西门子电源6EP1322-5BA10

PLC现场安装的注意事项的安装步骤

到了现场后，进行系统安装前，需要考虑安装环境是否满足PLC的使用环境要求，这一点可以参考各类产品的使用手册。但无论什么PLC，不都能装设在下列场所：含有腐蚀性气体之场所，阳光直接照射到的地方，温度上下值在短时间内变化急遽的地方，油、水、化学物质容易侵入的地方，有大量灰尘的地方，振动大且会造成安装件移位的地方。

如果必须要在上面的环境使用，则要为PLC制作合适的控制箱，采用规范和必要的防护措施。如果需要在野外极低温度下使用，可以使用有加热功能的控制箱。如何做这些防护箱或控制箱，各制造商和和资格的系统集成商将会为客户提供相应的供应和设计。

在使用控制箱时，在控制箱内OpenPLC安装的位置要注意如下事项：控制箱内空气流通是否顺畅（各装置间须保持适当的距离），变压器、马达控制器、变频器等是否与PLC保持适当距离，动力线与信号控制线是否分离配置，组件装设之位置是否利于日后之检修，是否需预留空间，供日后系统扩充使用。

除了上述注意事项之外，还有其它注意事项要留意。

首先比较重要的是静电的隔离。静电是无形的杀手，但可能因为不会对人造成生命危险，所以许多人常常忽视它。在中国的北方、干燥的场所，人体身上的静电都是造成静电损坏电子组件的因素。虽然你被静电打到的话，只不过是轻微的酥麻，但这对PLC和其它任何电子器件就足以致命了。

要避免静电的冲击有下列三种方式：在进行维修或更换组件时，请先碰触接地的金属，以去除身上的静电；不要碰触电路板上的接头或是IC接脚；电子组件不使用时，请用有隔离静电的包装物，将组件放置在里面。想象PLC里的元器件是一个娇嫩的婴儿，而那些静电会导致这个婴儿死亡，你就会更容易以正确的态度对待这个问题了。

基座安装（RACK）时，在决定控制箱内各种控制组件及线槽位置后，要依照图纸所示尺寸，标定孔位，钻孔后将固定螺丝旋紧到基座牢固为止。在装上电源供应模块前，必须同时注意电源线上的接地端有无与金属机壳连结，若无则须接上。接地不好的话，会导致一系列的问题，静电、浪涌、外干扰，等等。由于不接地，往往PLC也能够工作，因此，不少经验不足的工程师就误以为接地不那么重要了。这就像登山的时候，没有系上保护缆绳一样，虽然你正常前进的时候，保护缆绳没有任何作用，但一旦你失足的时候，没有那根绳子，你的生命就完结了。PLC的接地，就相当于给PLC系上保护缆绳。

在I/O模块安装时，须注意如下事项：I/O模块插入机架上的槽位前，要先确认模块是否为自己所预先设计的模块；I/O模块在插入机架上的导槽时，务必插到底，以确保各接触点是紧密结合的；模块固定螺丝务必锁紧；接线端子排插入后，其上下螺丝必须旋紧。由于现场的变压器、电机等影响，多少会有振动，如果这些螺丝钉松动了，会导致模块从机架中松开。

一、WinCC的基本概念

WinCC（Windows ControlCenter，视窗控制中心），它是西门子TIA架构中基于PC的HMI/SCADA软件系统。

首先，它是一个HMI（Human MachineInterface，人机界面接口），操作人员在WinCC界面上执行一些简单的操作，就可以对工业现场的设备、自动化过程进行控制；而且自动化过程则会将它们的实时状态反馈在WinCC上，供操作人员分析、判断、干预处理等。

WinCC还是一个的SCADA（Supervisory Control And DataAc，监视控制与数据采集）系统，它可以对现场的各种设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。

二、WinCC的基本功能

如图所示，为WinCC的基本组成部分。我们的学习重点就是熟练掌握以下8个部分的内容，今后，我们将逐步展开、一一介绍，这里，首先做一个简单的概述。

1. 画面系统

画面中的各种'对象'可与过程数据进行组态，从而实时监视、控制工业现场的各种设备。

2. 消息系统

用户可根据需要自定义报警和消息，每条消息的时间标签可到毫秒。消息维护在S数据库中，并可以通过'消息控件'，实现与维护人员的信息交互。

3. 归档系统

对过程数据进行采集、压缩并存储于SQL Server数据库中。而且可以通过趋势图或表格在画面中显示出来。

4. 报表系统

创建用户可自定义布局的项目文档或报表，可包含消息、操作人员的动作及过程数据等。报表系统可由时间驱动也可由时间驱动。

5. 脚本系统

脚本系统用来扩展WinCC的功能。WinCC支持两种脚本语言：VB脚本、C脚本。

VB脚本一般用来操控WinCC对象及和Office相关的应用；C脚本也可以操控WinCC对象，同时，可以通过API函数操作Windows的功能。

6. 过程通讯

过程通讯是指与底层设备，如PLC进行的数据交换功能。WinCC支持多种通讯方式，如：MPI、ProfibusDP、Ethernet等；同时，与第三方设备之间还可以组态OPC通讯。

7. 标准接口

WinCC提供了一些开放接口，允许第三方系统读、写WinCC的数据。

8. 编程接口

与'脚本系统'有类似之处，用来编写、扩展WinCC的功能，以满足不同的应用需求

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安全功能设计

安全链一般包括以下功能：检测、评估和反应。具体含义为：

检测 = 通过相应传感器来检测是否满足安全要求，如急停按钮或行程开关。

评估：检测安全要求并发出可靠响应，例如，切断安全回路。

反应 = 使用合适的电机开关设备（如接触器，故障安全电机起动器或故障安全软起动器）来消除危险。

安全功能的可能组态

作为可帮助您满足所有安全要求的合作伙伴，我们不仅用相应的安全相关产品和系统为您提供支持，而且还会始终如一地向您提供有关与规范的新知识。机器厂商和工厂管理者将在安全相关系统与设备的整个生命周期内得到综合培训和服务。

什么是 PROFIBUS

PROFIBUS 是较为成功的开放式现场总线，用于应用广泛的自动化技术。 IEC61158 /EN50170 标准化满足未来需求，可保护投资安全。

PROFIBUS定义串行现场总线系统的技术和功能特性，可使用该现场总线系统网络连接低端（传感器/执行器层）至中等性能范围（小区层）的分布式可编程现场控制器。

PROFIBUS 协议规范和标准化中产生开放式、供应商独立通信系统的用户要求。

多供应商安装

通过由 PROFIBUS 用户组织的测试实验室执行的*性和互操作性测试和 PNO设备认证，用户可以相信多供应商安装质量和功能有所保证。

PROFIBUS 类型

PROFIBUS FMS（现场总线信息规范）–工业通信分层的现场和小区层通信任务的通用解决方案。

PROFIBUS PA（过程自动化）–过程自动化的应用类型。 PROFIBUS PA 采用本安传输技术，符合标准 IEC61158-2。

PROFIBUS DP（分布式外围设备）–该类型在速度方面经过优化，专为自动化系统与分布式 I/O站和驱动器的通信量身定制。

电信号网络使用标准型圆形截面的双绞线屏蔽电缆进行数据传输。

LabVIEW是一种图形化的编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足 GPIB、VXI、RS-232和 RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。本文介绍如何使用Labview通过OPC与1500PLC通讯，进行数据传输。

软件要求：TIA Portal V14SP1，NI LabVIEW 2016 (32-bit)，LabVIEW DSCModule 2016.

硬件要求：西门子CPU 1515-2PN

步：OPC通道参数配置

打开OPC Servers Configuration,点击Click to add a channel,如图所示：

通道名称根据喜好自己定义，此处命名为“电机测试"。

通道命名

完成后点击下一步按钮，进入驱动设备选择页面，本处选择西门子TCP/IP以太网通讯。

驱动选择

完成后点击下一步进入网络适配器选择界面，此处采用无线方式与PLC通讯，所以选择笔记本的无线网卡，并设置好与PLC在同一网段的地址10.13.13.222.

电脑端网卡设置

完成后点击下一步，后面全部采用默认设置，后点击完成按钮确认配置。

第二步：OPC端PLC通讯参数配置

点击左侧Clickto add adevice,在弹出框中对将要连接的设备明明，此处采用默认名称Device1。点击下一步，进入PLC的类型选择界面，此处选择S7-1500。

PLC类型选择

完成后，点进下一步进入PLC地址设置界面，此处设置为10.13.13.173，与本地无线网卡

处于同一网段。

PLC地址设置

后面几步全部采用默认配置，后点击完成按钮确认配置。配置结果如下图所示。

设置完成结果

第三步：OPC与PLC通讯数据配置

选择左侧Device1，右侧出现“点击增加变量提示"，点击提示文本添加如图所示变量，此处添加变量为DB数据块中的REAL类型数据，地址为DB62.DBD34,然后点击地址栏后面对号按钮，以确认输入格式无误，数据类型选择Float，此处只是读取数据，因此客户端权限选择择“ReadOnly"，扫描周期使用默认值，完成后点击确认按钮。

通信数据设置

选择工具栏 Tools下拉菜单中的“Launch OPC QuickClient"，启动OPC客户端，如果通讯正常则会出现如下图所示界面，若变量的通讯状态位“Bad"，则说明通讯有故障，需要重新设置。

OPC客户端设置完成

第四步：Labview配置

打开Labview软件，选择“空白项目"，右键点击“My　computer"，依次选择New，I/O Server，在I/OServer　type中选择OPC　Client，然后点击“continue"按钮，在弹出configure　OPC　Client　I/OServer对话框的Registered　OPC　Servers列表中选择“National　Instruments．NIOPCServers．V5"，然后确认。

I/O Server配置

之后，Labview左侧树状图中出现了已经配置好的OPC1，下面的操作是为了能在Labview中访问OPC客户端的数据。右键点击OPC1，选择“Create　Bound　Variables"，在弹出框中选择“电机电流"变量，点击＂Add＂按钮，然后点击确认按钮。

OPC数据连接

下面做一个简单的界面，用于显示变量“电机电流"的数值。右键“My　Computer"，依此选择New－VI，从工具栏中选择数据显示框，拖入到VI界面，标签命名为“电机电流（A）"，在数据显示框的属性里选择“Data　Binding"数据绑定栏，在数据绑定下拉菜单中选择“shared　Variable　Engine（NI-PSP）"，选择OPC1下的“电机电流"变量，结果如下图所示：

VI显示界面

点击OK按钮关闭窗口，已完成了所有配置。运行VI窗口，数据显示框中显示的数据与PLC中的数据相同，说明通讯成功，至此通讯完成。

机器与系统的安全

ISO 13849-1 标准

ISO 13849-1“机器安全性–控制系统的安全型部件 - 第 1 部分：2011 年末，“一般原则"取代了 EN954-1。它考虑了所有设备的完整功能范围，这些功能包含在各设备性能中。此外，ISO 13849-1标准还对安全功能进行了定量分析。该标准描述了如何在为预期使用寿命的安全结构的基础上确定控制系统的安全型部件的性能等级(PL)。

当由多个安全部件组合形成一个完整系统时，该标准介绍了确定终性能等级的方法。该标准适用于控制系统的安全型部件(SRP/CS)和所有类型机器，无论它们采用何种技术和能源，例如，电气、液压、气动或机械。

安全集成 – “一站式"集成安全技术

安全集成功能

机器设备制造商和运营公司都要满足以下要求：人员与机器设备的高安全性。解决方案：基于全集成自动化的安全集成方案。无论是简单安全功能，还是复杂程度很高的任务，西门子产品都能提供的安全性。

安全集成包括一系列独立、成套且连贯的安全产品，适合所有安全任务 —涉及检测、评估和响应，从开关和控制系统直至操作机构（见下图）。我们的产品可满足工业领域的强制性安全要求，其中包括IEC、ISO、NFPA 和 UL，并且通过认证，符合新安全标准。

所有的安全集成产品或系统都可以无缝集成到标准的自动化环境中。因此，它们具有特别高的灵活性和经济性，可以减少设计时间、提高工厂可用性并实现了与实践紧密联系的机器运行方式