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序列發(fā)生器診斷顯示

WinCC flexible/ProAgent 和 WinCC/ProAgent¹⁾ 同時具有圖像監(jiān)控和序列發(fā)生器診斷的功能。這樣用戶就可在 HMI 設(shè)備上同時監(jiān)控激活/故障步驟以及故障原因，如故障轉(zhuǎn)換條件

設(shè)備概述

設(shè)備概述以表格的形式顯示了所有的技術(shù)設(shè)備和各自的子設(shè)備（系統(tǒng)/機器部件）。在此顯示中，用戶能夠識別相應設(shè)備正處于哪個操作模式或狀態(tài)等。如果需要，用戶可以更改操作模式。

故障單元由屬性標記。

診斷細節(jié)顯示

診斷詳細視圖顯示了所發(fā)生的過程故障的故障操作數(shù)和發(fā)生時間。當時的狀態(tài)信息也可作為一種選擇予以顯示診斷結(jié)果或是以梯形圖(LAD)語句表(STL)顯示，或用符號表顯示并為每種顯示格式輸出來自 S7 符號表的帶符號和注釋的操作數(shù)只顯示那些操作數(shù)，并加強亮度來標記發(fā)生錯誤的故障屬性還可以切換到一個可掃描PLC中所有操作數(shù)的當前狀態(tài)的視圖。

運動顯示

運動視圖用于對調(diào)試提供支持每條運動線包含一條注釋行,它描述運動（例如X軸),實施運動的二個作用，控制運動用的回檢信號以及限制到達的信息（多為16條信息）。

運動可在使用SIMATIC面板和多功能面板的情況下通過側(cè)面的軟鍵進行控制時間要求嚴格的運動可通過PLC輸入直接激活（如果得到目標硬件支持）24V直接控制鍵，通過PROFIBUS的DP直接控制鍵）

序列發(fā)生器運行顯示

序列發(fā)生器運行畫面為控制序列器發(fā)生提供支持。如同S7-GRAPH中的狀態(tài)/控制，它能提供各種功能，如初始化和確認序列發(fā)生器,啟動，撤消和遞增的單步,以及選取控制方式.步驟以表格形式輸出，附有每個步驟的編號和名稱。有效和錯誤的步驟以屬性標出，這就為操作人員提供序列發(fā)生器當前狀態(tài)的一個清晰的概貌。

- 在故障定位和矯正方面為設(shè)備/機器維護人員提供的支持，

- 增強設(shè)備的實用性并且

- 減少了停工時間。

 roAgent 6.0 也支持此功能。

提高了產(chǎn)量，使得工程開發(fā)費用小化，降低了使用壽命內(nèi)的成本

DCS控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)區(qū)別
DCS指的是控制危險分散、管理和顯示集中。60年代末有人研制了作邏輯運算的可編程序控制器（Programmable Logic Controller）。簡稱PLC。主要應用于汽車制造業(yè)。70年代中期以完成模擬量控制的DCS推向市場，代替以PID運算為主的模擬儀表控制。
DCS控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)主要區(qū)別在: 一、首先是系統(tǒng)和局部的區(qū)別;DCS從系統(tǒng)來考慮,有許多特殊特性,如信息的收集和分析; 二、網(wǎng)絡(luò)連接的緊密程度; 三、冗余方面完整性. 因為目前基本上高級的PLC都支持現(xiàn)場總線和ETHERNET,所以不能說PLC的開放性比DCS差,而且PLC也有支持C語言的,包含大容量內(nèi)存,因此實現(xiàn)復雜的算法也是可以的，具體表現(xiàn)在以下方面：
1. DCS是一種“分散式控制系統(tǒng)"，而PLC只是一種(可編程控制器)控制“裝置"，兩者是“系統(tǒng)"與“裝置"的區(qū)別。系統(tǒng)可以實現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調(diào),PLC裝置只實現(xiàn)本單元所具備的功能. 
2. 在網(wǎng)絡(luò)方面,DCS網(wǎng)絡(luò)是整個系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，和利時公司的MACS系統(tǒng)中的系統(tǒng)網(wǎng)采用的是雙冗余的100Mbps的工業(yè)以太網(wǎng)，采用的標準協(xié)議TCP/IP。它是安全可靠雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的拓展性與開放性更好.
而PLC因為基本上都為個體工作，其在與別的PLC或上位機進行通訊時，所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與標準不符。在網(wǎng)絡(luò)安全上，PLC沒有很好的保護措施。我們采用電源,CPU,網(wǎng)絡(luò)雙冗余. 
3. DCS整體考慮方案,操作員站都具備工程師站功能,站與站之間在運行方案程序下裝后是一種緊密聯(lián)合的關(guān)系，任何站、任何功能、任何被控裝置間都是相互連鎖控制, 協(xié)調(diào)控制;而單用PLC互相連接構(gòu)成的系統(tǒng)，其站與站（PLC與PLC）之間的聯(lián)系則是一種松散連接方式，是做不出協(xié)調(diào)控制的功能。
4. DCS在整個設(shè)計上就留有大量的可擴展性接口，外接系統(tǒng)或擴展系統(tǒng)都十分方便，PLC所搭接的整個系統(tǒng)完成后，想隨意的增加或減少操作員站都是很難實現(xiàn)的。
5. DCS安全性：為保證DCS控制的設(shè)備的安全可靠，DCS采用了雙冗余的控制單元，當重要
控制單元出現(xiàn)故障時，都會有相關(guān)的冗余單元實時無擾的切換為工作單元，保證整個系統(tǒng)的
安全可靠。PLC所搭接的系統(tǒng)基本沒有冗余的概念，就更談不上冗余控制策略。特別是當其
某個PLC單元發(fā)生故障時，不得不將整個系統(tǒng)停下來，才能進行更換維護并需重新編程。所以DCS系統(tǒng)要比其安全可靠性上高一個等級。
6. 系統(tǒng)軟件，對各種工藝控制方案更新是DCS的一項基本的功能，當某個方案發(fā)生變化后，工程師只需要在工程師站上將更改過的方案編譯后，執(zhí)行下裝命令就可以了，下裝過程是由系統(tǒng)自動完成的，不影響原控制方案運行。系統(tǒng)各種控制軟件與算法可以將工藝要求控制對象控制精度提高。而對于PLC構(gòu)成的系統(tǒng)來說，工作量極其龐大，首先需要確定所要編輯更新的是哪個PLC，然后要用與之對應的編譯器進行程序編譯，后再用的機器（讀寫器）專門一對一的將程序傳送給這個PLC，在系統(tǒng)調(diào)試期間，大量增加調(diào)試時間和調(diào)試成本，而且極其不利于日后的維護。在控制精度上相差甚遠。這就決定了為什么在大中型控制項目中（500點以上），基本不采用全部由PLC所連接而成的系統(tǒng)的原因。
7. 模塊：DCS系統(tǒng)所有I/O模塊都帶有CPU，可以實現(xiàn)對采集及輸出信號品質(zhì)判斷與標量變換，故障帶電插拔，隨機更換。而PLC模塊只是簡單電氣轉(zhuǎn)換單元，沒有智能芯片，故障后相應單元全部癱瘓?？偠灾?，從電廠搞維護而言DCS和PLC是有嚴格的界限的。鍋爐、汽機、發(fā)電機三大主機的控制肯定用DCS控制，而PLC也只是應用于輔機如化學補給水系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)、除灰渣系統(tǒng)及汽機保護（但不參與控制），還有一些廠家是自帶的嵌入式PLC。DCS是從儀器儀表發(fā)展起來的控制系統(tǒng)，PLC是從順序控制發(fā)展起來的，盡管在功能上相互滲透，但在實際應用中一般是不會有什么改變的。PLC和DCS的出現(xiàn)，是來自于不同專業(yè)口的。主要的區(qū)別有以下幾點：
1.響應速度不同。PLC早出現(xiàn)的目的是代替繼電器邏輯，因為繼電器邏輯的響應速度一般都在幾個毫秒以下，因此要求PLC的響應速度要快；而DCS早出現(xiàn)的目的是代替二次儀表，一般儀表都是測量壓力、流量、溫度、液位等，響應速度都在幾百個毫秒到幾秒不等，要求響應速度不高，但控制的計算方法一般都比繼電器邏輯復雜，因此DCS犧牲了速度去完成復雜的計算。
2.兩者的掃描方式不同。PLC是從程序的開始一直掃描到程序結(jié)束，然后不斷循環(huán)掃描，可以說是一根腸子通到底的方式；DCS是按控制環(huán)掃面，可以說是一個多任務同時工作的方式。
3.I/O冗余。DCS和PLC都能做到CPU冗余、電源冗余、底板冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余，但目前無論哪個品牌的PLC都沒有做到I/O冗余，而DCS能做到I/O冗余

西門子6SN1118-0DM21-0AA0

西門子S7-300安裝注意事項七) 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC;
西門子S7-300安裝注意事項八) 接地端子應獨立接地，不與其它設(shè)備接地端串聯(lián)，接地線裁面不小于2mm2;
西門子S7-300安裝注意事項九) 輸入、輸出信號線盡量分開走線，不要與動力線在同一管路內(nèi)或捆扎在一起，以免出現(xiàn)干擾信號，產(chǎn)生誤動作;信號傳輸線采用屏蔽線，并且將屏蔽線接地;為保證 信號可靠，輸入、輸出線一般控制在20米以內(nèi);擴展電纜易受噪聲電干擾，應遠離動力線、高壓設(shè)備等。
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   發(fā)動機裝配線PLC控制系統(tǒng)，主要針對包括轉(zhuǎn)臺、舉升臺、舉升轉(zhuǎn)移臺、翻轉(zhuǎn)機五種工位的控制。在汽車發(fā)動機裝配過程中，由于被裝配零件的多樣性，需要在裝配線的每個工段適當調(diào)整發(fā)動機的方位以方便裝配零件。裝配線上共計20余個工位，包括7個普通轉(zhuǎn)臺、2個維修轉(zhuǎn)臺、4個無滾輪舉升臺、7個單向滾輪舉升臺以及2個翻轉(zhuǎn)機。
    整個被控對象包括22個工位,每個工位上包含必需的轉(zhuǎn)移電機或舉升電機,此外還有32個生產(chǎn)線傳輸電機。每個工位均由一個ET200S和一個ET200eco從站組成,用于該工位的I/O點數(shù)據(jù)采集和發(fā)送以及分散控制。
    2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能
    系統(tǒng)包括操作員站、工程師站、自動化系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場I/O站等幾個部分。
    系統(tǒng)各部分功能:
    操作員站:提供全漢化人機界面，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的監(jiān)控操作功能（操作、顯示、報表、報警、趨勢），并且可以在人機界面上直接查看對應的step7源程序。
    工程師站:用于系統(tǒng)的組態(tài)和維護。
    自動化系統(tǒng):使用SIMATIC控制器完成回路調(diào)節(jié)和邏輯運算。
    現(xiàn)場I/O站:使用現(xiàn)場總線技術(shù)，在設(shè)備現(xiàn)場直接采集現(xiàn)場儀表的信號,控制現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)。
    現(xiàn)場總線ProfiBus:用于連接控制單元與操作員站以及管理網(wǎng)絡(luò)。
    本系統(tǒng)采用PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模塊相連構(gòu)成系統(tǒng)的主站。CP342-5是用于連接S7-300和 profibus-DP的主/從站接口模塊，CP 343-1是用于連接S7-300和工業(yè)以太網(wǎng)的接口模塊。在該控制系統(tǒng)中，除了上述主站外，從站是由 22個ET200S和22個ET200eco組成，分別分布在兩條profibus網(wǎng)絡(luò)上。CPU上自帶的profibus-DP接口構(gòu)成 profibusⅠ線，CP 342-5接口模塊構(gòu)成profibusⅡ線。
    系統(tǒng)配置功能圖如圖所示:
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    系統(tǒng)中ET200S從站上采用的IM151-1接口模塊有兩種: 基本型和標準型，基本型的接口模塊所能掛接的電源管理模塊和I/O模塊個數(shù)范圍為2～12個，標準型的接口模塊其范圍為2～63個。所以當從站I/O模塊較多時，宜選用標準型的接口模塊。接口模塊上帶有profibus地址設(shè)定撥碼開關(guān)。
    系統(tǒng)中ET200eco從站中選用了8DI和16DI兩種模板，模板結(jié)構(gòu)緊湊，模板的供電采用7/8‘電源線，模板的通訊采用M12通訊接頭。接線靈活而快速，方便拔插。其接口模塊上帶有2個旋轉(zhuǎn)式編碼開關(guān)用于profibus地址分配。
    網(wǎng)絡(luò)設(shè)備按照適應工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的程度，以及生產(chǎn)線的布局來考慮選用不同防護等級?？刂葡渲械哪K采用防護等級為20的ET200S I/O模塊，對應每個控制箱的還有一個防護等級為67的ET200eco模塊，置于生產(chǎn)線滾輪下方，由于該模塊需要接觸到現(xiàn)場較為惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，因此需要有防水防油防塵等功能。
    3 目標控制系統(tǒng)

    3.1 系統(tǒng)設(shè)計
    汽車發(fā)動機裝配線是一個對發(fā)動機順序裝配的流水線工藝過程。由于工藝的繁瑣性，工程的計算機控制系統(tǒng)考慮采用分散控制和集中管理的分布式控制模式，采用以PLC為核心構(gòu)成的計算機控制系統(tǒng)，各獨立工位控制系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息、資源共享。該裝配線在整個生產(chǎn)過程中較為關(guān)鍵，由于每個工位之間是流水線生產(chǎn)，因此每個環(huán)節(jié)的控制都必須具備高可靠性和一定的靈敏度，才能保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。從站中的每個ET200S站和其對應的 ET200eco站共同構(gòu)成一個工位, ET200eco主要是采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)之用。ET200S站的模塊置于小型控制箱內(nèi), 對于工位的基本操作有兩種方式，就地控制箱手動方式和就地自動方式。由于每個控制工位的操作進度不*，操作工可以按照裝配要求進行手自動切換。特殊情況下亦可通過手動操作進行工件位置的修正。
    安裝在各工位的分布式I/O模塊ET200S和ET200eco通過現(xiàn)場檢測元件和傳感器將系統(tǒng)主要的監(jiān)控參數(shù)（主要是開關(guān)量）采集進來，ET200S和ET200eco將現(xiàn)場模擬量信號轉(zhuǎn)換為高精度的數(shù)據(jù)量，通過zui高速度可達12M的Profibus-DP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)上傳到*控制器，控制器根據(jù)具體工藝要求進行處理，再通過Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)將控制輸出下傳給ET200S，實現(xiàn)各工位的控制流程。 PROFIBUS是應用zui廣泛的過程現(xiàn)場總線系統(tǒng)。PROFIBUS有三種類型:FMS、DP和PA。PROFIBUS-FMS可用于通用自動化;PROFIBUS-DP用于制造業(yè)自動化;PROFIBUS-PA用于過程自動化。使用PROFIBUS過程現(xiàn)場總線技術(shù)可以使硬件、工程設(shè)計、安裝調(diào)試和維修費用節(jié)省40%以上。PROFIBUS-DP的技術(shù)性能使它可以應用于工業(yè)自動化的一切領(lǐng)域，包括冶金、化工、環(huán)保、輕工、制藥等領(lǐng)域。除了安裝簡單外，它有*的傳輸速率，可達12Mbits/s，通訊距離可達到1000米，如果加入中繼器可以將通訊距離延長到數(shù)十公里，具有多種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)（總線型、星型、環(huán)型）可供選擇。在一個網(wǎng)段上zui多可連接Profibus-DP從站即ET200S或是ET200eco 32個。
    整個控制系統(tǒng)根據(jù)工藝劃分由轉(zhuǎn)臺、舉升臺、舉升轉(zhuǎn)移臺、翻轉(zhuǎn)機五種工位組成。各部分可獨立完成各自的控制任務，并通過工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)和上位監(jiān)控系統(tǒng)的連接，由上位系統(tǒng)實現(xiàn)各部分的協(xié)調(diào)控制。
    裝配I線工程PLC控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)具有下列特點:
（1）計算機集成自動化過程控制系統(tǒng)，分布式、高可靠性、高穩(wěn)定性。
（2）從站作為相對獨立的系統(tǒng)分散控制各個工位的運行。
    3.2 系統(tǒng)控制要點
   （1）該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中一個主站CPU下兩條profibus網(wǎng)絡(luò)所帶的從站有44個之多，在利用Simatic Manager編程軟件進行硬件配置時，根據(jù)S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的參數(shù)規(guī)范，對于數(shù)字量輸入輸出，其地址分配的參數(shù)范圍為0.0～127.7。因此在進行硬件配置時, S7～300CPU自帶的profibus-DP接口上的profibus I線上的模塊數(shù)字量I/O地址一般規(guī)定在0.0～127.7的范圍中,如有超出則采用間接尋址的方式來處理。profibus Ⅱ線上的模塊的數(shù)字量I/O地址無論處在哪個范圍中,都必須采用間接尋址方式。
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   （2）關(guān)于接觸器的硬件互鎖。對于轉(zhuǎn)臺工位，轉(zhuǎn)臺有正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種工作狀態(tài)，因此轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)電機需要有一個負荷開關(guān)和兩個接觸器一并來控制（而舉升電機一般只需要一個負荷開關(guān)和對應的一個接觸器即可進行控制），接觸器分正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器，輸入端為380AV。正轉(zhuǎn)接觸器的三相電壓A、B、 C分別和反轉(zhuǎn)接觸器的C、B、A短接。如圖2所示，當程序在執(zhí)行過程中，若存在某些漏洞使得正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器的輸出點同時置1時，則會出現(xiàn)正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器各自的A相和C相短接，造成接觸器短路損壞，主電源開關(guān)跳閘。為了避免這種事故的發(fā)生，首先保證程序中不能出現(xiàn)兩個接觸器同時置1的情況，其次即是采用接觸器上硬件互鎖，如圖2所示，點Q1、點Q2是輸出控制點，Q1兩端本應接在正向接觸器的兩個輸入端子，同理， Q1兩端本應接在正向接觸器的兩個輸入端子，但是改接成如圖所示。接觸器上有自帶的一個常開點和一個常閉點，互鎖中只需用到常閉點，當輸出點Q1閉合時，正向接觸器上常閉點隨之斷開，則Q2輸出點兩端之間不可能形成回路，也就不會出現(xiàn)短路跳閘的事故。
   （3）該項目中涉及到的變量數(shù)目較多，根據(jù)現(xiàn)場情況隨時可能有更改，為了便于管理，采取S7程序界面和Wincc人機界面共用一套變量。這樣可以將建立變量的工作量減少一半，也將出錯概率減少一半。先安裝step7軟件，之后自定義安裝Wincc軟件，將Wincc通訊組件安裝完整。然后在 step7軟件中插入OS站，可點擊右鍵打開并編輯Wincc項目。在Wincc項目中需要引用變量的位置進行變量選擇，出現(xiàn)變量選擇對話框，即可在 step7項目變量表中選擇需要的變量，從而保證人機界面和下位機所用變量的*性。
    3.3 系統(tǒng)控制功能
   （1）手自動回路的切換
    在Wincc人機界面上可以很方便地知道每個工位的手自動狀態(tài)，但是手自動狀態(tài)的切換是在從站的控制箱面板上實現(xiàn)的。在自動狀態(tài)下，工位的操作全由下位控制，可實現(xiàn)全自動控制機械的操作流程。在手動狀態(tài)下，操作具有自保護功能，在某些機械操作動作下