西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf

所需积分/C币:50 2019-10-21 16:02:59 32.3MB PDF
收藏 收藏 1
举报

西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例pdf,西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例
丛书序 亲爱的读者 经济全球化的一个结果就是工业生产的国际化。在这里最重要的是速度和灵 活性。基于因特网的全球网络使得接触新市场和新顾客更为方便,而且每周7天、 每天24小时都可以进行交易。同一公司的生产设备、车间以及工厂在全球范围内 接入到一个“虚拟”的生产网络中,这样就形成了一个超越公司界限的网络化区 城。自动化正面临一些新的挑战,比如“按需生产”和“数字化工厂”。 未来,生产工序将在数字化工厂里进行规划。在实际生产之前,数字化工厂 会用虚拟模式对工序进行完整描述和仿真。产品只有在成功通过了数字化工厂 而且它的设计和生产进行了全面彻底的优化之后,才允许进行实际生产。开发工 程师以及车间的设计者首先通过屏幕设计虚拟产品,车间概念的任何改动都是自 动实现的。由于控制程序是自动生成的,于是产品的开发时间和车间的启动时间 将只相当于目前耗时的一小部分。 未来,强大的微传感系统、一致的通信能力以及模块化的结构将使生产车间 变得更加灵活。即擴入即生产( plug-and- produce)技术将加速生产车间的投产和 新产品的转化。維护和服务也会大大得益于技术的进步:前瞻性的以及面向状态 的维护将成为—种规则并纳入车间建造和转化的虚拟规划中。分布于各处的中心 站可以提供全天候的专门服务。 与以往不同,在产品的基础上会術生通过网络虚拟互连的生产组织。由于使 用了电子化的网络,相关供应商甚至分包商能够看到所有对产品的处理和修改, 所以透明性对所有包含在供应链里的人以及顾客都很重要。网络会自动处理那些 不需要生产的产品,也会在其他产品出现额外需求时尽早通知相关人员。当生产 工序发生改动甚至出现故障时,准确而快速地交换这些信息就显得比较重要了。 同样重要的是,必须准确而快速地交换相关的成本和其他结果方面的信息。仅仅 保证生产的运行是不够的,还必须实时地对市场做出反应。只有这样,顾客不断 增加的特殊性能需求才能很好地得到满足。 网络化生产的必备条件是强大而且稳健的自动化技术和通信网络,这样才能 将必需的信息及时采集并发送到需要的地方。自动化技术促进了工业过程与时序 控制领域的持续发展。这一发展进程中令人瞩目的重大突破自然就是西门子在近 10年前所提出的全集成自动化( Totally Integrated Automation)概念,这是自动化 2丛书序 技术中一种全新而又独特的概念。西门子是第一个也是目前唯一一个能够提供具 有三重统一性自动化解决方案的厂商,也即对于自动化结构中涉及的所有部件都 可以提供在组态与编程方面、数据管理方面以及通信方面的统一性。利用驱动与 自动化技术的集成可以实现分布式智能,同时也构建了新的、更加灵活的自动化 结构。 基于共同的数据管理概念,西门子已经成功地为各类工程工具提供了统一的 用户界面,从而能够满足用户对“易用”系统的需求。这不但使整个系统的组态 变得更为简单,同时也变得相当快捷,从而更多地降低了成本。在自动化系统中, 来自不同厂商的部件只要使用相同的标准( PROFIBUS、OPC或微软标准),就可 以确保它们相互兼容而不发生问题。这也解释了 SIMATIC自动化系统在世界范围 内获得成功的原因 同时,成功的商业运作所需的通信路径很快就会变得非常复杂。为了在所有 的部分过程之间建立一个合适且节能的网络,必须精确分析各个过程。通信结构 (也就是从自动化层的现场总线通信到以太网通信)也需要很好地设计和规划。通 信网络的设计还必须满足未来的需求。由于通信网络把办公区和自动化区连到了 一起,于是数据量出现了持续增长,通信网络也必须具备处理这种状况的能力。 IT革命已经对工业产生了巨大影响。信息技术正在改变工业环境。没有网络, 就没有电子商务的基础。IT以强大的通信网络为基础,把电子商务和生产连接了 起来。 自动化和工业通信是具有光明前景的领域。本套丛书是多年来西门子工程师 和众多用户的经验积累,我希望您能喜欢。 Klaus Wucherer(吴贺乐)博士 西门子公司全球执行副总裁 德国埃尔朗根,2006年2月 译者序 正如前言中本书的作者所提到的,虽然论述控制理论的技术文献浩如烟海, 但是涉及这些理论实际应用的文献却寥若晨星。这是因为做理论工作的研究人员 没有很多的现场工作机会,也就不甚了解现场的实际项目对这些理论的确切需要。 另一方面,做实际项目的工程师则在各个项目之间奔忙,也没有足够的精力和时 间来研究这些理论。于是就出现了这种理论与实践脱节的局面。本书则在控制理 论和实际工程需要之间建立起一座桥梁。 本书侧重讨论控制理论的实际应用问题,而对控制理论本身着垦不多。这也 是本书篇幅较小的一个原因。对控制理论的推演和分析感兴趣的读者可以参考相 关理论书輪。即使是做实际项目的工程师,由于专业工作本身的要求,也必然具 备相关的控制理论的背景知识。他们历欠缺的恰恰是如何运用这些理论的指导。 这种情况在我国目前从事自动控制领域工作的人员身上表现尤其奕出。由于社会 大环境的影响,往往在学校的纯理论学习完成后,他们就直接转入实际工程工作 之中,而在参与一两个项目之后,就需要独立负责项目,失去从师的机会。所谓 的实际工作经验只能在实际工作中去摸索,其中的艰辛与曲折,我有着切身体会, 深感其痛。这也是促使我完成本书翻译工作的一个动力。人类社会之所以能够发 展,就是因为后人可以借鉴前人的知识积累,而不必重蹈失败的覆辙。现在读到 这本书的工程师们,大可先庆祝一下,因为你们将会节省二至三年的时光,避免 许多的弯路。一条捷径摆在面前。 虽然本书是以 SIMATIC控制器为例进行阐述的,但这仅是一个表述方式的问 题,其读者群并不仅仅限于使用 SIAMTIC控制器的工程人员。所有从事自动控制 工作,特别是从事基础自动化工作的人员都可以拿来一读。书中除了第2章讲述 SIMATIC控制器产品和第8章讨论软件控制器调用时涉及SAMC控制器家族的内 容多一些以外,其他各章都与特定控制器无关。例如:讨论执行器与传感器控制 特性的第3章,讨论各种操作模式无扰切换的第5章、讨论控制器基本功能和算法 的第6章、讨论控制结构的第7章以及讨论控制器调试步骤的第9章,都与特定控制 器没有关联,其原则与方法具有普遍适用的意义。原则与方法正是本书所能提供 给读者的最好的东西 2译者序 第1章是对受控量和控制器分类的介绍,建议所有读者首先阅读这一章。以便 对整个控制系统的分类和书中所用术语有所了解,避免在后续的阅读中产生歧义。 其他各章之间并没有继承性,大可不必遝章阅读。可以优先研读感兴趣的部分内 容。使用 SIMATIC控制器进行工程设计的工程师,可以优先阅读第2章和第8章。 这两章对控制系统的方案确定和控制特性预期有指导意义。22节对控制产品选择 的论述同样适用于对其他厂商控制产品的选择。使用其他控制器进行系统设计的 工程师可以对该节有所侧重地阅读。第3章针对控制系统中执行器和传感器控制特 性及其对控制系统特性的影响展开讨论。这部分内容专门论述控制系统中的元件 特性,是控制理论文献中所欠缺的部分,特别适合刚人行的工程师阅读,可以迅 速提升对控制系统的认知程度。第4章的内容是关于环控制的表示问題,对工程项 目的标准化工作和调试完成后的文档化工作具有规范作用。控制器的操作模式在 第5章详细阐述。这部分内容可以深化读者对控制器操作模式的理解,同时可以指 导读者对软件控制器編程。需要自己使用软件搭建不同的控制环和控制模式进行 复杂控制的工程师请誉重阅读这一章。第6章和第7章讲述控制器的基本功能和控 制结构,对控制系统的设计和调试具有普遍指导意义,是本书中涉及理论分析较 多的章节。第9章是控制器的调试部分,是西门子公司控制专家多年工程实践经验 的结晶 对入行时间较短的同行,我的建议是将本书作为手册带在身边,工作闲暇时 或遇到问题时,拿出来翻一翻,会有意想不到的收获。最棘手的问题,往往一句 话的点拨就柳暗花明。资深同行,则可以将本书通篇阅读,作为对自己已有的实 践经验的归纳总结和查漏补遗。 译者 2007年5月 译者简介 张怀勇毕业于北京理工大学自动控制系,其后获得河北工业大学电机与电 器专业硕土学位。现任ABB(中国)有限公司金属部高级工程师,从事轧钢行业 工厂自动化和电气传动技术工作近10年,设计调试国内外轧钢生产线20余条。 前言 作为西门子的一名员工,多年以来我一直在控制工程部从辜 SIMATIC S5和S7 的应用以及过程控制的工作。工作领域覆盖了产品设计和软件开发,涉及产品开 发、标准控制产品说明书的编写以及与产品开发相关的系统测试,还有世界范围 内最终用户的技术支持。在环控制( loop control)(传统PLC与现代自动化技木的 一个重要组成部分)部门长期工作的过程中,我获得的最重要的经验是,发现了 许多关于控制技术理论的书籍和文献都没有对这些理论的实际应用提供足够的支 持,并且不能为工厂中实际问题的解决提供有用的建议。本书的目的就是要改变 这种状况,将在工程人员均已熟知的控制理论与自动化工程的实际需求之间,建 立起一座桥梁。 以上的介绍也相应地确定了本书的读者群。本书适用于以下人员:在使用 SIMATIC S7的产品制造和工厂建设项目中,以及使用 SIMATIC PCS7的过程控制 系统的项目中进行销售、设计、生产和调试的人员。适用的读者通常是调试、配 置和生产工程师,以及所有与控制技术有关的工程师,特别是那些在 SIMATIC可 编程序控制器作用越来越重要的项目中工作的工程师。本书希望可以提供实用的 信息、经验方法、实用“处方”和来自实践的例子来支持工程师的工作。理论和 基本原理只在必需的时候提及。书中所有的例子都来自真实的工业应用,可以在 读者配置和调试他们自己的控制系统时提供帮助和建议。 本书主要覆盖了两个领城的控制工程: 口设备制造(系列设备的制造和生产)、中小规模设备制造业工厂建设的控制 工程。 口大中型过程工程工厂的控制工程。 控制器作为在设备制造和小型工厂建设的整个自动化方案的一部分,仍然主 要是通过各种产品(软件或硬件)的应用实现的。除了标准PLC产品之外, SIMATIC TIA(全集成自动化)系统还提供了完全集成入 SIMATIC世界的控制产 品。对不同的任务可以选用不同性能级别的硬件和软件控制产品。在日益增长的 控制任务模块化的趋势中,控制器也越来越多地应用于微型自动化部门(LOGO! 2前言 和 SIMATIC S7-200)。 而作为在过程工业工厂的完全自动化方案中的一部分,控制器是整个系统的 一个完整的组件。在目前市场上的 SIMATIC世界里,该系统称为 SIMATIC PCS7 (过程控制系统)。 在系统配置和优化时,这些区别是无关紧要的。但是,在显示设备的型号和 花费、报警和状态信号系统的连接,以及与工厂通信系统的集成方面,这些区别 就变得很明显。 本书提供了许多来自实际应用的例子,同时也有其相应的使用 SIMATIC控制 器的控制工程设计方案。 请随我一起开始这激动人心的旅程,走进 SIMATIC控制工程的世界,了解其 环境及典型应用。 Jurgen miiller 德国伦堡,2005年4月 目录 第1章介绍与概述…………………1 54控制器 OFF/ON之后的 1.1过程及其特点………………………I 操作模式…178 1.2控制器及其命名 55安全模式…………19 1.3使用的符号……… 12 第6章过程控制器的功能 ,,+,,,R 14控制器及其符号………………13 61給定支路的基本功能 83 第2章 SIMATIC S7环控制设计……216.,2实际值支路的基本功能…84 2,1 SIMATIC控制产品概述………21 63误差信号生成的基本功能…86 22控制产品的选择………………23 64算法的基本功能… 23软件控制器和FM的优点……136 6.5信号输出的基本功能………90 小啸结 37 第7章控制结构 ……93 第3章控制系统的执行器和传感器…39 7.干扰变量前馈 3.Ⅰ最终控制元件对控制系统的 7.2前馈控制……………,…………95 影响……………………………39 7.3比例控制……… 3.2测量技术对控制系统的影响……47 74顺颠序控制… 33执行器和传感器至PLC的连接…56 7.5分段控制 请··· 第4章环控制衰示………59 76第二变量控制 …-……101 4.1遵循DN28004标准的流程图59 7.7交互控制上位控制………102 42遵循DNI9227标准第1部分的 78多变量控制………104 设计文档…………………61第8章PLc中软件控制器的调用…13 43GU中的控制器………………63 8.时间中断级别和采样时间…113 44用户界面的软件控制器…………66 82 SIMATIC TIA的调用3 45硬件控制器的用户界面 8.3在S7-200中的调用……7 l18 第5章操作模式… 7 84LOGO中的调用 51操作模式概要 85 SIMATIC PCS7中的调用………118 52手动和自动模式…………………72第9章过程控制器的调试…121 53CPU重启冷启动时(软件) 91第一步 …………121 控制器的启动过程………76 9.2过程的阶跃响应记录…………127

...展开详情
试读 127P 西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf
立即下载 低至0.43元/次 身份认证VIP会员低至7折
    抢沙发
    一个资源只可评论一次,评论内容不能少于5个字
    weixin_38743481 如果觉得有用,不妨留言支持一下
    2019-10-21
    • 至尊王者

      成功上传501个资源即可获取
    关注 私信 TA的资源
    上传资源赚积分,得勋章
    最新推荐
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf 50积分/C币 立即下载
    1/127
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第1页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第2页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第3页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第4页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第5页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第6页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第7页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第8页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第9页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第10页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第11页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第12页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第13页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第14页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第15页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第16页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第17页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第18页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第19页
    西门子自动化系统实战:S7和PCS7应用实例.pdf第20页

    试读已结束,剩余107页未读...

    50积分/C币 立即下载 >