裝設(shè)之位置是否利于日后之檢修,，是否需預(yù)留空間,，供日后系統(tǒng)擴充使用。

除了上述注意事項之外,，還有其它注意事項要留意,。

首先比較重要的是靜電的隔離。靜電是無形的殺手,，但可能因為不會對人造成生命危險,，所以許多人常常忽視它。在中國的北方,、干燥的場所,，人體身上的靜電都是造成靜電損壞電子組件的因素,。雖然你被靜電打到的話，只不過是輕微的酥麻,，但這對PLC和其它任何電子器件就足以致命了,。

要避免靜電的沖擊有下列三種方式：在進行維修或更換組件時，請先碰觸接地的金屬,，以去除身上的靜電,；不要碰觸電路板上的接頭或是IC接腳；電子組件不使用時,，請用有隔離靜電的包裝物,，將組件放置在里面。想象PLC里的元器件是一個嬌嫩的嬰兒,，而那些靜電會導(dǎo)致這個嬰兒死亡,，你就會更容易以正確的態(tài)度對待這個問題了。

基座安裝（RACK）時,，在決定控制箱內(nèi)各種控制組件及線槽位置后,，要依照圖紙所示尺寸，標(biāo)定孔位,，鉆孔后將固定螺絲旋緊到基座牢固為止,。在裝上電源供應(yīng)模塊前，必須同時注意電源線上的接地端有無與金屬機殼連結(jié),，若無則須接上,。接地不好的話，會導(dǎo)致一系列的問題,，靜電,、浪涌、外干擾,，等等,。由于不接地，往往PLC也能夠工作,，因此,，不少經(jīng)驗不足的工程師就誤以為接地不那么重要了。這就像登山的時候,，沒有系上保護纜繩一樣,，雖然你正常前進的時候，保護纜繩沒有任何作用,，但一旦你失足的時候,，沒有那根繩子，你的生命就完結(jié)了,。PLC的接地,，就相當(dāng)于給PLC系上保護纜繩,。

在I/O模塊安裝時，須注意如下事項：I/O模塊插入機架上的槽位前,，要先確認(rèn)模塊是否為自己所預(yù)先設(shè)計的模塊,；I/O模塊在插入機架上的導(dǎo)槽時，務(wù)必插到底,，以確保各接觸點是緊密結(jié)合的,；模塊固定螺絲務(wù)必鎖緊；接線端子排插入后,，其上下螺絲必須旋緊,。由于現(xiàn)場的變壓器、電機等影響,，多少會有振動,，如果這些螺絲釘松動了，會導(dǎo)致模塊從機架中松開,。

一,、WinCC的基本概念

WinCC（Windows ControlCenter，視窗控制中心）,，它是西門子TIA架構(gòu)中基于PC的HMI/SCADA軟件系統(tǒng),。

首先，它是一個HMI（Human MachineInterface,，人機界面接口）,，操作人員在WinCC界面上執(zhí)行一些簡單的操作，就可以對工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備,、自動化過程進行控制,；而且自動化過程則會將它們的實時狀態(tài)反饋在WinCC上，供操作人員分析,、判斷,、干預(yù)處理等。

WinCC還是一個的SCADA（Supervisory Control And DataAc,，監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng),，它可以對現(xiàn)場的各種設(shè)備進行監(jiān)視和控制,，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,、設(shè)備控制、測量,、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等功能,。

二、WinCC的基本功能

如圖所示,，為WinCC的基本組成部分,。我們的學(xué)習(xí)重點就是熟練掌握以下8個部分的內(nèi)容,，今后，我們將逐步展開,、一一介紹,，這里，首先做一個簡單的概述,。

1. 畫面系統(tǒng)

畫面中的各種'對象'可與過程數(shù)據(jù)進行組態(tài),，從而實時監(jiān)視、控制工業(yè)現(xiàn)場的各種設(shè)備,。

2. 消息系統(tǒng)

用戶可根據(jù)需要自定義報警和消息,，每條消息的時間標(biāo)簽可到毫秒。消息維護在S數(shù)據(jù)庫中,，并可以通過'消息控件',，實現(xiàn)與維護人員的信息交互。

3. 歸檔系統(tǒng)

對過程數(shù)據(jù)進行采集,、壓縮并存儲于SQL Server數(shù)據(jù)庫中,。而且可以通過趨勢圖或表格在畫面中顯示出來。

4. 報表系統(tǒng)

創(chuàng)建用戶可自定義布局的項目文檔或報表,，可包含消息,、操作人員的動作及過程數(shù)據(jù)等。報表系統(tǒng)可由時間驅(qū)動也可由時間驅(qū)動,。

5. 腳本系統(tǒng)

腳本系統(tǒng)用來擴展WinCC的功能,。WinCC支持兩種腳本語言：VB腳本、C腳本,。

VB腳本一般用來操控WinCC對象及和Office相關(guān)的應(yīng)用,；C腳本也可以操控WinCC對象，同時,，可以通過API函數(shù)操作Windows的功能,。

6. 過程通訊

過程通訊是指與底層設(shè)備，如PLC進行的數(shù)據(jù)交換功能,。WinCC支持多種通訊方式,，如：MPI、ProfibusDP,、Ethernet等,；同時，與第三方設(shè)備之間還可以組態(tài)OPC通訊,。

7. 標(biāo)準(zhǔn)接口

WinCC提供了一些開放接口,，允許第三方系統(tǒng)讀、寫WinCC的數(shù)據(jù),。

8. 編程接口

與'腳本系統(tǒng)'有類似之處,，用來編寫,、擴展WinCC的功能，以滿足不同的應(yīng)用需求

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安全功能設(shè)計

安全鏈一般包括以下功能：檢測,、評估和反應(yīng),。具體含義為：

檢測 = 通過相應(yīng)傳感器來檢測是否滿足安全要求，如急停按鈕或行程開關(guān),。

評估：檢測安全要求并發(fā)出可靠響應(yīng),，例如，切斷安全回路,。

反應(yīng) = 使用合適的電機開關(guān)設(shè)備（如接觸器,，故障安全電機起動器或故障安全軟起動器）來消除危險。

安全功能的可能組態(tài)

作為可幫助您滿足所有安全要求的合作伙伴,，我們不僅用相應(yīng)的安全相關(guān)產(chǎn)品和系統(tǒng)為您提供支持,，而且還會始終如一地向您提供有關(guān)與規(guī)范的新知識。機器廠商和工廠管理者將在安全相關(guān)系統(tǒng)與設(shè)備的整個生命周期內(nèi)得到綜合培訓(xùn)和服務(wù),。

什么是 PROFIBUS

PROFIBUS 是較為成功的開放式現(xiàn)場總線,，用于應(yīng)用廣泛的自動化技術(shù)。 IEC61158 /EN50170 標(biāo)準(zhǔn)化滿足未來需求,，可保護投資安全,。

PROFIBUS定義串行現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術(shù)和功能特性，可使用該現(xiàn)場總線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接低端（傳感器/執(zhí)行器層）至中等性能范圍（小區(qū)層）的分布式可編程現(xiàn)場控制器,。

PROFIBUS 協(xié)議規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化中產(chǎn)生開放式,、供應(yīng)商獨立通信系統(tǒng)的用戶要求。

多供應(yīng)商安裝

通過由 PROFIBUS 用戶組織的測試實驗室執(zhí)行的*性和互操作性測試和 PNO設(shè)備認(rèn)證,，用戶可以相信多供應(yīng)商安裝質(zhì)量和功能有所保證,。

PROFIBUS 類型

PROFIBUS FMS（現(xiàn)場總線信息規(guī)范）–工業(yè)通信分層的現(xiàn)場和小區(qū)層通信任務(wù)的通用解決方案。

PROFIBUS PA（過程自動化）–過程自動化的應(yīng)用類型,。 PROFIBUS PA 采用本安傳輸技術(shù),，符合標(biāo)準(zhǔn) IEC61158-2。

PROFIBUS DP（分布式外圍設(shè)備）–該類型在速度方面經(jīng)過優(yōu)化,，專為自動化系統(tǒng)與分布式 I/O站和驅(qū)動器的通信量身定制,。

電信號網(wǎng)絡(luò)使用標(biāo)準(zhǔn)型圓形截面的雙絞線屏蔽電纜進行數(shù)據(jù)傳輸。

LabVIEW是一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境,，它廣泛地被工業(yè)界,、學(xué)術(shù)界和研究實驗室所接受，視為一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件,。LabVIEW集成了與滿足 GPIB,、VXI,、RS-232和 RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能,。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP,、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。這是一個功能強大且靈活的軟件,。本文介紹如何使用Labview通過OPC與1500PLC通訊,，進行數(shù)據(jù)傳輸。

軟件要求：TIA Portal V14SP1,，NI LabVIEW 2016 (32-bit),，LabVIEW DSCModule 2016.

硬件要求：西門子CPU 1515-2PN

步：OPC通道參數(shù)配置

打開OPC Servers Configuration,點擊Click to add a channel,如圖所示：

通道名稱根據(jù)喜好自己定義，此處命名為“電機測試",。

通道命名

完成后點擊下一步按鈕,，進入驅(qū)動設(shè)備選擇頁面，本處選擇西門子TCP/IP以太網(wǎng)通訊,。

驅(qū)動選擇

完成后點擊下一步進入網(wǎng)絡(luò)適配器選擇界面,，此處采用無線方式與PLC通訊，所以選擇筆記本的無線網(wǎng)卡,，并設(shè)置好與PLC在同一網(wǎng)段的地址10.13.13.222.

電腦端網(wǎng)卡設(shè)置

完成后點擊下一步,，后面全部采用默認(rèn)設(shè)置，后點擊完成按鈕確認(rèn)配置,。

第二步：OPC端PLC通訊參數(shù)配置

點擊左側(cè)Clickto add adevice,在彈出框中對將要連接的設(shè)備明明,，此處采用默認(rèn)名稱Device1。點擊下一步,，進入PLC的類型選擇界面,，此處選擇S7-1500。

PLC類型選擇

完成后,，點進下一步進入PLC地址設(shè)置界面,，此處設(shè)置為10.13.13.173，與本地?zé)o線網(wǎng)卡

處于同一網(wǎng)段,。

PLC地址設(shè)置

后面幾步全部采用默認(rèn)配置,，后點擊完成按鈕確認(rèn)配置。配置結(jié)果如下圖所示,。

設(shè)置完成結(jié)果

第三步：OPC與PLC通訊數(shù)據(jù)配置

選擇左側(cè)Device1,，右側(cè)出現(xiàn)“點擊增加變量提示"，點擊提示文本添加如圖所示變量,，此處添加變量為DB數(shù)據(jù)塊中的REAL類型數(shù)據(jù),，地址為DB62.DBD34,然后點擊地址欄后面對號按鈕，以確認(rèn)輸入格式無誤,，數(shù)據(jù)類型選擇Float,，此處只是讀取數(shù)據(jù)，因此客戶端權(quán)限選擇擇“ReadOnly"，掃描周期使用默認(rèn)值,，完成后點擊確認(rèn)按鈕,。

通信數(shù)據(jù)設(shè)置

選擇工具欄 Tools下拉菜單中的“Launch OPC QuickClient"，啟動OPC客戶端,，如果通訊正常則會出現(xiàn)如下圖所示界面,，若變量的通訊狀態(tài)位“Bad"，則說明通訊有故障,，需要重新設(shè)置,。

OPC客戶端設(shè)置完成

第四步：Labview配置

打開Labview軟件，選擇“空白項目",，右鍵點擊“My　computer",，依次選擇New，I/O Server,，在I/OServer　type中選擇OPC　Client,，然后點擊“continue"按鈕，在彈出configure　OPC　Client　I/OServer對話框的Registered　OPC　Servers列表中選擇“National　Instruments．NIOPCServers．V5",，然后確認(rèn),。

I/O Server配置

之后，Labview左側(cè)樹狀圖中出現(xiàn)了已經(jīng)配置好的OPC1,，下面的操作是為了能在Labview中訪問OPC客戶端的數(shù)據(jù),。右鍵點擊OPC1，選擇“Create　Bound　Variables",，在彈出框中選擇“電機電流"變量,，點擊＂Add＂按鈕，然后點擊確認(rèn)按鈕,。

OPC數(shù)據(jù)連接

下面做一個簡單的界面,，用于顯示變量“電機電流"的數(shù)值。右鍵“My　Computer",，依此選擇New－VI,，從工具欄中選擇數(shù)據(jù)顯示框，拖入到VI界面,，標(biāo)簽命名為“電機電流（A）",，在數(shù)據(jù)顯示框的屬性里選擇“Data　Binding"數(shù)據(jù)綁定欄，在數(shù)據(jù)綁定下拉菜單中選擇“shared　Variable　Engine（NI-PSP）",，選擇OPC1下的“電機電流"變量,，結(jié)果如下圖所示：

VI顯示界面

點擊OK按鈕關(guān)閉窗口，已完成了所有配置,。運行VI窗口,，數(shù)據(jù)顯示框中顯示的數(shù)據(jù)與PLC中的數(shù)據(jù)相同,，說明通訊成功，至此通訊完成,。

機器與系統(tǒng)的安全

ISO 13849-1 標(biāo)準(zhǔn)

ISO 13849-1“機器安全性–控制系統(tǒng)的安全型部件 - 第 1 部分：2011 年末,，“一般原則"取代了 EN954-1。它考慮了所有設(shè)備的完整功能范圍,，這些功能包含在各設(shè)備性能中,。此外,，ISO 13849-1標(biāo)準(zhǔn)還對安全功能進行了定量分析,。該標(biāo)準(zhǔn)描述了如何在為預(yù)期使用壽命的安全結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上確定控制系統(tǒng)的安全型部件的性能等級(PL)。

當(dāng)由多個安全部件組合形成一個完整系統(tǒng)時,，該標(biāo)準(zhǔn)介紹了確定終性能等級的方法,。該標(biāo)準(zhǔn)適用于控制系統(tǒng)的安全型部件(SRP/CS)和所有類型機器，無論它們采用何種技術(shù)和能源,，例如,，電氣、液壓,、氣動或機械,。

安全集成 – “一站式"集成安全技術(shù)

安全集成功能

機器設(shè)備制造商和運營公司都要滿足以下要求：人員與機器設(shè)備的高安全性。解決方案：基于全集成自動化的安全集成方案,。無論是簡單安全功能,，還是復(fù)雜程度很高的任務(wù)，西門子產(chǎn)品都能提供的安全性,。

安全集成包括一系列獨立,、成套且連貫的安全產(chǎn)品，適合所有安全任務(wù) —涉及檢測,、評估和響應(yīng),，從開關(guān)和控制系統(tǒng)直至操作機構(gòu)（見下圖）。我們的產(chǎn)品可滿足工業(yè)領(lǐng)域的強制性安全要求,，其中包括IEC,、ISO、NFPA 和 UL,，并且通過認(rèn)證,，符合新安全標(biāo)準(zhǔn)。

所有的安全集成產(chǎn)品或系統(tǒng)都可以無縫集成到標(biāo)準(zhǔn)的自動化環(huán)境中,。因此,，它們具有特別高的靈活性和經(jīng)濟性，可以減少設(shè)計時間,、提高工廠可用性并實現(xiàn)了與實踐緊密聯(lián)系的機器運行方式