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PCS7系统培训讲义


PCS7 系统培训讲义 2013-01-07 修编

PCS7 系统培训讲义
1. 概述 PCS7(Process Control System)系统是一种以西门子 S7-400 系列 PLC 为基础的控制 系统,此种控制系统介于西门子 T-2000(T-XP)系统与 T-3000 系统之间,是一种过渡产品。 在硬件方面,与 T-3000 系统卡件完全一致。沧东电厂一期使用 PCS7 组态的系统共有四个, 分别是 DEH 系统、MEH 系统、ETS 系统和循环水系统。每台机组配一台上位机对以上四套系 统进行软硬件组态,其中 DEH 系统在上位机中有操作画面,其他三套系统无操作画面。四套 系统都通讯至 DCS 中进行显示和操作。 2. PCS7 网络 2.1. 网络查看方法(以 ETS 为例) 路径:Huanghua_ETS_Prj→Ethernet 2.2. 网络组成 PCS7 的网络主要由以下设备及其附属设备组成:电源模件、CPU 模件、通讯模件。 2.3. 电源模件 电源模件的供电电源为 24VDC, 每套系统配两个, 冗余配置。 每个电源模件可配两个 3.6V 电池,防止突然断电时程序丢失。电源模件型号:405-0KA02-0AA0。 2.4. CPU 模件 每套系统的 CPU 模件都是冗余配置, 正常工作是一主一备, 但同时监视互连的通讯总线 数据,一旦发现工作的 CPU 故障,备用 CPU 马上自动启动,这从一定程度上避免了由于硬件 故障导致的系统瘫痪。 ETS、MEH 和循环水使用的都是 S7-414H 型 CPU,DEH 使用的是 S7-417H 型 CPU, CPU 可以通过拨码区分地址,一般左侧 CPU 拨码至 RACK0,右侧 CPU 拨码至 RACK1。 CPU 上的 MRES 是一个自复位拨码开关,长时间拨至 MRES 位可以将 CPU 代码清除。 第一次上电后,CPU 需要有 10 分钟左右的自检时间。 2.4.1. 同步模块 同步模块安装在 CPU 上,每个 CPU 安装两个。通过光纤将两侧 CPU 上部、下部两个同步 模块分别连接,其作用为使两个冗余 CPU 之间进行同步。当任意同步模块工作异常时,备用 侧 CPU 会停运。与故障同步模块相连的同步模块指示灯会灭掉。 2.4.2. DP 端口与 Profibus-DP 总线 CPU 通过 Profibus-DP 总线(紫色电缆)与 I/O 卡件进行通讯。该总线一端接到 CPU 上 的 DP 端口,另一端依次接到每层 I/O 机架的 IM153-2 卡件的端口上,总线的每个接头处有 ON/OFF 拨码开关,拨码代表终端电阻,所以该总线两端拨码拨至 ON,中间拨码拨至 OFF。 2.5. 网卡 CP443-1 DEH、ETS 和 MEH 三套 PCS7 系统通过以太网总线(绿色电缆)接入 DCS,与 DCS 进行通 讯。 该总线一端接到网卡 CP443-1 的 D 型端口上, 另一端接到 DCS 工厂总线的一个 OSM 电气 端口上。 循环水系统通过 CP443-1 上的 RJ45 端口接入光电转换器转换为光信号,通过光纤进入 DCS 机柜,再接到 DCS 工厂总线的一个 OSM 光纤端口上。 2.6. 通讯模件 IM153-2 IM153-2 卡件为通讯卡件,负责 CPU 与 I/O 卡件之间的通讯,每层有两个卡件,冗余配 置。每层卡件都有不同的地址,此地址在 IM153-2 中可通过拨码开关实现。 2.7. 与 DCS 之间的通讯 DEH、ETS 和 MEH 三套系统通过接入 CM104 通讯模件与 DCS 进行通讯,循环水系统通过

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接入 CKA12 控制柜与 DCS 进行通讯。 2.8. 特殊的 DEH 网络 DEH 系统除包含上述所有卡件外,还有特殊的 FM458 伺服卡件、EXM448-1 通讯卡件和 ADDFEM 高速 I/O 卡件。此三种卡件是为了处理主机调门所需的高速伺服运算功能而配置的, 其网络结构类似 CPU、IM153-2 和 I/O 卡件之间的关系。 2.9. 网络代码编译下装 Save and Compile→Download 3. PCS7 硬件 3.1. 硬件查看方法(以 ETS 为例) 路径:Huanghua_ETS_Prj→Huanghua_ETS→Hardware 3.2. 卡件安装方法 所有卡件都是安装在背板上的,安装的时候应先将卡件上部挂好,再安装下部,最后将 卡件下部螺丝紧固。 3.3. I/O 卡件分类介绍 常用到的功能模件有以下几种:SM321(开关量输入)、SM322(开关量输出)、SM331(模拟 量输入,分为三种,分别是测量普通模拟量、热电阻和热电偶)、SM332(模拟量输出)。 3.4. I/O 卡件组态和通道分配 在硬件图中,选择机架→选择卡件→右键菜单→Edit Symbols,可以对 KKS 编码、信号 类型和信号描述进行修改。 3.5. 硬件代码编译下装 Save and Compile→Download,硬件代码下装时需左右侧分别下装,即分别选择 CPU 417-4H 和 CPU 417-4H(1)进行硬件代码下装 3.6. 动态查看 Offline? Online,可以检查硬件的状态,正常时候是蓝色,卡件故障的时候是红色。 4. PCS7 软件 4.1. 软件查看方法(以 ETS 为例) 路径:Huanghua_ETS_Prj→Huanghua_ETS→CPU 414_4H→S7 Program(1)→Charts,可 查看所有逻辑图。 如果已知某个功能块的名称,可任意打开一张逻辑图,使用 Ctrl+F,输入功能块的名 称进行查找,注意区分大小写。 对于 PCS7 系统有两种查看功能图的方法:1、component view,常用的普通树形图结构 查看方法 2、plant view,分组查看方法,一般只在 DEH 系统使用。 4.2. 数据块查看方法(以 ETS 为例) 路径:Huanghua_ETS_Prj→Huanghua_ETS→CPU 414_4H→S7 Program(1)→Blocks 其中 DB 为数据块、OB 为组织块,此种查看方法一般用于 DEH 系统与 DCS 进行通讯时使 用,其他三套系统不需使用。 4.3. 常用功能块 CH_AI、CH_AO、CH_DI、CH_DO、AND、OR、NOT、ADD、SUB、MUL、DIV、ABS、SELECT、 TIMER、CMP、MAX、MIN、RS 触发器 4.4. 功能块连线方法 点击某一功能块的输出引脚,再点击另一功能块的输入引脚,则可直接进行连线。 4.5. 软件代码编译下装 点击 Compile 按钮,编译软件代码时候可选择部分编译(Change Only)或全部编译 (Entire Program) ,如有硬件的修改可选择复选框(Generate Module Drivers) 。编译成

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功后点击 Download 按钮,下载代码时可选择在线下装(Change Only)或离线下装(Entire Program) ,注意离线下装需 CPU 重启,机组运行时不可进行此操作。离线下装完成后,应重 启一遍网络,路径为 CPU→Operating Mode,将 H System 停止,再冷启动。 机组运行时尽量不修改逻辑,如必须修改逻辑,应使用在线下装。 下装软件代码时只需下装一次即可。 4.6. 启动态查看 点击 Test Mode,选择需要查看动态引脚的功能块,点击 Watch On(Off),如果某些引 脚没有数据则,左键选中引脚→右键菜单→Add I/O 4.7. 强制方法 PCS7 系统只能对 CH_AI、CH_AO、CH_DI、CH_DO 进行强制,其他功能块均不能进行强制 操作。 4.7.1. 对于 CH_DI 和 CH_DO 强制时,先输入 SIM_I 数值,后将 SIM_ON 输入 1 恢复时,先将 SIM_ON 输入 0,后恢复 SIM_I 数值 4.7.2. 对于 CH_AO 强制时,先输入 SIM_U 数值,后将 SIM_ON 输入 1 恢复时,先将 SIM_ON 输入 0,后恢复 SIM_U 数值 4.7.3. 对于 CH_AI 强制时,先输入 SIM_V 数值,后将 SIM_ON 输入 1 恢复时,先将 SIM_ON 输入 0,后恢复 SIM_V 数值 5. PCS7 与 DCS 通讯 DEH、ETS 和 MEH 三套系统通过接入 CM104 通讯模件与 DCS 进行通讯,循环水系统通过 接入 CKA12 控制柜与 DCS 进行通讯。PCS7 以字节为单位,使用十进制;而 DCS 以字为单位, 使用十六进制。 6. PCS7 画面 WinCC DEH 系统使用 WinCC 软件进行画面组态。 6.1. 画面打开 在桌面点击 Simatic Wincc Explorer 图标,打开后可选择 Activiate 激活画面。用户 名:admin,密码:/admin。 在 Graphics Designer 可选择任意画面进行组态。 6.2. 画面关闭 在操作画面中选择 keyset change→exit runtime 可以关闭画面 6.3. 趋势图查看 选择 trend system 按钮进行趋势图查看 6.4. 报警信息查询 选择 alarm Logging 按钮进行报警信息查询。 7. 一种查找功能块和逻辑图的方法 7.1. 任意打开一幅软件逻辑图 7.2. 点击 Chart Reference Data 按钮 7.3. 在新图中点击 Cross-Reference Chart Element->address 按钮 7.4. 生成的列表即所有在数据库中储存的数据清单


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