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西門子417-5H交流電源系統(tǒng)套件
西門子產(chǎn)品訂貨號：6ES7400-0HR04-4AB0

西門子產(chǎn)品價(jià)格：98  RMB

西門子產(chǎn)品凈重：0.370 Kg

西門子產(chǎn)品承諾：質(zhì)保一年，原裝*

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概述

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族功能zui為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺，其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。

S7-400

• 中端到性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC
• 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案
• 模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行調(diào)整
• 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活
• 連接方便
• *通信和聯(lián)網(wǎng)功能
• 操作方便，設(shè)計(jì)簡單，不含風(fēng)扇
• 任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展
• 多重計(jì)算：
  多個 CPU 在一個 S7-400 *控制器中同時(shí)運(yùn)行。
  多重計(jì)算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€ CPU 分配自己的 I/O。
• 模塊化：
  通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
• 工程組態(tài)和診斷：
  結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

S7-400H

• 具有冗余設(shè)計(jì)的高可用性自動化系統(tǒng)。
• 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用：
  重新啟動成本很高、停產(chǎn)代價(jià)高昂、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項(xiàng)較少的過程。
• 冗余設(shè)計(jì)的功能
• 提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
• 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O：單側(cè)配置
• 熱后備：發(fā)生故障時(shí)，自動切換到備用設(shè)備。
• 包含 2 個單獨(dú)機(jī)架或一個分隔式*機(jī)架的配置
• 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。

S7-400F/FH

• 故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有很高安全要求的工廠
• 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
• 如果需要，也可通過冗余設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)容錯
• 不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線
• 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信
• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
• 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用
• 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。

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基于軟PLC和CAN總線的自動定量包裝機(jī)控制方案

　　關(guān)鍵詞：IEC1131-3;軟PLC;CAN總線;CoDeSys

　　1前言

　　自動定量包裝機(jī)廣泛應(yīng)用于化肥、飼料和輕工等行業(yè)。稱量包裝技術(shù)的發(fā)展大約經(jīng)歷了手工稱量、繼電器控制和硬PLC控制等幾個階段。*，硬 PLC具有可靠性高、使用方便和耐惡劣環(huán)境能力強(qiáng)等特點(diǎn)。但是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，硬PLC的通用性及兼容性差等弊端愈來愈明顯。而計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議和成熟的局域網(wǎng)技術(shù)使得組網(wǎng)十分簡便，還可以通過Internet與外界相連。一個具有開放性的系統(tǒng)可以和任何遵守相同標(biāo)準(zhǔn)的其它設(shè)備或系統(tǒng)相連。那么能不能將PC開放性和PLC的可靠性等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起呢?IEC(電工委員會)于1993年發(fā)布了IEC1131-3有關(guān)可編程序控制器編程的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，充分利用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(IPC)或嵌入式計(jì)算機(jī)(EPC)的硬件和軟件資源，全部用軟件來實(shí)現(xiàn)硬PLC的功能。這就是上出現(xiàn)的*——軟PLC(SoftPLC)技術(shù)。

　　目前，自動定量包裝機(jī)的控制系統(tǒng)大都采用硬PLC，當(dāng)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大后，需提高包裝能力時(shí)，只能采用更大容量的硬PLC控制系統(tǒng)，這樣原有的硬PLC相應(yīng)報(bào)廢，勢必造成浪費(fèi)。本文所介紹的控制系統(tǒng)只需修改CoDeSys的控制程序即可提高包裝能力，具有較高的推廣價(jià)值。

　　2自動定量包裝機(jī)的組成部分和工作原理

　　2.1組成部分

　　自動定量包裝機(jī)主要由控制顯示部分、傳感器系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、放料系統(tǒng)、夾帶系統(tǒng)、秤斗、氣動系統(tǒng)以及框架結(jié)構(gòu)部分等組成。

　　2.2工作原理

　　尿素、糧食等顆粒物料通過傳送帶、加料系統(tǒng)進(jìn)入秤斗，在重力作用下，秤斗將重力傳遞到傳感器，使稱重傳感器彈性體產(chǎn)生形變，貼附于彈性應(yīng)變梁上的應(yīng)變計(jì)橋路失去平衡，輸出與重量數(shù)值成比例的電壓信號，經(jīng)線性放大器將信號放大，通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由單片機(jī)處理后顯示當(dāng)前的物料重量、各種設(shè)置參數(shù)和工作過程狀態(tài)，并且發(fā)出粗加料、細(xì)加料、稱料完成以及上下限報(bào)警等信號。這些信號通過CAN總線與工控機(jī)進(jìn)行通訊，工控機(jī)中的軟 PLC(CoDeSys)按照程序輸出開關(guān)信號。此開關(guān)信號經(jīng)過I/O接口控制電器執(zhí)行部件，再轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動作，從而實(shí)現(xiàn)從進(jìn)料到縫口的一系列過程控制，如清零、粗加料、細(xì)加料、夾袋、放料等。

　　3控制部分

　　該方案的控制部分主要由工控機(jī)、智能稱量顯示部分、I/O接口等部分組成。如圖1所示，下面重點(diǎn)介紹工控機(jī)和智能稱量顯示部分。

　　圖1 系統(tǒng)硬件框圖

　　3.1工控機(jī)

　　本系統(tǒng)采用北京工業(yè)大學(xué)自主開發(fā)的工控機(jī)作為上位機(jī)，可使用windows或Linux操作系統(tǒng),采用觸摸屏技術(shù)。

　　目前，市場上出現(xiàn)的軟PLC產(chǎn)品主要有3S公司的CoDeSys、SIEMENS公司的SIMATIC WinAC、SOFTPLC公司的 SoftPLC以及CJ Intemationl公司的ISaGRAF等。其中3S公司的CoDeSys以其功能強(qiáng)大、可靠性高、二次開發(fā)方便、集成可視化等優(yōu)點(diǎn)而逐漸被國內(nèi)外用戶所認(rèn)可。CoDeSys由控制器應(yīng)用代碼開發(fā)編輯器、生成控制器應(yīng)用代碼的集成編譯器以及數(shù)字診斷和試運(yùn)行功能三部分組成。 CoDeSys編輯器*符合IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)，它支持該標(biāo)準(zhǔn)的5種編程語言，即順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、梯形圖(LD)、指令表(IL)及結(jié)構(gòu)文本(ST)。另外，它還提供了被稱作連續(xù)功能圖的第六種編輯器語言，該語言是由功能塊圖變化而來。用戶進(jìn)行編程時(shí)，可以使用其中一種語言或者使用幾種語言進(jìn)行混合編程,這樣可大大提高編程開發(fā)效率。CoDeSys提供大量重要特性表幫助*快速有效的調(diào)試和測試應(yīng)用程序。在程序代碼中可以直接顯示每一個變量的當(dāng)前值。這些值可以隨時(shí)寫入和進(jìn)行類型的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換。通過設(shè)置斷點(diǎn)然后單步運(yùn)行代碼可以很容易地發(fā)現(xiàn)錯誤。2004年6月該公司在北京工業(yè)大學(xué)設(shè)立了CoDeSys產(chǎn)品推廣和培訓(xùn)中心，能夠提供強(qiáng)大的。因此，該系統(tǒng)控制軟件采用3S公司的CoDeSys軟件，它支持 SERCOS總線和CAN總線?！　AN(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)，主要用于各種設(shè)備監(jiān)測及控制的一種現(xiàn)場總線。它具有結(jié)構(gòu)簡單、通信方式靈活、通信距離長、采用非破壞性總線仲裁技術(shù)等特點(diǎn)。CAN總線為工業(yè)控制系統(tǒng)中高可靠性的數(shù)據(jù)傳送提供了一種新的解決方案，它在國外工業(yè)測控領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，因此本方案采用CAN總線接口，選用凌華公司研制的雙口隔離非智能型CAN適配卡PCI-7841，該卡支持 CANopen, DeviceNet等CAN總線應(yīng)用層協(xié)議;并提供VB,VC下的編程函數(shù)。通過人機(jī)界面，把操作人員的控制指令傳給智能稱量顯示控制部分，同時(shí)，接受智能稱量顯示控制部分的信號和數(shù)據(jù)，加以分析和處理并顯示。

　　工控機(jī)的顯示界面如圖2所示。

　　圖2 工控機(jī)的顯示界面

　　3.2智能稱量顯示控制部分

　　目前，市場上沒有具有CAN通訊接口的包裝機(jī)控制儀，因此智能稱量顯示控制部分需要自主開發(fā)。為了縮短開發(fā)周期，通過對現(xiàn)有的控制儀進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，增加CAN通訊部分。該部分以In公司的微處理器89C51為核心，通過傳感器、A/D轉(zhuǎn)換采集稱重信號，經(jīng)過處理后，根據(jù)需要將這些信息經(jīng)由SJA1000和CAN接口電路(主要由PCA82C250組成)發(fā)送到CAN總線上，與上位工控機(jī)進(jìn)行通訊。SJA1000是PHILIP公司生產(chǎn)的獨(dú)立CAN控制器，它符合CAN2.0B協(xié)議，具有完成高性能通訊協(xié)議所要求的全部必要性能，可以完成CAN總線協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的所有功能。 PCA82C250是CAN控制器與物理總線之間的接口，可以提高對總線的差動發(fā)送能力和對CAN控制器的差動接收能力，并能提高總線的抗*力。該部分功能圖如圖3所示。

　　圖3智能稱量顯示控制部分功能框圖

　　4結(jié)束語

　　本控制系統(tǒng)采用CoDeSys和CAN總線技術(shù)，簡化了硬件結(jié)構(gòu)，*符合開放式體系結(jié)構(gòu)的要求，可以滿足工業(yè)自動化領(lǐng)域?qū)刂葡到y(tǒng)開放性和柔性的要求，為將來工業(yè)自動化向更高層次的集成提供了可靠的技術(shù)保障。經(jīng)過模擬試驗(yàn)，本控制方案達(dá)到了預(yù)期的效果，具有十分廣闊的應(yīng)用前景，并可產(chǎn)生良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。