西门子模块-触摸屏代理商-2023

包钢220吨转炉自动化控制系统包括氧枪、炉本体、散料铁合金、汽化冷却、烟气回收(OG)、地下料仓、煤气加压站和副枪共八个子系统。每个子系统用一个西门子SIMATIC 400站进行控制，这八个站通过西门子通讯模块CP443挂在一个工业以太网——SIMATIC H1网上。同时还有八套工业微机通过西门子网卡CP1613也挂在同一个SIMATIC H1网上，作为人机界面完成转炉自动化控制系统的监视和控制。二级管理系统包括一套服务器和一套工业微机，完成对转炉系统的管理任务，及时下达炼钢的计划和命令。
　　
　　1、 硬件组成
　　包钢转炉自动化控制系统的硬件包括：8个西门子SIMATIC 400站（每个站包括1个电源模块、1个CPU、1个CP443通讯接口模块和数量不等的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出模块）、8套研华工业微机、8个西门子CP1613网卡。
　　2、 软件组成
　　包钢转炉自动化控制系统的软件包括：bbbbbbs NT 4.0中文版操作系统、Inbbblution FIX 7.0监控软件、STEP 7西门子编程软件。
　　3、 系统配置（见附图）
　　包钢转炉自动化控制系统中8个SIMATIC 400站通过西门子CP443接口模块挂在一个SIMATIC H1工业以太网上完成控制功能，同时8套研华工业微机也通过西门子CP1613网卡挂在同一个SIMATIC H1工业以太网上完成监视和操作功能。其中，转炉本体控制系统的SIMATIC 400站通过现场总线Profibus DP网与转炉倾动控制系统的SIMATIC 300站交换数据；氧枪控制系统的SIMATIC 400站通过现场总线Profibus DP网与氧枪提升系统的两个SIMATIC 6RA24交换数据，并且在同一个Profibus DP网上挂了一个工业键盘PP17-II对氧枪的现场设备操作；散料铁合金控制系统的SIMATIC 400站通过现场总线Profibus DP网挂了两个工业键盘PP17-II对散料和铁合金的现场设备操作；烟气回收（OG）控制系统的SIMATIC 400站通过现场总线Profibus DP网挂了两个工业键盘PP17-II对OG的现场设备操作。
　　4、 硬件评估
　　SIMATIC H1网是德国西门子公司开发的一种基于TCP/IP协议的标准以太网，它的优点是连接简单、便于扩展、速度快、兼容性好。包钢转炉自动化控制系统采用粗的同轴电缆作为SIMATIC H1网的连接介质，有效地实现了工业以太网数据传输过程中的抗干扰功能，保证了系统运行的可靠性；SIMATIC Profibus DP网是西门子公司开发的一种基于现场总线技术的设备网，它的特点是可以在PLC（可编程序控制器）与现场设备（如变频器、工业键盘、智能仪表、分布式I/O站等）之间交换数据。包钢转炉自动化控制系统采用屏蔽双绞线作为Profibus DP网的连接介质。SIMATIC 400站是西门子公司的拳头产品，无论在控制速度、控制精度还是抗干扰性、灵活性各方面讲都处与PLC产品的地位，研华（ADVANTECH）工业微机是早得到推广使用的工业微机，因此包钢转炉自动化控制系统选用了这两种产品。

包钢转炉自动化控制系统配置图
　　5、 软件评估
　　bbbbbbs NT是美国软公司出色的产品之一，也是世界上应用为广泛可信赖的软件平台，因此包钢转炉自动化控制系统选用bbbbbbs NT 4.0中文版操作系统。Inbbblution公司是美国一家专门生产工业监控软件的软件公司，它的产品广泛应用于世界各大工厂，它的数据库、画图、显示、历史趋势、配方紧密结合，不但可以画出逼真的图形，还能将现场数据快速显示在屏幕上；它可以在屏幕上制造出按钮来取代真正的按钮完成对现场设备的操作；它能将数据库的数据按时间存放在数据文件里供历史趋势文件调用显示，这样就能把几小时、几天、甚至几个月前的数据用数据曲线的形式展示给工程师们，以便分析事故和改进工艺；它可以利用bbbbbbs DDE（动态数据交换）功能把FIX数据库的数据传送到Office Excel文件和Office Access文件，从而实现报表打印和数据查询功能。STEP7是西门子公司为S7-400和S7-300系列PLC设计的编程软件，它能完成庞大的逻辑控制和复杂的调节控制；它的组织块、功能块、数据块相结合的编程思想可以随心所欲地实现各种控制要求；它的时间中断组织块可以实现短到10ms长到5s的快速中断请求；它的符号表（Symbol）可以输入中文方便进行程序注释。因此，bbbbbbs NT 4.0、Inbbblution FIX 7.0和STEP7可以说是包钢转炉自动化控制系统中的“三剑客”，共同完成了对转炉系统的监视控制任务。

在S7 分布式安全系统中具有PROFIBUS 接口的安全CPU 之间可以进行安全相关的通信。通信通过两个安全应用程序块进行，即F_SENDDP 块用于发送数据，而F_RCVDP 块用于接收数据。这些块由用户在F-CPU 相应的安全程序中调用，可用于固定数量的BOOL 和INT 类型的数据进行安全传送。
2          安全相关的DP主站与智能从站通信

在本例程中，将CPU 319F-3PN/DP作为DP 主站，CPU 315F-2PNDP 作为智能 DP 从站设备。通过两个CPU的集成DP口进行安全相关的通信。
2.1   示例所使用的软硬件环境
·         STEP7 V5.5 SP2
·         STEP7 Distributed Safety V5.4 SP5
·         CPU319F-3PN/DP V3.2 订货号6ES7 318-3FL01-0AB0
·         CPU315F-2PN/DP V2.6订货号6ES7 315-2FH13-0AB0
测试目的：对于DP 主站和智能DP从站设备的F-CPU之间的安全相关的通讯，使用F应用程序块FB223“F_SENDDP”进行发送，用FB224“F_RCVDP”进行接收。使用它们以安全方式一次传送16个BOOL型数据和2个INT型数据。要注意的是必须在安全程序开始时调用F_RCVDP，F_SENDDP必须在安全程序结束时调用 CPU319F传输类型CPU315F
16 Bool
2 INT16 Bool
2 INT

2.2    硬件配置
1)        点击“新建项目”输入项目名称，设置项目文件存储路径；点击”确定“，完成项目创建，如图2-1
 
图 2-1 创建项目
2)        插入 S7-300 站，将名字修改为：CPU315F-2PNDP-I-Device。如图2-2
 
图 2-2 插入站
3)        双击硬件组态配置界面，从右侧侧产品列表中找到CPU315F-2PNDP，拖入到项目中。如图2-3
 
图 2-3 硬件组态
4)        设置IP地址及工来以太网网络(通过以太网编程下载)，如图2-4
 
图 2-4 分配IP地址及网络
5)        分配 DP 地址及网络，如图2-5
 
图 2-5 设置DP
6)        工作模式：DP从站   注意：此时无F 组态页面，如图2-6
 
图 2-6 设置DP从站
7)        在设置CPU保护等级和激活安全程序选项，之后打开 F 参数页面，根据提示安全程序密码，本例中密码为：1111。如图2-7
 
图 2-7 激活安全程序
8)        设置安全程序密码，如图2-8
 
图 2-8 设置安全程序密码
9)        CPU319F-3PN/DP 的配置过程类似前6步骤，区别在在DP 的工作模式要设置为DP主站，如图2-9
 
图 2-9 主站配置
10)     添加 DP 智能从站，如图2-10
 
图 2-10 添加DP从站
11)     双击DP从站后，进入DP从站属性页面，选择“连接”页面，点击“连接”，然后点击确定。如图2-11
 
图2-11 连接DP从站
12)     再次双击打开 DP从站，出现“ F 组态”页面。点击“NEW”添加组态数据，如图2-12
 
图 2-12 设置F组态数据
13)       设置MS组态数据：Mode：选择通讯类型，F-MS-S：从站发送主站接收。Address：分别设置主站与从站接口地址，编写时需要使用后点击  OK或Apply以同样方法添加 F-MS-R:从站接收主站发送，如图2-13
 
图 2-13 设置参数
14)     添加成功后数据图示，点击“确定”，如图2-14
             F-MS-R:从站接收主站发送
             F-MS-S:从站发送主站接收
 
图2-14 添加数据后结果
15)     点击“保存和编译”。编译时需要输入安全程序密码。此例密码为：1111，如图2-15
 
图 2-15 保存和编译
16)      在将编译没有错误的程序，下载到plc，如图2-16
 
图 2-16 下载
2.3   通讯编程及测试
1)        在插入“ F-FC”或F-FB。右键选择插入新对象—》功能或功能块或数据块，如图2-17
 
图 2-17 插入 F-FC
2)        在F-FC 功能设置页面。创建语言选择：F-LAD,点击“确定”，如图2-18
 
图 2-18 选择编程语言 F-LAD
3)        调用 FB224 数据接收功能块。照图填写。注意：F程序，必须先接收，再发送，即网络1为接收功能块，如图2-19
 
图 2-19 接收块程序
FB 224说明
  输入参数
ACK_REI：1=发生通信错误后，对发送数据的重新集成确认
SUBBO_00 -SUBBO_15用于接收BOOL数据的安全值
SUBI_00 — SUBI_01用于接收INT数据的安全值
DP_DP_ID唯一的F_SENDDP和F_RCVDP之间的关联值，确认发送和接收的对应关系
TIMEOUT安全相关的通讯的监视时间
LADDR接收地址区的起始地址，示例中是256
输出参数
ERROR：1=通信出错
SUBS_ON1=使用替代值
：1=需要对发送数据的重新集成进行确认
SENDMODE1= 具有F_SENDDP的F-CPU处于取消激活的安全模式中
RD_BO_00-RD_BO_15接收的BOOL数据
RD_I_00 — RD_I_01接收的INT数据
RETVAL14/ RETVAL15SFC14/15的错误代码
DIAG诊断信息

4)        调用 FB223 数据发送功能块。照图填写。注意：F程序，必须先接收，再发送，即网络1为接收功能块，