西门子6ES7211-0BA23-0XB0详解说明
在工业生产中，人们常常面临着数据采集与管理。作为工厂自动化的三大支柱可编程控制器PLC（Programmable LogicController），由于其安全可靠，广泛的用于数据采集与控制。生产过程中，要监视PLC内部的数据与运行状况，选用市场上的人机界面或组态软件，功能丰富，但大都价格昂贵，在一些中小规模的生产场合，人们希望能自己用语言开发一个简易实用的通信程序。使用VisualBasic 6.0，开发串行通信程序时，有两种方法，一种是用bbbbbbs API函数，另一种是用VB支持的通信控件MSCOMM。以下介绍使用通信控件方式实现通讯
1.硬件
采用SC-09编程电缆，连接PC串口与PLC编程口实现通讯。
2．PLC编程口的通信协议简介
通信格式：
波特率9600，偶校验，8位数据位，一位停止位。 具体请参考有关资料，以下举例说明其通讯格式
1）、DEVICE READ（读出软设备状态值）
计算机向PLC发送：
3．具体程序说明
MSComm控件简介用来提供简单的串行端口通信功能，也可以用来创建功能完备、事件驱动的通信工具。Mscomm控件提供了一系列标准通信命令的使用界面。使用它可以建立与串行端口的连接，通过串行端口再连接到其它设备（如调制解调器、PLC），发出命令，交换数据，以及监视和响应串行连接中发生的事件和错误。
数据读与写采用函数bbbbb和output
（1）窗口加载程序
Private Sub bbbb_Load（）
MSComm1.CommPort = 1 ‘选择COM1口
MSComm1.Settings = "9600,e,7,1"
If mscomm1.portopen=false then mscomm1.portopen=true
End Sub
（2）数据读取子程序：
Public Function GetData（ByVal StartAddress As bbbbbb, ByValGetBytes As Integer, ByVal Hex_Bytes As bbbbbb） As bbbbbb
MSComm1.bbbbbLen = GetBytes ＊ 2 + 4
MSComm1.Output = STX + CMD_Read + StartAddress + Hex_Bytes + ETX +GetSumChk（CMD_Read + StartAddress + Hex_Bytes + ETX）
‘传送数据组成：起始符+命令+首地址+数据位+结束符+和检验码
GetData = MSComm1.bbbbb
MSComm1.InBufferCount = 0
MSComm1.bbbbbLen = 0
End Function
工程概述：
该项目是为某热电除氧给水系统提供控制系统。主要用于热电厂所有除氧器以及给水系统的控制。该系统负责向全厂汽轮机提供发电用水。
原系统为传统的仪控系统,使用仪表盘柜进行控制。上海西门子工业自动化有限公司负责为对原系统进行彻底改造，并扩充和加强控制功能。承接的工程范围包括：硬件供货，系统集成，现场调试，客户培训等。
控制对象：
控制现场设备(泵、阀门等)的开、关、停、运转；电动阀门的开启、关闭；关键设备(如泵)的连锁；除氧器的水位控制等；来实现除氧给水系统的控制自动化和可视化。
系统配置：
采用SIEMENS公司先进的 SIMATIC S7 417H冗余系统系统作为全厂的自动化系统硬件平台。整个系统由2套S7400H现场控制器,1个事件记录站，2台操作员站,和1台工程师站组成。PLC和上位机的通讯为SIEMENS的PROFIBUS 现场总线.
某电厂除氧给水控制系统如图所示:
系统功能：
*SIMATIC STEP7 拥有良好的用户界面及强大而丰富的编程工具，能大大节省系统编程 组态的时间和费用。
*系统的所有硬件都基于统一的硬件平台,所有软件也都全部集成在 SIMATIC 程序管理器下, 具有同样统一的软件平台。
*系统大量采用了新技术,在网络配置上使用标准的PROFIBUS以及PROFIBUS DP 网络。
控制器采用SIEMENS的S7417H冗余控制器,使用先进的事件冗余,使系统的冗余达到可无扰 切换的佳性能.
*两对冗余控制器和上位机之间采用冗余的PROFIBUS光纤环网进行通讯,确保网络在任意一点的断开都不会影响网络的正常工作.由于使用光纤网络,增强了系统通讯的抗干扰能力.
*上位机采用SIEMENS的专用SCADA系统WinCC作为人机接口,WinCC和PLC间的通讯为冗余,任何一台控制器停机都不会影响上位机的监控功能,并实现无扰切换.
*ET200M分布式I/O卡件和控制器之间使用冗余的PRFIBUS-DP网络,任何一个控制器的停机或I/O接口卡件的损坏都不会影响系统对I/O的访问.
*两对冗余控制器之间的通讯也采用了冗余的通讯方式,任何1个控制器或通讯卡件的停机都不会影响通讯的正常运行.
*系统实现了对所有相关设备的启停监视,并配以相应的报表功能,使系统状况一目了然.
使用事件记录系统,使重要的报警故障得以jingque记录.
*系统开放性强，使用OPC或ODBC技术使系统很容易连接到企业管理网，可与常见的办公软件进行数据交换，可大幅度地降低工程设计，维护费用。
*由于广泛地采取了冗余技术,使系统的可靠性得到了充分保证
很多用户谈“干扰”色变，觉得干扰既看不到也摸不着，排除干扰引起的故障也毫无头绪。的确，由不同干扰引起的故障现象多种多样，有通信不稳定掉站的，有模块读数不准确的，也有烧毁模块的……下面咱们来看看这个用户碰到了什么奇怪现象。
前两天听一个用户抱怨S7-300CPU的数据丢失，但重新上电后CPU又可以运行，不得其解。与用户沟通后，可以判定丢失的只是CPU的过程数据，而存储于MMC卡中的CPU程序并没有丢失，否则重新上电后CPU是不能运行的。这样的现象大部分是由于CPU受到干扰造成的，CPU进入故障模式，所有的LED灯全闪，所有通信中断，不控制输出信号，形象地说就是CPU死机了，像PC的蓝屏一样，这也是一种保护模式，防止设备误动作而造成不必要的损失。这时CPU的内部数据丢失，上电后（可能需要一段释放时间），MMC中存储的程序复制到CPU的工作存储器后CPU运行，所有的过程数据被初始化，诊断缓冲区的数据保持，过程分析应该是这样的。
什么样的情况会造成CPU进入故障模式呢？需要了解一下CPU内部的逻辑地接线，如图1所示，
缺省的情况下，PLC的逻辑地与供电系统M端以及PE相通，在接地良好且有等电位连接的情况下，各个分散的设备之间电位相同，便于互连。如果接地不好，例如共模干扰或其他干扰通过地线传导，这样干扰将会影响到PLC的逻辑地的点位，使之不能提供一个参考点位，造成CPU数据的混乱，从而使CPU进入故障模式。这种情况下，将PE与PLC的逻辑地分开及所说的浮地（CPU31X不能分开），将会避免干扰进入CPU的数据总线，在多个PLC连接时要注意之间的点位差是否在允许的范围内。
一种情况也需要注意，例如24V的电源不但给CPU供电，还给一些中间继电器供电，一些情况下，线圈在断开后释放能量，在电源回路上产生的高电压将影响到CPU的逻辑地，从图1种可以看到，高电压干扰直接影响到逻辑地，将PE与PLC的逻辑地分开也没有多少作用，因为与PE没有关系，有没有干扰可以使用示波器直接连接PLC的电源侧进行测量，如果有干扰，可以将CPU的电源与继电器控制回路分开，也可以使用二极管作为释放高电压，在西门子的手册可以找到这些资料，图2为使用二极管和齐纳二极管连接的释放回路，这些保护回路是对触点的保护，使用齐纳二极管也可以起到钳制电压的作用。
希望大家通过这个故事不仅可以解决与此相同故障，还能够掌握一些解决干扰的问题的思路和方法
工程概述：
----该项目是为某化纤厂改造原有的原料卸料和输送系统。主要用于输送车的原料卸载和存储，以及将原料输送到生产工段。卸料和输送过程分为两个独立的子系统。
----原系统为传统的仪控系统，使用比较老的技术，并且没有友好的人机界面系统。上海西门子工业自动化有限公司负责为对原系统进行彻底翻新，并增加新的控制功能。由于是改造项目，为尽少影响生产，时间上要求迅速和准确。承接的工程范围包括：硬件供货，系统集成，现场调试，客户培训等。
控制对象：
----控制现场设备(泵、阀门等)的开、关、停、运转;电动阀门的开启、关闭;关键设备的连锁;以及部分顺序控制来实现料卸载，原料输送过程的生产自动化。
系统配置：
----采用SIEMENS公司先进的 SIMATIC S7 过程控制系统作为全厂的自动化系统硬件平台。整个系统由2套S7400现场控制器，2台操作员站(其中一台兼工程师站组成)。PLC和上位机的通讯为100M以太网，鉴于部分信号为防爆信号，又引入S5的成熟卡件作为扩展来接入这些信号。
----卸料和输送 S7过程控制系统如图所示:
系统功能：
·SIMATIC STEP7 拥有良好的用户界面及强大而丰富的编程工具，能大大节省系统编程 组态的时间和费用。
·系统的所有硬件都基于统一的硬件平台，所有软件也都全部集成在 SIMATIC 程序管理器下， 具有同样统一的软件平台。
·系统大量采用了新技术，在网络配置上使用标准的工业以太网和 PROFIBUS 网络。
·通过和 10 Mbps工业以太网相连接，分别将信号传送至中央控制室，全厂主要运转设备的开、 停和故障信号都在中央控制室的上位机上显示。
·上位机采用SIEMENS的专用SCADA系统WinCC作为人机接口，显示画面和操作方式均以原系统的模拟屏为蓝本，以使操作人员可立即进行操作，而无需额外的培训时间。
·采用专用的S5Ex输入卡件，使须防爆处理的信号可直接接入PLC系统，而无需额外的安全栅及其机柜，这样大大节省了项目造价和工作量，并缩短了现场调试时间。
·S7系统和S5系统的自如而方便的组合满足了自控领域的各种需求。
·系统全部采用S7400的高性能卡件，使组态，集成更为方便。
·系统开放性强，易于连接到企业管理网，可与常见的办公软件进行数据交换，可大幅度地降低工程设计，维护费用
一、项目背景：
辽宁鞍山鞍千皮带输送项目共分两期，其中一期为曲线胶带机，皮带全长1500m,设计速度2.5m/s;二期共两条皮带，其中2#皮带全长440m,设计速度2.5m/s，4#皮带全长1600m,设计速度2.5m/s.
二、解决方案:
根据皮带的特点，一期曲线皮带全长1500m,采用两台西门子1LA8系列400KW电机，两台电机均在皮带头部，主回路采用500KW整流加逆变形式控制，PLC采用S7-300系列，上位用TP270;二期2#皮带全长440m,用一台西门子1LA8系列400KW电机，主回路采用500KW整流加逆变形式控制，4#皮带全长1500m，共用三台西门子1LA8系列400KW电机，其中两台电机同轴，三台电机均在皮带头部，主回路采用三台6SE70系列400KW变频器做主从控制。PLC采用S7-300系列，2#、4#皮带共用一台上位机，用WINCC作监控。
| 在过去几十年里，技术创新对制造业产生了巨大的影响。对许多制造商而言，工业自动化能够使其优化生产流程。有一些制造商或是费尽千辛万苦才能将新技术运用到生产中，或是根本无法充分利用控制系统所提供的便利。鉴于原材料、劳工及能源价格的不断上涨以及新监管政策的出台，实现效率大化仍然是制造业的主要任务。在这篇文章中，tna集团负责控制领域的销售探讨了制造工厂流程效率低的主要原因，并为克服这些困难提出了行之有效的方法。 锁定低效问题 在加工业中，低效问题相当普遍，并且可能出现于生产周期的每一阶段。其中包括食品安全、材料损耗、能源浪费，甚至可能是由生产线严重失调所造成的。通常情况下，这些低效问题都未被发现或被忽略，而企业则要为此付出代价，其盈利能力及竞争能力都会受到明显影响。技术可能无法解决生产流程中的所有低效问题，但它对发现这些问题却起到了至关重要的作用。控制系统，像可编程逻辑控制器(PLC) 和监控与数据采集 (SCADA)系统等，能够很容易地与现有生产线相集成，使生产线中效率为低下的环节暴露无遗。它们还可用于定位技术来改善工作流程。一旦这些系统完成分析后，所得数据便可帮助工厂操作员确定易发生低效问题的具体领域。 通过可追溯性确保食品安全 食品安全对所有制造商而言都至为重要，若想保证客户的忠诚度，就必须确保极高的质量标准。产品质量问题在原材料和成品中都会出现，它通常是由控制系统的指定不当、过时或配置不佳所引起的。除了会造成巨额的成本，潜在客户的投诉也将会对企业的声誉构成威胁。随着FDA等监管部门为确保产品质量及安全推出更多“防范”机制，这类低效问题是很多生产基地需要迫切关注的问题之一。 通过tigao整个生产链的可追溯性，操作员可重新掌控产品质量和食品安全。为了实现这一目的，应从尽可能多的生产流程中收集详细可靠的数据并进行全面评估，这一点至关重要。条形码扫描和在线监控系统可保证产品始终符合产品规格并遵循所有食品安全规范。使用高效追踪系统监控所有生产出的产品、控制现有库存、更新产品保质期，将有助于减少原料的浪费，准确计算库存并自始至终保证产品质量。 减少浪费 材料浪费不仅仅涉及原材料浪费。随着生产线自动化程度的tigao，产品的加工速度也空前tisheng，但这也增加了损坏或损耗的机会。材料浪费通常由设备控制错误或流程严重失调引起，这对于所有工厂经理而言都是个大问题，因为它会影响到整个生产周期。如果未能及时发觉，仅仅一处错误就能对大量产品造成损害，造成不必要的停工和过度浪费。 通过详细的用户需求标准 (URS)，控制系统供应商可帮助特定生产流程确定其所需的关键绩效指标 (KPI)。经分析之后，URS将被转换为功能设计规范 (FDS)，用于加强流程管理。这样，生产流程就会变得更加顺畅、更加可靠，以便大程度地减少浪费并避免生产停机。 毋庸置疑，控制系统对规范生产流程而言至关重要，它们不总是从一开始就能确保流程的高效性。它们通常需要进行jingque的设置和严谨的调整。但由于实际原因，控制系统很少能够完成一套精密调整的完整控制环路。这为很多可变因素提供了机会，导致频繁出现停工的情况，不但会影响产品质量，还会降低生产线的效率。 操作员需要访问原始的PLC控制代码，对比例积分微分 (PID)环路进行精密调配。这一点可通过观察环路参数、手工输入新的比例、积分和微分值或者通过专用环路调整包以电子方式实现。一些工厂可能需要进行更为复杂的环路调整，在这种情况下，操作员应该考虑使用基于模型的控制器。该系统以PLC控制环路为基础，使用其自身的基于PC的平台，可在流程偏离设置点之前对其方向进行预测并采取纠正措施。 打造出高效的团队 目前的技术进步已经使大多数制造流程实现了自动化，劳动力成本依然是所有工厂预算的大部分，工厂经理迫切希望充分利用其员工队伍，这一点是可以理解的。如果普遍使用落后的程序，那么，执行多项任务就不那么容易了。很多工厂都将正常的生产时间浪费在维护及修理工作上，而在一些工厂中，员工可能忙于重复性的操作，但这些工作本可以由机器完成地更加jingque。这不但可以减少人为错误，还可为员工腾出时间，使他们专注于更具挑战性的工作。 详细审查流程中的每一部分可确定哪些工作好由机器执行或者由机器执行更为jingque，为员工腾出时间执行重复率较低的工作。还可以通过将现有PLC系统与简洁清晰的人机界面 (HMI)结合运用来tigao效率。这比肉眼能更快地检测出故障，允许操作员对故障采取立即措施，大程度地减少停机和浪费现象的发生。 控制能源成本 随着自动化流程的广泛使用，能源消耗也日益增加。在2006 年至2010年间美国制造部门的能源使用减少了近10%，陈旧或保养不善的机器每天依然消耗掉了大量的电力、天然气和水资源。设备泄露、绝缘性能不良、过热、不必要的照明及因配件陈旧而加重了这一状况，以上种种都增加了每月的能源成本。随着能源价格的上涨，对所有运营商而言，都应密切关注能源的消耗水平，以维持盈利能力。据碳信托(Carbon Trust) 的消息称，能源成本削减20% 意味着可获得的效益等同于将销售额tigao 5%。 通过部署liuliang计、运动传感器及电表等感应设备，可检测整个工厂范围内的能源消耗。一旦安装控制系统后，它可为操作员提供详细的能源报告，使他们有能力确保仅在需要的时间和地点使用能源。 大程度地降低对环境造成的影响 保持较低的能源成本也是一种tisheng效率和实现生产流程可持续发展的方法。随着生产产量的tigao，向环境中排放的废液和废气量也随之增长。工业污染依然是业内对环境造成真正威胁的一大重要问题。随着全球各国政府对污染源头的步步紧逼，缺乏有效的环境控制系统不仅造成巨大的经济损失，并且在一些情况下还会导致工厂关闭。迅速检测出违规和泄露等问题对于维持生产流程的可持续发展至关重要。 通过在选定地点安装其它感应设备，工厂操作员可在废物排放之前对其进行监测。感应器获得的数据可通过4-20mA信号反馈至PLC系统，再与设置的可接受参数进行比较。根据这一数据，流程可能允许排放，或创建一个超出公差范围的警报激活阻止有害物质排放到环境中的程序。记录数据还将提供详细的记录，以便在需要时提交至外部监控机构，这可消除巨额罚款的风险，确保安全高效的运营。 结论 制造业中存在各种各样的低效问题，每种问题都涉及到生产流程的不同方面。一些问题只是成本高昂，但有一些问题却可对企业构成真正的威胁。从尽可能多的生产流程环节中收集详细可靠的数据，这对控制产品流程及实现安全高效生产至关重要。 控制系统对于任何工厂而言都是一笔真正的资产，因为它们能够检测出需要注意的领域，帮助规范工作流程，使所有产品均能符合规格。为了实现佳的流程效率，系统应该设计良好、准确并能定期进行维护，这一点非常关键。 在任何情况下，凭借控制系统专家的帮助，从一开始就可tisheng流程的运作效率。它们不仅能帮助工厂经理根据需求选择合适的系统，还可确保其自身安装正确并得到定期维护，为保持生产效率提供保证 |