西門子S7-300模塊6ES7315-2EH13-0AB0

西門子PLC代理商(中國)有限公司

S7-300全系列 CPU選型表

通過全集成驅(qū)動系統(tǒng)，可縮短獲利時間

西門子全集成驅(qū)動系統(tǒng)，不僅僅是一個驅(qū)動系統(tǒng)：西門子全集成驅(qū)動系統(tǒng)是市場上一個真正涵蓋整個驅(qū)動鏈的“一站式”解決方案。西門子擁有驅(qū)動系統(tǒng)領(lǐng)域全面、*的產(chǎn)品線，其提供的解決方案能夠滿足日益復(fù)雜的驅(qū)動技術(shù)需求，使客戶、機械制造商以及用戶和工廠顯著獲益，創(chuàng)造令人羨煞的價值增值。

西門子一直致力于提供全面、性能好的高質(zhì)量驅(qū)動組件。作為工業(yè)自動化和驅(qū)動技術(shù)的市場，以及旗下所擁有的弗蘭德機械傳動產(chǎn)品線，西門子可“一站式”提供*集成的驅(qū)動系統(tǒng)。憑借著多年為客戶提供工程服務(wù)的豐富經(jīng)驗，全集成驅(qū)動系統(tǒng)理念的推出既是自然，又是必然。西門子全集成驅(qū)動系統(tǒng)正在書寫著成功路上的新篇章。

西門子驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛：從傳送帶、粉碎機驅(qū)動，到兆瓦級泵、風(fēng)機和壓縮機，以及包裝機械等。

通過西門子全集成驅(qū)動系統(tǒng)，不管是何種驅(qū)動應(yīng)用，都能實現(xiàn)快捷方便地設(shè)計、采購、實施、操作和維護，為客戶提供實實在在的價值增值：更高可靠性、更高效率、更高生產(chǎn)力、更短產(chǎn)品上市時間和產(chǎn)品獲利時間。

在西門子產(chǎn)品入門新手必讀頁面，您不僅可以輕松查看來自支持中心各板塊的新精彩*，了解關(guān)于SIMATIC S7-200、SIMATIC S7-1500、 SIMATIC PCS 7、SIMATIC WinCC、MICROMASTER 4、SINUMERIK 808D和本地驅(qū)動產(chǎn)品等各產(chǎn)品支持的新動態(tài)，還能獲得西門子工程師從不同視角，精心編纂的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。

數(shù)控系統(tǒng)
SINUMERIK 808D
SINUMERIK 808D產(chǎn)品入門新手必讀讓您輕松獲取SINUMERIK 808D的技術(shù)資料全面掌握成功經(jīng)驗與典型應(yīng)用...查看
精彩*
【標題】參數(shù)
公司*經(jīng)營銷售西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品：

西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等工業(yè)通訊*構(gòu)建工業(yè)4.0的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)于西門子產(chǎn)品和系統(tǒng)的工業(yè)通訊，可確保整個企業(yè)范圍內(nèi)實現(xiàn)更高效率。組件（如 SIMATIC NET）依據(jù)成熟標準設(shè)計，有助于實施功能強大、前瞻未來的集成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

可經(jīng)過多值核算同享的S7 - 400的全體功用。例如，在技能雜亂的使命中，如開環(huán)操控，可以將核算機或通訊切割和分配給不一樣的CPU每個CPU分配給自個的，用于此意圖本地輸入/輸出。
有些使命也可以從每個多值核算方法中止開，一個CPU處理要害時刻的處理使命，另一個處理非要害時刻的使命。
在多值核算操作中，一切的CPU的運轉(zhuǎn)做法像一個CPU，也就是說，當(dāng)一個CPU進入STOP情況，別的的也停止。幾個CPU的動作可以經(jīng)過同步指令挑選性地和諧調(diào)用。此外，CPU之間的數(shù)據(jù)交換經(jīng)過高速的大局數(shù)據(jù)通訊機制。

西門子S7-300模塊6ES7315-2EH13-0AB0

數(shù)據(jù)/程序存儲器
從精細分級的各種CPU中挑選合適的CPU取決于集成作業(yè)存儲區(qū)的巨細。集成裝載存儲器（RAM）足以滿意中小型公司計劃。關(guān)于大型程序，經(jīng)過刺進RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內(nèi)存（64 KB到64 MB）。
特別功用
S7- 400 CPU有一些十分有用的特別功用：
從工程作業(yè)站經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)更新固件完成更簡略和迅速的晉級
經(jīng)過一個體系功用完成額定的寫維護（例如沒有從PC器材下載到CPU）
集成的路由功用答應(yīng)在不一樣總線體系和網(wǎng)絡(luò)問數(shù)據(jù)記載，例如操控級PC可以經(jīng)過S7 -400操控器與銜接在PROFINET或許PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設(shè)備進行通訊。
經(jīng)過讀取存儲卡的序列號取得維護，因而，確保了程序只與特定的存儲卡一同運轉(zhuǎn)
集成的路由功用答應(yīng)在不一樣總線體系和網(wǎng)絡(luò)問數(shù)據(jù)記載，例如操控級PC可以經(jīng)過S7 -400操控器與銜接在PROFINET或許PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設(shè)備進行通訊。
S7-400 信號模塊
SIMATIC S7-400 信號模塊
描繪
信號模塊是操控器進行進程操作的接口。很多不一樣的數(shù)字量和模仿量模塊依據(jù)每一項使命的請求，精確供給輸入/輸出。數(shù)字量和模仿量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流規(guī)模、電絕緣、確診和警報功用等方面都存在著不一樣。S7-400 信號模塊不僅是可以在中心機架拓展，而且可以經(jīng)過 PROFIBUS DP 銜接到 S7-400 中心操控器。支撐熱插拔，這使更換模塊變得簡略。
規(guī)劃和功用
裝置簡潔
經(jīng)過前銜接器銜接傳感器/履行器。更換模塊后，只需將前銜接器刺進一樣類型的新模塊中，并保存本來的布線。前銜接器帶主動編碼功用可防止發(fā)作過錯。S7-400 也可以檢查前銜接器是不是已刺進。
迅速銜接
SIMATIC TOP 銜接使銜接變得愈加簡略、迅速?？蛇\用預(yù)先裝置的帶有單個電纜芯的前銜接器，和帶有前銜接器模塊、銜接線纜和端子盒的完好插件模塊化體系。
高拼裝密度
模塊中為數(shù)眾多的通道完成了節(jié)約空間的規(guī)劃。例如，可運用帶有 16 至 32 個數(shù)字通道和 8 至 16 個模仿通道的模塊。
簡略參數(shù)設(shè)置
運用 STEP 7 對這些模塊進行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置，而且不需要進行不便利的變換設(shè)置。數(shù)據(jù)進行會集存儲，假如更換了模塊，數(shù)據(jù)會主動傳輸?shù)饺履K，防止發(fā)作任何設(shè)置過錯。運用新模塊時，無需進行軟件晉級?？梢罁?jù)需要仿制組態(tài)信息，例如用于規(guī)范機器。
確診、中止
很多模塊還會監(jiān)控信號采集（確診）和從進程（進程中止，例如邊緣檢查）中傳回的信號。這么便可對進程中呈現(xiàn)的過錯（例如斷線或短路）以及任何進程事情（例如數(shù)字量輸入時的上升沿或下降沿）立刻做出反應(yīng)。運用 STEP 7，即可輕松對操控器的呼應(yīng)進行編程。在數(shù)字量輸入模塊上，每個模塊可以觸發(fā)多次中止。

SIMATIC S7-1500可以不使用任何附加模塊而在PLC中集成運動控制功能。通過PLCopen，該控制器提供
了標準化的塊，可用來連接模擬驅(qū)動器和PROFIdrive驅(qū)動器。運動控制功能支持轉(zhuǎn)速軸和定位軸以及
外部編碼器。
為了有效調(diào)試和快速優(yōu)化驅(qū)動器和閉環(huán)控制器，SIMATIC S7-1500還針對所有CPU變量提供了廣泛的跟
蹤功能，既可用于實時診斷，又可用于不定時故障檢測。
除驅(qū)動器功能外，S7-1500還提供了豐富的閉環(huán)控制功能，例如，可通過便于組態(tài)的塊來自動優(yōu)化控制
參數(shù)以獲得佳控制質(zhì)量。
此外，還可利用工藝模塊來執(zhí)行高速計數(shù)、位置捕獲等功能，或針對24V直至200kHz的信號執(zhí)行測量。
集成了安全功能
與STEP7結(jié)合使用時，每個CPU都會提供基于密碼的知識保護，可防止未經(jīng)*而讀出并更改程序塊的
內(nèi)容。
復(fù)制保護加強了安全防護，防止未經(jīng)*而復(fù)制程序塊?？梢詫⒕唧w程序塊鏈接至存儲卡的序列號，
以便只有在將組態(tài)的存儲卡插到CPU中之后，才會執(zhí)行該程序塊。并且，控制器具有四個不同的安全訪
問級別，以便向不同用戶組分配不同的訪問權(quán)限。
由于操作保護得到改進，因此，控制器可以檢測到數(shù)據(jù)更改或未經(jīng)*的組態(tài)數(shù)據(jù)傳輸。
以太網(wǎng)通信處理器(CP 1543-1)通過防火墻為用戶提供了附加訪問保護，并可建立安全VPN連接(V12SP1
及更高版本)。
設(shè)計與操作
所有SIMATIC S7-1500 CPU都配有一個顯示屏。通過該顯示屏，用戶可以讀取所連接的任何模塊的訂貨
號、固件版本和序列號等信息;另外，無需使用編程設(shè)備，即可在本地調(diào)整CPU的IP地址以及其它網(wǎng)絡(luò)
設(shè)置。
錯誤消息以普通文本形式顯示在顯示屏上，從而有助于縮短停機時間。
所有
模塊采用統(tǒng)一的前連接器，集成式電壓跳線可形成靈活的電壓組，簡化了庫存。
由于S7-1500安裝導(dǎo)軌中集成了標準安裝導(dǎo)軌，可方便地安裝自動熔斷器、繼電器等附加組件。
在集中配置中，可通過信號模塊對SIMATIC S7-1500控制器進行擴展。這樣，通過節(jié)省空間的擴展，就
可以靈活適應(yīng)每種應(yīng)用。在將此款控制器推向市場時，市場上已有各種不同的模擬量和數(shù)字量模塊。
使用用于數(shù)字量信號模塊的系統(tǒng)電纜套件，可以快速、清晰地連接現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行器(*模塊化連
接，包括前連接器模塊、連接線和連接模塊以及在開關(guān)柜內(nèi)進行簡便接線(靈活連接，包括帶有預(yù)組裝
的單線芯的前連接器。
另外，還為S7-1500提供了用于為模塊提供24V電壓的電源模塊以及為內(nèi)部模塊電路供電的系統(tǒng)電源。
通過用于ET 200MP I/O系統(tǒng)的IM 155-5 PROFINET接口模塊，可以使用多達30個信號、通信和工藝模塊
。這樣，S7-1500的組件和系統(tǒng)優(yōu)點也適用于分布式配置。無論模塊是在S7-1500控制器旁的一個集中
配置中運行，還是在通過ET 200MP實現(xiàn)的分布式配置中運行，在操作和系統(tǒng)功能方面，用戶都看不到
任何差別。在這兩種系統(tǒng)中采用的高性能背板總線都可縮短總線循環(huán)時間和響應(yīng)時間，即使對于大型
站配置以及很高的數(shù)量結(jié)構(gòu)，也是如此。

1 污水處理工藝流程
從當(dāng)前污水處理工藝和技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用的情況看，由于傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝在中小規(guī)模的污水處理廠中存在基建投資高、運行費用高以及電耗高等問題，因此，處理水量在10萬立方米/d以下的縣級中小城市的污水處理廠處理工藝一般多采用氧化溝和SBR工藝。西北某縣城污水處理廠日處理污水4萬噸，處理工藝采用的是奧貝爾氧化溝。主要處理：工段有機械處理段、生物處理段、和污泥脫水處理段。機械處理段由粗格柵間、進水泵房、細格柵間、旋流沉砂池組成。生物處理段由厭氧池、氧化溝、回流及剩余污泥泵房、二沉池、接觸池等組成，污泥脫水處理段由儲泥池、污泥脫水機房組成。該工藝的流程見圖

1。
城市污水管網(wǎng)收集到的污水到了進水泵房，在這里大的固體雜質(zhì)被格柵機過濾掉，然后較稀的污水被提升泵送到旋流沉砂池，污水由于攪拌機和吸砂機的作用，其中的固體顆粒又被去除。下一道工序是污水先被送到厭氧池，目的是去磷、脫氮，然后流入氧化溝，這里有相應(yīng)的菌種來分解、凈化污水，氧化溝中的污泥細菌生態(tài)系統(tǒng)維持存活的主要條件一個是污水中的有機物雜質(zhì)，另一個就是氧氣的供應(yīng)，所以氧化溝上的曝氣轉(zhuǎn)碟的作用是對污水進行充氧。經(jīng)過氧化溝處理后的污水在二沉池沉淀后然后在接觸池加氯達標后可直接排放，多余的污泥被排泥泵送到脫水機房，通過脫水處理，污泥被壓干制成餅，用作肥料。
2 自控系統(tǒng)的硬件選擇
污水處理主要是順序邏輯控制，這正是PLC控制的優(yōu)勢所在。在眾多的PLC生產(chǎn)廠家中，西門子公司的S7-300 PLC系列產(chǎn)品以其較高的性價比成為眾多用戶的選擇。S7-300是模塊化的中小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用，模塊化、無排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，各種單獨的模塊之間可進行廣泛的組合以用于擴展。接口模塊（IM）用于多機架配置時連接主機架（CR）和擴展機架（ER），S7-300通過分布式的主機架（CR）和二個擴展機架（ER）可以操作多達32個模塊。*處理單元（CPU）集成有PROFIBUS-DP和MPI通訊接口，多點接口（MPI））用于同時連接編程器、PC機和人機界面等。信號模塊（SM）用于數(shù)字量和模擬量的輸入輸出。
3 總體控制要求及功能
污水處理廠自控系統(tǒng)的要求是對污水處理過程進行自動控制和自動調(diào)節(jié)，使處理后的水質(zhì)指標達到要求的范圍；在公司中控室發(fā)出上傳指令時，將當(dāng)前時刻運行過程中的主要工作參數(shù)（水質(zhì)參數(shù)、流量、液位等）、運行狀態(tài)及一定時間段內(nèi)的主要工藝過程曲線等信息上傳到公司中控室。功能如下：
1）控制操作：在中心控制室能對被控設(shè)備進行在線實時控制，如啟停某一設(shè)備，調(diào)節(jié)某些模擬輸出量的大小，在線設(shè)置PLC的某些參數(shù)等。
2）顯示功能：用圖形實時地顯示各現(xiàn)場被控設(shè)備的運行工況，以及各現(xiàn)場的狀態(tài)參數(shù)。
3）數(shù)據(jù)管理：依據(jù)不同運行參數(shù)的變化快慢和重要程度，建立生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)庫，存儲生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計分析使用。利用實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比較和分析，得出一些有用的經(jīng)驗參數(shù)，有利于優(yōu)化氧化溝的準閉環(huán)控制，并把一些必要的參數(shù)和結(jié)果顯示到實時畫面和報表中去。
4）報警功能：當(dāng)某一模擬量（如電流、壓力、水位等）測量值超過給定范圍或某一開關(guān)量（如電機啟停、閥門開關(guān)）閥發(fā)生變位時，可根據(jù)不同的需要發(fā)出不同等級的報警。
5）打印功能：可以實現(xiàn)報表和圖形打印以及各種事件和報警實時打印。打印方式可分為：定時打印、事件觸發(fā)打印。
4 系統(tǒng)構(gòu)成及其布局
如果采用常規(guī)PLC集中控制方式，將現(xiàn)場信號通過電纜連接到集中控制室內(nèi)的PLC上，由于工藝線路長、現(xiàn)場控制點分布范圍廣，需要敷設(shè)大量的電纜及橋架，且現(xiàn)場環(huán)境惡劣、其施工難度非常大。鑒于此，采用了PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)，根據(jù)工藝劃分，系統(tǒng)共設(shè)了兩個主站、兩個子站、兩個操作員站。采用西門子的S7-300系列PLC，主站采用CPU315-2DP，其帶有一個DP通訊口和一個MPI口。子站采用通用性較好的ET200M遠程模塊，用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和控制，并借助PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場總線），方便控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立。其自控系統(tǒng)見圖2。
控制系統(tǒng)分為三個級別，即現(xiàn)場級、控制級、管理級。
（1）管理級
管理級集中監(jiān)控各個分站設(shè)備的運行狀態(tài)。管理級現(xiàn)場總線選擇PROFIBUS-FMS總線，兩臺安裝組態(tài)軟件的冗余服務(wù)器作為PROFIBUS-FMS現(xiàn)場總線的操作員站，安裝在控制室內(nèi)，可以同時收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)。服務(wù)器采用WinCC組態(tài)軟件，并配有服務(wù)器軟件包選項。
（2）控制級和現(xiàn)場級
控制級主要功能是接收管理層設(shè)置的參數(shù)或命令，對污水處理生產(chǎn)過程進行控制，將現(xiàn)場狀態(tài)輸送到管理層。根據(jù)本廠工藝流程和總平面布置，結(jié)合馬達控制中心MCC的位置和供配電范圍，按照控制對象的區(qū)域、設(shè)備數(shù)量，以就近采集和單元控制為劃分區(qū)域的原則，在進水泵房、變電所設(shè)兩座現(xiàn)場主站PLC1、 PLC2。在加氯間、脫水機房設(shè)兩座現(xiàn)場子站，其中加氯間PLC1-1為進水泵房PLC1的DP從站，脫水機房PLC2-1為變電所PLC2的DP從站。現(xiàn)場主站與現(xiàn)場子站之間采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線?，F(xiàn)場主站PLC1、PLC2分別由電源模塊PS 307、CPU315-2 DP模塊和通訊模塊CP343-5及相應(yīng)信號模塊SM組成。現(xiàn)場子站采用ET200M遠程單元，每個ET200M單元均由1個IMl53-2總線接口模塊和其它若干數(shù)字量、模擬量輸入輸出模塊組成。
進水泵房現(xiàn)場主站PLC1監(jiān)控范圍為粗格柵、進水泵房、細格柵、沉砂池等，其主要控制對象為粗細格柵間的粗細格柵及進水電動閘門、進水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂裝置和砂水分離等設(shè)備，此外，還負責(zé)進水水質(zhì)如pH、SS（濁度測量）等參數(shù)的在線檢測。其I/O配置為：DI＝144、DO＝48、 A1＝16。
加氯間現(xiàn)場子站PLC1-1監(jiān)控范圍為加氯間、接觸池，其主要控制對象為加氯消毒等設(shè)備，此外其還負責(zé)出水水質(zhì)如：余氯、COD、流量等參數(shù)的在線檢測。其I/O配置為：D1＝48、DO＝16、AI＝8。
變電所現(xiàn)場主站PLC2監(jiān)控范圍為厭氧池、氧化溝、回流及剩余污泥泵房、二沉池，主要完成對處理工藝參數(shù)的監(jiān)測控制，如對溶解氧、污泥濃度、pH值、 ORP值等參數(shù)的測控。對曝氣設(shè)備、攪拌設(shè)備、排水設(shè)備、污泥回流及剩余泵、刮泥機等進行操作控制，以滿足對處理出水水質(zhì)的要求。其I/O配置為：DI＝224、DO＝8O、A1=24。
脫水機房現(xiàn)場子站PLC2-1監(jiān)控范圍為脫水機房、儲泥池，其主要控制對象為儲泥池的攪拌器、電動閥門，脫水機房的進泥泵、輸送機、濃縮機、加藥系統(tǒng)等設(shè)備。其I/O配置為：DI＝48、DO＝16、Al＝8。
5 系統(tǒng)軟件
計算機操作系統(tǒng)采用Microsoft Windows 2000 Professional中文版操作系統(tǒng)。歷史數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SQLServer 2000中文版軟件。上位機監(jiān)控軟件采用GE公司的iFIX3.5組態(tài)軟件來實現(xiàn)。
1）操作系統(tǒng)軟件Windows 2000 Professional中文版操作系統(tǒng)提供了一個快速、高效的多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)環(huán)境，是目前使用廣泛的工控操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用Windows2000 server中文版配合Microsoft SQL2000使用，用來保存歷史數(shù)據(jù)。各工作站均采用Windows 2000 Professional中文版操作系統(tǒng)。
2）iFIX3.5監(jiān)控軟件實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的開關(guān)量、狀態(tài)量、電量、模擬量的采集和處理，并顯示在主工作站的界面上；對一些污水處理廠重要的物理量如各個進水泵的電流、頻率、出口壓力等都實時顯示在主上作站的主界面上，便于調(diào)度員及時掌握系統(tǒng)的運行情況。
3）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上安裝Microsoft SQL2000中文版數(shù)據(jù)庫軟件，用來儲存整個污水廠重要的歷史數(shù)據(jù)，通過iFIX3.5與 Microsoft SQL 2000的通訊來讀取歷史數(shù)據(jù)。單獨設(shè)計一個數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以避免因為系統(tǒng)局部故障導(dǎo)致歷史數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象的發(fā)生。
4）STEP7可以利用IEC-1131標準中八種編程語言中的6種（STL、LAD、FBD、CFC、SFC和SCL）進行編程、本系統(tǒng)利用STEP7對西門子可編程序控制器進行配置、編程。
6 結(jié)束語
用西門子S-300 PLC設(shè)計的自控系統(tǒng)在該污水處理廠投入使用以來，運行至今系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠。設(shè)備具有調(diào)試簡單、操作方便、使用安全、效率高、故障率低，污水處理效果好的特點，提高了勞動生產(chǎn)率，同時由于軟硬件均采用模塊化結(jié)構(gòu)，方便了工程技術(shù)人員的安裝、調(diào)試和維修。