基于PC的自动化系统及其软件PPT文件格式下载.ppt
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(7)有明显的性能价格优势,其集成简单和开放的特点使用户的工程、维护、培训和备件的费用大大降低。
3.基于PC的自动化的发展趋势采用PC作为工业控制器所带来的高性能、开放性、易于学习和维护的特点可满足用户不断增长的提高生产率、降低成本和企业电子商务发展的需求。
(1)从控制需求角度来看:
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(2)从投资角度来看(3)从企业信息化的需求来看(4)相关技术的发展和成熟,基于PC的自动化与PLC相互交叉应用:
在操作安全性非常重要的场合,PLC仍扮演非常重要的角色;
在逻辑控制与运动控制、视频处理和快速I/O板卡的信号处理相集成的应用场合,基于PC的自动化是不可替代的;
在大量数据处理和复杂算法、控制集成人机界面和管理系统等PC的优势强项领域,在今后3-5年内,传统的PLC解决方案将会更多地被基于PC的解决方案所代替。
PC控制只是提高了PLC的控制水平和操作水平,不是替代I/O模块,I/O模块仍是PLC的基础。
6.1.2基于PC的自动化产品SIMATICWinAC,SIMATICWinAC是SiemensAutomaticWindowsAutomationCenter的缩写,WinAC不是简单地将PLC替换为PC,而是将PLC和PC的功能相结合,包括控制功能、通讯功能、可视化功能、网络功能以及工艺技术功能等。
1.WinAC的功能
(1)控制功能用户使用普通PC或工业PC完成PLC的控制功能。
WinAC基本型和WinAC实时型提供软件PLC,采用PC机的资源(如CPU、内存、硬盘)来实现控制要求;
WinAC插槽型提供硬件PCI插卡型PLC,控制性能与S7-400系列PLC中的412-2DP/416-2DP相同。
(2)计算功能WinAC提供标准ActiveX控件作为标准化的软件包(如MSVisualBasic或Office),对过程数据进行实时存取。
控件包括按钮、数值显示、诊断、数据链接等,用户对过程创建显示和控制,只需自行设定参数,而无需编程。
同时,WinAC内置SoftwareContainer(ActiveX容器)用于集成自带的和第三方的ActiveX控件,可以完成简单的过程显示和操作功能,无需任何编程。
()可视化功能WinAC提供两种与监控组态软件相连接的方式:
通过SIMATIC软件之间的内部集成,WinCC和ProTool/Pro是WinAC最优化的数据存取和可视化工具;
使用WinAC内置的OPC(用于过程控制的OLE)服务器与任何第三方监控组态软件集成。
()网络功能WinAC提供连接PROFIBUS-DP通讯板卡的驱动程序,用于连接远程I/O或远程编程调试装置,同时可以应用现成的PC技术实现与办公网络的连接。
()工艺技术功能对于用户的特殊工艺要求,可配合相应的功能模块来实现,或使用VB、VC、JAVA等高级语言编程,由WinACODK(开放的开发工具)进行集成。
2.WinAC的特点()提高处理性能PC与PLC相比,在CPU、内存等方面具有明显优势,当进行数据处理,尤其对于模拟量运算以及用户控制算法上,PC的运算性能通常可以达到PLC的10倍或更高。
()满足实时性能而PC采用的WindowsNT/2000操作系统并不是实时系统,中断的响应时间或任务的执行周期具有不确定性。
但是随着技术的发展,PC已具有比PLC更好的硬实时特性。
()简化通讯接口,降低网络负担WinAC在一台PC机中实现Profibus和以太网的数据交换,应用程序与PLC的数据交换通过PCI背板总线(WinAC插槽型)或内部软件接口(WinAC基本型/实时型),不占用总线资源,消除瓶颈现象。
()易于集成用户控制要求WinACODK可以将用户编制的程序作为功能块嵌入到PLC程序扫描中,满足特殊控制场合的要求。
()编程调试简单方便WinAC具有在线调试功能,编程人员无须连接PLC即可在本机实现Step7程序、监控组态程序、通讯程序的在线调试,极大地方便用户编制程序,缩短现场调试时间。
()节约投资成本PLC产品在开发完成以后,通常会多年保持性能不变,与PC+PLC系统相比,基于PC的控制可节省PLC的CPU、电源、框架、控制柜、接线以及软件编程等方面的投资,在价格上有一定的优势。
6.2WinAC软件的使用方法,6.2.1WinAC软件的分类WinAC是西门子公司基于PC的自动化解决方案,主要产品包括WinAC基本型、WinAC插槽型、WinAC实时型。
1.WinAC基本型(即WinACBasis):
基于WindowsNT的纯软件PLC解决方案,用于常规PLC控制系统且需要处理大量数据的场合;
2.WinAC实时型(即WinACRTX):
带实时扩展的软件PLC,用于实时性、确定性要求非常高的控制场合,如运动控制,快速控制等;
3.WinAC插槽型(即WinACSlot412/416):
基于PC的插槽型硬件PLC,可以独立于Windows操作系统及PC机(带电源扩展板),在功能上与S7-400的CPU412/416相同,稳定性强,适用于实时性、安全性、可靠性要求均较高的场合。
6.2.2WinAC插槽型(即WinACSlot412/416)的组成
(1)SlotPLC“CPU412-2PCI”或“CPU416-2PCI”:
两种CPU来自基于PC应用的S7-400产品系列。
(2)可选的PS扩展电路板(PS:
电源):
提供独立于PC的电源。
(3)控制面板:
在屏幕上显示CPU41x-2PCI控件。
(4)路由器:
通过SIMATICNETCP(工业以太网或PROFIBUS)或网卡与CPU41x-2PCI进行通讯。
(5)时间同步:
通过SIMATICNETCP(工业以太网或PROFIBUS)与CPU41x-2PCI同步。
(6)SIMATICComputing软件:
提供专门用于过程的可视化的ActiveX控件。
在SIMATICComputing中,用户可以将第三方控件加入到S7控件的行列中监视和修改过程数据。
(7)WinAC工具管理器:
这是一个工具条,用户可以将准备用于处理过程数据的应用加入其中。
6.2.3WinAC插槽型的功能1带有CPU41x-2PCI的WinACControlling实现基于PC的控制WinACControlling是WinACSlot412/WinACSlot416的控制组件,集成在PC中执行传统的可编程逻辑控制器的任务。
WinACControlling由CPU412-2PCI或CPU416-2PCI组成。
图6-1插槽型WinAC中的CPU41x-2PCI,
(1)CPU41x-2PCI具有PLC的典型特征:
1)按照命令热起动或完全重起动(利用PS电源扩展板)2)具有实时响应时间的关键动作3)实时时钟4)利用后备电池进行数据备份(用PS电源扩展板)5)独立于PC硬盘保存PLC程序的外部存储器6)集成MPI连接程序员进行技术服务,或用于编程、与其它站点联网7)集成的PROFIBUS-DP接口用于连接I/O,
(2)插槽型WinAC的操作控制面板,(3)编程CPU41x-2PCI的组态和编程方式与带有STEP7的SIMATICS7相似,编程语言包括LAD,STL,S7-SCL和所有的图形编程语言S7-GRAPH,S7-HiGRAPH和CFC等。
2电源(PS)扩展板独立于PC,3CPU41x-2PCI的通讯选件PROFIBUS-DP接口、MPI/PROFIBUS-DP接口。
如果希望通过工业以太网或PROFIBUS子网进行通讯,必须在PC机上另外安装通讯处理器(CP)。
(1)通过集成接口与PROFIBUS-DP连接。
(2)通过第二个集成接口与MPI或PROFIBUS-DP连接。
(3)通过PCI接口与PC连接(4)通过通讯处理器(CP)与另一个网络相连,例如工业以太网/PROFIBUS。
4CPU41x-2PCI的时间同步,中央日-时传输器,5用SIMATICComputing存取过程数据利用SIMATICComputing软件访问CPU41x-2PCI,对过程数据进行监视和修改。
(1)可以利用标准ActiveX控件(OCX)存取过程数据。
(2)利用DCOM(DistriburedComponentObjectModel)通过网络集成分布式应用装置。
(3)利用OPC(OLEforProcessControl)服务器,其它OPC客户机可存取所控制的设备中的数据。
图6-6利用SIMATICComputing访问过程数据,6用户通过标签文件使用过程数据符号,用标签文件(TagFile)组态器创建标签文件,为存储器位置和控制引擎提供符号信息源,然后标签文件就可以在未安装STEP7的计算机上使用。
标签文件在SIMATICComputing中给标签赋值后,便可用符号名代替绝对地址,利用STEP7符号存取控制引擎中的数据。
图6-7利用STEP7符号存取控制引擎中的数据,7用户通过标签文件访问多个控制引擎,8在DCOM网络中使用SIMATICComputing,9利用OPC将第三方应用连接到SIMATICComputing,用户在WinAC工具管理器的空白区域插入任意用户程序的快捷图标,然后即可利用WinAC工具管理器启动这些程序。
10WinAC工具管理器提供用户程序快捷键,第二部分第6章复习题1.基于PC的PLC与硬件PLC相对比有那些优势?
2.基于PC的PLC与与软PLC有何区别?
3.SIMATICWinAC软件主要有哪些功能?
4.SIMATICWinAC软件主要有哪几部分组成?