西門子電源6EP1322-5BA10

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的供應和設計。

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?shù)木嚯x），變壓器、馬達控制器、變頻器等是否與PLC保持適當距離，動力線與信號控制線是否分離配置，組件裝設之位置是否利于日后之檢修，是否需預留空間，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，若無則須接上。接地不好的話，會導致一系列的問題，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，你的生命就完結了。PLC的接地，就相當于給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，要先確認模塊是否為自己所預先設計的模塊；I/O模塊在插入機架上的導槽時，務必插到底，以確保各接觸點是緊密結合的；模塊固定螺絲務必鎖緊；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)場的各種設備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、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。我們的學習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相關的應用；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，與第三方設備之間還可以組態(tài)OPC通訊。

7. 標準接口

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，以滿足不同的應用需求

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安全功能設計

安全鏈一般包括以下功能：檢測、評估和反應。具體含義為：

檢測 = 通過相應傳感器來檢測是否滿足安全要求，如急停按鈕或行程開關。

評估：檢測安全要求并發(fā)出可靠響應，例如，切斷安全回路。

反應 = 使用合適的電機開關設備（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，我們不僅用相應的安全相關產(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與規(guī)范的新知識。機器廠商和工廠管理者將在安全相關系統(tǒng)與設備的整個生命周期內(nèi)得到綜合培訓和服務。

什么是 PROFIBUS

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

PROFIBUS定義串行現(xiàn)場總線系統(tǒng)的技術和功能特性，可使用該現(xiàn)場總線系統(tǒng)網(wǎng)絡連接低端（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)范和標準化中產(chǎn)生開放式、供應商獨立通信系統(tǒng)的用戶要求。

多供應商安裝

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設備認證，用戶可以相信多供應商安裝質(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)層通信任務的通用解決方案。

PROFIBUS PA（過程自動化）–過程自動化的應用類型。 PROFIBUS PA 采用本安傳輸技術，符合標準 IEC61158-2。

PROFIBUS DP（分布式外圍設備）–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)絡使用標準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、學術界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數(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)置了便于應用TCP/IP、ActiveX等軟件標準的庫函數(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，并設置好與PLC在同一網(wǎng)段的地址10.13.13.222.

電腦端網(wǎng)卡設置

完成后點擊下一步，后面全部采用默認設置，后點擊完成按鈕確認配置。

第二步：OPC端PLC通訊參數(shù)配置

點擊左側Clickto add adevice,在彈出框中對將要連接的設備明明，此處采用默認名稱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地址設置界面，此處設置為10.13.13.173，與本地無線網(wǎng)卡

處于同一網(wǎng)段。

PLC地址設置

后面幾步全部采用默認配置，后點擊完成按鈕確認配置。配置結果如下圖所示。

設置完成結果

第三步：OPC與PLC通訊數(shù)據(jù)配置

選擇左側Device1，右側出現(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)，因此客戶端權限選擇擇“ReadOnly"，掃描周期使用默認值，完成后點擊確認按鈕。

通信數(shù)據(jù)設置

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，需要重新設置。

OPC客戶端設置完成

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。

I/O Server配置

之后，Labview左側樹狀圖中出現(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，結果如下圖所示：

VI顯示界面

點擊OK按鈕關閉窗口，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 標準

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。它考慮了所有設備的完整功能范圍，這些功能包含在各設備性能中。此外，ISO 13849-1標準還對安全功能進行了定量分析。該標準描述了如何在為預期使用壽命的安全結構的基礎上確定控制系統(tǒng)的安全型部件的性能等級(PL)。

當由多個安全部件組合形成一個完整系統(tǒng)時，該標準介紹了確定終性能等級的方法。該標準適用于控制系統(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

安全集成功能

機器設備制造商和運營公司都要滿足以下要求：人員與機器設備的高安全性。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，還是復雜程度很高的任務，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 —涉及檢測、評估和響應，從開關和控制系統(tǒng)直至操作機構（見下圖）。我們的產(chǎn)品可滿足工業(yè)領域的強制性安全要求，其中包括IEC、ISO、NFPA 和 UL，并且通過認證，符合新安全標準。

所有的安全集成產(chǎn)品或系統(tǒng)都可以無縫集成到標準的自動化環(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