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西門子全新Simatic S7-1500 冗余控制器以高可用性為工廠保駕護(hù)航
憑借高可用性防止數(shù)據(jù)丟失，避免停機(jī)
采用透明化編程的PROFINET冗余控制系統(tǒng)
Simatic 誕生60周年進(jìn)一步豐富全集成自動(dòng)化產(chǎn)品家族
盡可能地降低工廠出現(xiàn)故障或意外停機(jī)的可能性，以提高工廠效率，已經(jīng)成為生產(chǎn)企業(yè)的主要訴求。為此，西門子開發(fā)出全新Simatic S7-1500 R/H系列冗余控制系統(tǒng)?；跇?biāo)準(zhǔn)型 Simatic S7-1500 CPU，Simatic S7-1500 R/H采用透明化編程方式，使用TIA Portal STEP 7 編程語(yǔ)言進(jìn)行編程，把程序從標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)，無(wú)需額外工作。Simatic S7-1500 R/H憑借其高可用性，能夠有效防止數(shù)據(jù)丟失以及避免停機(jī)。此外，該系列控制系統(tǒng)采用PROFINET系統(tǒng)冗余的方式，可以充分利用PROFINET的高效、靈活、高性能的特點(diǎn)。
全新Simatic S7-1500 冗余控制器涵蓋三種CPU，分別為CPU1513R、 CPU1515R和CPU1517H。其中，CPU1513R 和 CPU1515R適合中小型項(xiàng)目應(yīng)用。如果一個(gè)CPU失效 ，備用CPU將自動(dòng)接管程序控制工作，程序可以快速恢復(fù)運(yùn)行，以防止數(shù)據(jù)丟失。此外，基于PROFINET系統(tǒng)冗余的通訊方式還可以提高設(shè)備的可用性。支持Profinet S2冗余功能的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（例如ET 200SP/MP）通過PROFINET連接到冗余CPU，從而構(gòu)成PROFINET冗余通訊，即使發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中斷，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備也能繼續(xù)工作。具有相似的功能特性的CPU1517H性能更強(qiáng)，適合大型項(xiàng)目應(yīng)用。該系列CPU帶有專門的光纖同步模塊，可以實(shí)現(xiàn)快速、平滑的切換。未來，CPU1517H還將開發(fā)支持PROFINET冗余網(wǎng)絡(luò)。
Simatic S7-1500 R/H能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機(jī)率。例如，在生產(chǎn)、能源、供水系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)助航照明、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域，能夠有效避免控制器故障引起的停機(jī)；在行李處理、高架倉(cāng)庫(kù)、跟蹤和追溯等領(lǐng)域，能夠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；在污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域，即使沒有監(jiān)督和維修人員也能保障正常運(yùn)行。
西門子Simatic系列可編程邏輯控制器（PLC）誕生于1958年，經(jīng)過60年的發(fā)展和創(chuàng)新，從早的S3系列發(fā)展到如今的S7系列，已成為工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的可編程控制器。
《一》軟冗余的原理和系統(tǒng)配置要求能夠?qū)崿F(xiàn)軟冗余功能的CPU有具體的要求，在S7-300中，315-2DP型（包括313C-2DP、314C-2DP）以上的CPU才能支持，所有的S7-400 CPU都支持軟冗余。主、備系統(tǒng)的CPU型號(hào)可以不同，如其中一套系統(tǒng)采用S7-400系列，另一套系統(tǒng)采用S7-300系列。數(shù)據(jù)同步可以通過MPI、PROFIBUS、Ethernet三種不同的網(wǎng)絡(luò)方式。需要兩套系統(tǒng)共同控制的I/O信號(hào)需要采用ET200M從站采集，由于要接入兩套CPU中，因此ET200M要選用冗余的IM153-2接口模塊，并且采用有源總線模塊。軟件需要安裝軟冗余軟件包，只有安裝了軟件冗余包STEP7中才會(huì)出現(xiàn)冗余功能庫(kù)。《二》軟冗余系統(tǒng)的編程調(diào)試和故障診斷STEP7中的冗余軟件包包含了多個(gè)功能塊，每個(gè)功能塊都有特定的功能和調(diào)用方法，而且不同程序庫(kù)中的功能塊應(yīng)用的場(chǎng)合不同，使用時(shí)需要加以區(qū)分。由于是通過軟件程序來實(shí)現(xiàn)冗余，因此軟冗余系統(tǒng)在編程調(diào)試時(shí)有些特點(diǎn)要注意。如在OB100中初始化程序塊FC100，定義系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)要正確，冗余輸出映像區(qū)地址要連續(xù)。修改系統(tǒng)參數(shù)后要對(duì)CPU進(jìn)行復(fù)位，重新下載全部項(xiàng)目到PLC?！度奋浫哂嘞到y(tǒng)與其他系統(tǒng)連接軟冗余系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中還會(huì)涉及到與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、連接上位監(jiān)控軟件WinCC時(shí)如何建立冗余鏈接等情況。西門子S7-400PLC，SIMATICS7-400PLC的主要特色為：*的處理速度、強(qiáng)大的通訊性能和的CPU資源裕量。??S7-400系列plc中功能分級(jí)的CPU以及種類齊全的模板，總能為其自動(dòng)化任務(wù)找到的解決方案，實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)和擴(kuò)展通訊能力都很簡(jiǎn)便，組成系統(tǒng)靈活自如，用戶友好性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單，免風(fēng)扇設(shè)計(jì)。隨著應(yīng)用的擴(kuò)大，系統(tǒng)擴(kuò)展無(wú)任何問題。S7-400PLC采用模塊化無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)別（功能逐步升級(jí)）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。
說明
S7-300 CPU 的六個(gè)性能等級(jí)
現(xiàn)有性能范圍極寬的分級(jí) CPU 系列，可用于組態(tài)控制器。
產(chǎn)品范圍包括 7 種標(biāo)準(zhǔn)的 CPU、
7 種緊湊式 CPU、5 種故障防護(hù)型 CPU 以及 3 種工藝 CPU。
現(xiàn)有 CPU 的寬度僅 40mm
SIMATICS7-300 是我們?nèi)勺詣?dòng)化設(shè)計(jì)的一部分，是銷量大的控制器。
設(shè)計(jì)和功能
桌面 CPU 創(chuàng)新
設(shè)計(jì)
S7-300 可以實(shí)現(xiàn)空間節(jié)省和模塊式組態(tài)。除了模塊，只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉(zhuǎn)到位。
這樣就實(shí)現(xiàn)了堅(jiān)固而且具有 EMC 兼容性的設(shè)計(jì)。
隨用隨建式的背板總線可以通過簡(jiǎn)單的插入附加的模塊和總線連接器進(jìn)行擴(kuò)展。S7-300 系列豐富的產(chǎn)品既可以用于集中擴(kuò)展，也可用于構(gòu)建帶有 ET 200M 的分布式結(jié)構(gòu)；因此實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)高效的備件控制。
擴(kuò)展選件
如果自動(dòng)化任務(wù)需要超過 8 個(gè)模塊，S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用擴(kuò)展裝置 (EU) 擴(kuò)展。中心架上多可以有 32 個(gè)模塊，每個(gè)擴(kuò)展裝置上多 8 個(gè)。接口模塊 (IM) 可以同時(shí)處理各個(gè)機(jī)架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU 還可以相互間隔較長(zhǎng)距離安裝（長(zhǎng) 10m）。
在單層結(jié)構(gòu)中，這可以實(shí)現(xiàn) 256 個(gè) I/O 的大組態(tài)，在多層結(jié)構(gòu)中多可以達(dá)到 1024 個(gè) I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態(tài)中，可以有 65536 個(gè) I/O 連接（多 125 個(gè)站點(diǎn)，如通過 IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址，因此無(wú)需插槽規(guī)則。
S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動(dòng)化解決方案中。
與 S7-300 具有相同結(jié)構(gòu)的 ET 200M I/O 系統(tǒng)通過接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上。
優(yōu)點(diǎn)
由于具有高處理速度，CPU 可以實(shí)現(xiàn)非常短的機(jī)器循環(huán)時(shí)間。
S7-300 系列 CPU 可以為各種應(yīng)用提供合適的解決方案，客戶只需為特定任務(wù)實(shí)際需要的性能付款
S7-300 建立在模塊式的組態(tài)上，無(wú)需 I/O 模塊的插槽規(guī)則
現(xiàn)有豐富的模塊可用于集中組態(tài)和搭配 ET 200M 實(shí)現(xiàn)分布式組態(tài)。
集成的 PROFINET 接口可以實(shí)現(xiàn)控制器的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)化，與其它運(yùn)行管理等級(jí)方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換
模塊寬度窄，可以實(shí)現(xiàn)緊湊式的模塊設(shè)計(jì)或者小型控制柜。
能夠把強(qiáng)大的 CPU 與工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口、集成的工藝功能或故障防護(hù)設(shè)計(jì)集成在一起，從而避免附加投資。
應(yīng)用范圍
在*個(gè)實(shí)例中，SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創(chuàng)新性系統(tǒng)解決方案，特別是用于汽車工業(yè)，一般機(jī)械工程，特別是特殊機(jī)械制造和機(jī)器的連續(xù)生產(chǎn) (OEM)，以及塑料加工、包裝行業(yè)、食品和飲料工業(yè)和加工工程
作為一種多用的自動(dòng)化系統(tǒng)，S7-300 是那些需要靈活的設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)集中和本地組態(tài)的應(yīng)用的理想解決方案。
對(duì)于由于環(huán)境條件限制需要特殊的堅(jiān)固性的應(yīng)用。
特別是在后期加工工藝上，S7-300 可以用于以下行業(yè)：
汽車工業(yè)
通用機(jī)械工程
特殊機(jī)器制造
系列機(jī)械工程，OEM
塑料加工
包裝行業(yè)
食品和飲料工業(yè)
加工工程
快速計(jì)數(shù)/fairs，可以直接訪問硬件計(jì)數(shù)器
簡(jiǎn)單定位，直接控制 MICROMASTER 頻率靜態(tài)變頻器
帶有集成功能塊的 PID-Regulation
強(qiáng)大的工程軟件
風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)化的高工程效率
我們的軟件解決方案能為與風(fēng)力發(fā)電自動(dòng)化相關(guān)的所有任務(wù)提供大的工程效率：SIMATIC STEP 7 是基于 IEC 61131 的一款直觀的軟件，用于編程以及參數(shù)化設(shè)置。您可以訪問“風(fēng)庫(kù)”，這是一個(gè)專為風(fēng)力渦輪機(jī)自動(dòng)化而開發(fā)的功能塊庫(kù)。風(fēng)力發(fā)電站中大約 80% 的功能均會(huì)以源代碼的形式作為 SIMATIC STEP 7 功能塊而提供。
其中包括：
系統(tǒng)功能
槳距角和樞紐控制
機(jī)艙控制
塔功能
狀態(tài)監(jiān)測(cè)
物理功能
化工儀器網(wǎng)