西門子S120電機(jī)驅(qū)動模塊6SL3120-1TE15-0AA4
采用 SIMATIC PCS 7 維護(hù)站后,工廠資產(chǎn)管理就無需采用額外硬件或軟件組件。該維護(hù)站已*集成在 SIMATIC PCS 7 中,它用一個價值的工具對過程控制系統(tǒng)加以補(bǔ)充,zui大限度降低工廠整個生命周期內(nèi)的總擁有成本。
除了過程管理之外,SIMATIC PCS 7 維護(hù)工作站還可為工廠(資產(chǎn))的系統(tǒng)組件提供一致的維護(hù)信息和功能:
借助 SIMATIC PCS 7 維護(hù)站,維護(hù)和維修人員可以訪問:
因此,維護(hù)功能和信息可以在與生產(chǎn)無關(guān)的層級以外使用。
因此,工廠操作人員和服務(wù)人員就能夠不斷采取相應(yīng)行動,例如:
) 在章節(jié)“工業(yè)工作站/IPC,SIMATIC 機(jī)架式 PC"的產(chǎn)品系列中,IPC 表示經(jīng)*可以安裝 SIMATIC PCS 7 V8.0 的一種 SIMATIC IPC 型號。
2) 僅在使用智能現(xiàn)場設(shè)備或 AssetMon 功能時,才需要采用
3) 對于帶有基金會現(xiàn)場總線 H1 的工廠,SIMATIC PDM-FF *
4) 允許通過各 MS Client 啟動 SIMATIC PDM
維護(hù)工作站服務(wù)器也可作為一對冗余服務(wù)器來運(yùn)行。必須像冗余 OS 服務(wù)器那樣對冗余 MS 服務(wù)器進(jìn)行組態(tài),并通過 SIMATIC PCS 7 Maintenance Station Runtime 軟件對它們進(jìn)行擴(kuò)展。
SIMATIC PCS 7 Maintenance Station Runtime 基本軟件包已包含 100 個資產(chǎn)變量。它們可通過用于 100 或 1000 個資產(chǎn)變量的累積 SIMATIC PCS 7 Maintenance Station Runtime 許可進(jìn)行擴(kuò)展(計數(shù)相關(guān)許可)。
消息系統(tǒng)、用戶界面、畫面層級和操作員提示都按照操作員系統(tǒng)的 HMI 原則進(jìn)行安排。所有資產(chǎn)的診斷數(shù)據(jù)都在統(tǒng)一的面板上顯示,這些面板的內(nèi)容取決于各個組件的智能化程度。這意味著,SIMATIC PCS 7 維護(hù)站的操作十分簡單和直觀,無需復(fù)雜的學(xué)習(xí)熟悉過程。
對于用電子設(shè)備描述 (EDD) 文件加以描述的所有設(shè)備,SIMATIC PDM 提供了可在維護(hù)站上顯示和進(jìn)一步處理的豐富信息。在 SIMATIC PCS 7 中使用時,SIMATIC PDM 可集成到 SIMATIC PCS7 維護(hù)工作站中,向維護(hù)工作站傳送參數(shù)數(shù)據(jù)和診斷信息。包含 SIMATIC PDM Server 選項的 SIMATIC PDM 也可以從任何 SIMATIC PCS<:hs>7 Maintenance Station Client (MS Client) 打開,以允許對由電子設(shè)備描述 (EDD) 集成的設(shè)備進(jìn)行診斷和參數(shù)設(shè)置。從面板視圖可直接打開該選項。為了能夠編輯設(shè)備,在識別之后用戶分配有與其角色相應(yīng)的功能權(quán)限。
診斷信息可在單個 MS 客戶機(jī)或組合式 MS/OS 客戶機(jī)上顯示,診斷顯示的結(jié)構(gòu)按照工廠層級來安排,包含 SIMATIC PCS 7 的運(yùn)行狀態(tài)。這些站的面板也會顯示 SIMATIC PDM 生成的增強(qiáng)診斷信息。而且,SIMATIC PDM 也可在特定設(shè)備上打開。不過,與 HW-Config 結(jié)合使用的增強(qiáng)在線診斷功能只能由同時作為 SIMATIC PCS 7 的 MS 客戶機(jī)和工程師站的站來調(diào)用。
SIMATIC PCS 7 維護(hù)站的用戶管理和訪問控制是由集成在 SIMATIC PCS 7 中的 SIMATIC Logon 來完成的。
組態(tài)
SIMATIC PCS 7 維護(hù)站基于通過 SIMATIC PCS7 工程師站進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)組態(tài)時所生成的應(yīng)用的硬件和軟件項目。在系統(tǒng)的支持下,只需按一個按鈕,所有與工廠級資產(chǎn)管理相關(guān)的數(shù)據(jù)都可以從該應(yīng)用的項目數(shù)據(jù)中得到,同時生成診斷顯示畫面。操作流程非常簡單,無需任何其它組態(tài)工作:
已經(jīng)導(dǎo)入的圖片、圖標(biāo)等的名稱可以性地更改,以用于今后的維護(hù)項目。
符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和建議
通過 SIMATIC PCS 7 維護(hù)站進(jìn)行工廠資產(chǎn)管理時,一定要符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和建議。資產(chǎn)管理符合以下文件中定義的 NAMUR 要求(化工和制藥行業(yè)的過程控制標(biāo)準(zhǔn)委員會),這些要求是為工廠級資產(chǎn)管理系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)消息系統(tǒng)定義的:
NAMUR 建議書 NE91(工廠級資產(chǎn)管理系統(tǒng)的要求)
NAMUR 建議書 NE105(針對現(xiàn)場總線設(shè)備集成到工程組態(tài)工具中的要求)
NAMUR 建議書 NE107(來自現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)消息“設(shè)備故障"、“維護(hù)要求"、“功能檢查")
另外,它除了符合用電子設(shè)備描述語言 (Electronic Device Description Language,EDDL) 描述設(shè)備的 IEC 61804-2 標(biāo)準(zhǔn),還符合 PROFIBUS & PROFINET 組織 (PI) 定義的技術(shù)規(guī)范,如:
西門子S120電機(jī)驅(qū)動模塊6SL3120-1TE15-0AA4
電動執(zhí)行器直接數(shù)字控制
調(diào)節(jié)閥又稱為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),它和執(zhí)行機(jī)構(gòu)一起構(gòu)成執(zhí)行器,是過程控制系統(tǒng)中一個重要的組成部分。它依據(jù)來自調(diào)節(jié)儀表的控制信號而改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的角位移或直線位移,并通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變被調(diào)介質(zhì)的流量,保持生產(chǎn)過程滿足預(yù)定的要求。 按照能源形式的不同,執(zhí)行器分為電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器和液動執(zhí)行器。其中,氣動和電動執(zhí)行器應(yīng)用廣泛,且電動執(zhí)行器的使用比例亦越來越大。 在以電動執(zhí)行器作為最終執(zhí)行裝置的自動控制系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的方法是以調(diào)節(jié)儀表輸出的模擬信號去控制電動執(zhí)行器動作。在計算機(jī)控制系統(tǒng)中,人們也是將計算機(jī)輸出的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)轉(zhuǎn)換成模擬信號后再去控制電動執(zhí)行器動作。實際上,不管是用普通繼電器來實現(xiàn)的有觸點(diǎn)開關(guān)信號還是用可控硅或固態(tài)繼電器來實現(xiàn)的無觸點(diǎn)開關(guān)信號,由調(diào)節(jié)儀表輸出的模擬信號加到伺服放大器進(jìn)行比較放大后,最終加到執(zhí)行器電機(jī)上的仍然是開關(guān)信號(數(shù)字信號),如圖1所示。 
圖1 傳統(tǒng)方法控制框圖 能否去掉中間環(huán)節(jié)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A)和伺服放大器,而直接由計算機(jī)輸出的數(shù)字信號去控制電動執(zhí)行器動作呢?回答是肯定的。圖2是伺服放大器的工作原理圖。 
圖2 伺服放大器原理圖 當(dāng)輸入端有0~10mA模擬信號輸入時,該信號與執(zhí)行器位置反饋信號進(jìn)行比較,若輸入信號比位置反饋信號大就產(chǎn)生正偏差,信號經(jīng)IC1放大器放大后使開關(guān)電路K1導(dǎo)通,J1動作接通電源,電動執(zhí)行器“正轉(zhuǎn)"。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動到某一位置,使位置反饋信號與輸入信號相等時,偏差為零,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。反之,如果輸入端信號小于位置反饋信號時就產(chǎn)生負(fù)偏差,信號經(jīng)IC1放大后使開關(guān)電路K2導(dǎo)通,J2動作接通電源,電動執(zhí)行器“反轉(zhuǎn)"。 新方法是將位置反饋信號(一般是模擬信號如電阻或電壓)經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到計算機(jī),在計算機(jī)內(nèi)與輸出信號(數(shù)字信號)直接比較,比較后輸出開關(guān)信號,經(jīng)放大器(或中間繼電器)放大后推動電動執(zhí)行器動作。圖3為新方法示意框圖。 
圖3 新方法控制框圖 二、新方法的實現(xiàn) 筆者在國家“八五"攻關(guān)項目“木廢料能源木材聯(lián)合干燥技術(shù)"的木材干燥窯計算機(jī)控制系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))中采用了此新方法。系統(tǒng)共有ZAJ型角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)9個(其中4個用來調(diào)節(jié)排濕口開度,2個用來調(diào)節(jié)空氣進(jìn)氣口開度,2個用來調(diào)節(jié)煙氣進(jìn)氣口開度,1個用來調(diào)節(jié)廢木料燃燒爐鼓風(fēng)量)。采用新方法有3個問題必須解決:①如何輸出滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求的數(shù)字信號(開關(guān)量);②如何測量執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置信號;③如何控制合適的閥門開度(即執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程)。 1、問題一的解決 系統(tǒng)選用光隔離開關(guān)量輸出板(CS20),該輸出板是為采用PC/XT/AT標(biāo)準(zhǔn)的微機(jī)配套的接口板,適用于驅(qū)動繼電器、電磁閥等執(zhí)行器,接口具有最大200mA的驅(qū)動電流以及安全可靠的隔離功能。系統(tǒng)按輸出板設(shè)定的口地址在實時采樣子程序中定時向數(shù)據(jù)鎖存器送數(shù)據(jù)(端口開關(guān)值),控制光電耦合器的“導(dǎo)通"和“截止",此信號經(jīng)隔離后送入現(xiàn)場,控制執(zhí)行器的“開"與“關(guān)"。因執(zhí)行機(jī)構(gòu)可逆電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需電流大于輸出板接口驅(qū)動電流,輸出板的輸出信號須經(jīng)中間繼電器放大后再控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),而且中間繼電器的采用也起到將現(xiàn)場與微機(jī)隔離的作用。圖4為接口板程序框圖。 
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