西门子6ES7953-8LG30-0AA0

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热诚欢迎各界朋友前来参观、考察、洽谈业务。
可对SIEMENS变频器、直流调速器、PLC、人机界面和数控系统在国内进行销售.
此外我们还有部分西门子已停止生产库存备件进行销售。

这样一种基于PLC的中低压配电网自动化的RTU实现方案，完全可以满足中低压配网自动化的特殊要求。它具有以下特点和优势：硬件结构简单，完全免维护；规模可大可小，只需将 PLC的扩展模块连接在一起，就可以实现遥控点、遥信点、遥测点的增加；抗恶劣环境；高可靠性；编程实现各种功能，免硬件调试；费用低廉。 

PLC方案在具体设计时，包括以下几个步骤： 

a）获取操作点数。了解配电网的基本情况及自动化的具体要求，确定系统需要进行遥控、遥信、遥测、甚至遥调的设备，统计各处配电房需要这4种信号的具体点数。 

b）确定通信方案。根据配电网的规模及分布情况，确定总体设计方案，主要是通信方案的设计和选择。 

c）PLC选型。根据各处各种操作的点数以及所确定的通信方案，选择恰当型号的PLC 来实现RTU功能。 

由于RTU需接受监控中心的指令，并上传配电网、开关柜的信息，所以通信功能是选择PLC的主要考虑因素。 

由于各开关房、开关柜的操作类型、操作点数往往相差很大，因此，PLC是否具有模块化结构和组态能力，是否能够灵活、经济地组成输入点、输出点、测量点（A／D）、调节点（D／A）的规模可变系统，是选择PLC型号的另一个主要考虑因素。

目前，很多厂家的产品，都可以满足通信以及模块化的要求。例如，SIEMENS的 S7－214以上系列，三菱的A1S系列，松下的较高级别的PLC系列等。根据具体情况，在一个配网自动化工程中，整个配电网系统可以选用同一个厂家的PLC，也可以根据配电房的具体情况，选用不同厂家的PLC，以利用各厂家PLC的优势和特色。 

3　RTU功能的PLC实现 

RTU功能的PLC实现包括硬件实现和软件实现两个方面。 

3．1　硬件实现方面 

在硬件方面，主要存在PLC的电源如何提供，PLC如何实现长距离的通信，遥控、遥信、遥测、遥调如何具体实现等问题。 

由于PLC都有配套的**电源模块，因此在设计RTU时，主要应考虑电网断电后PLC 的供电问题，通常以配置充电电池的方式解决。 

一般PLC的通信模块只具有短距离的通信能力，虽然有些公司为PLC提供配套的组网模块，但通信距离也限制在若干千米以内。而配电网的特点是点多、面广，因此，必须借助其它方式以延长PLC的通信距离。方法很多，有电话调制解调器方案、专线调制解调器方案、无线方案、寻呼台服务方案、光纤方案等。在同一个配电自动化工程中，可以根据具体情况，采用单一方法，也可以采用多种方法组合。 

在RTU的四遥操作方面，由于PLC的电平以及功率容量同操作设备不可能正好一致，加上有电气隔离的要求，因此，必须增加辅助的电位转换、功率放大、电气隔离等模块和器件。 

对于遥控，当PLC收到开关指令时，输出点到内部电源的通路被接通或关断，如果直接用输出点的输出电流去操作开关设备，则功率根本不够。因此，可把PLC的输出点作为一个小功率继电器的激磁电源，以控制该继电器的常开或常闭触点的开合，再由该继电器去控制配电网的配电开关的操作电源，使配电开关动作，线路或配电设备被投切。 

对于遥信，则是将被测开关的辅助触点两端引线接到PLC的输入点和地，当配电开关动作时，辅助触点相应开闭，PLC的相应输入点与地之间被断开或短接，从而在PLC内部获得一个高电平或低电平。 

对于遥测，经互感器出来的信号，必须落在PLC的A／D转换模块的测量范围之内，才能接入到相应模块的输入端。此外，在选择PLC的A／D模块时，还要考虑采样周期问题。周期太长，将无法获得精确数值。 

PLC可以实现遥调功能，但因电网中应用很少，这里不予详述。 

3．2　软件实现方面 

在PLC软件方面，由于PLC以循环扫描和中断两种方式来执行程序，因此为了完成所有RTU功能，PLC软件应包括：循环扫描执行的主程序；通信程序（接收和发送报文）；收到报文分析程序；上发报文产生程序；输入点电平中断扫描程序；操作执行程序（遥控、遥信、遥测等）。 

在上述程序模块的编制中，应重点考虑以下问题： 

多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
3． SIMATIC S7-400 PLC
S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。
S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的**系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。
4． 工业通讯网络
通讯网络是自动化系统的支柱，西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的一致性通讯，“SIMATIC NET”是全部网络系列产品的总称，他们能在工厂的不同部门，在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据，有标准的接口并且相互之间完全兼容。
5． 人机界面（HMI）硬件
HMI硬件配合PLC使用，为用户提供数据、图形和事件显示，主要有文本操作面板TD200（可显示中文），OP3，OP7，OP17等；图形/文本操作面板OP27，OP37等，触摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。个人计算机（PC）也可以作为HMI硬件使用。HMI硬件需要经过软件（如ProTool）组态才能配合PLC使用。
6． SIMATIC S7工业软件
西门子的工业软件分为三个不同的种类：
（1）编程和工程工具 编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在WINOOWs平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。
（2）基于PC的控制软件 基于PC的控制系统WinAC允许使用个人计算机作为可编程序控制器（PLC）运行用户的程序，运行在安装了WINOOWs NT4.0操作系统的SIMATIC工控机或其它任何商用机。WinAC提供两种PLC，一种是软件PLC，在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽PLC（在用户计算机上安装一个PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC与SIMATIC S7系列处理器完全兼容，其编程采用统一的SIMATIC编程工具（如STEP 7），编制的程序既可运行在WinAC上，也可运行在S7系列处理器上。
（3）人机界面软件 人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面（HMI）或SCADA系统，支持大范围的平台。人机界面软件有两种，一种是应用于机器级的ProTool，另一种是应用于监控级的WinCC。
ProTool适用于大部分HMI硬件的组态，从操作员面板到标准PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成组态。ProTool/lite用于文本显示的组态，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于组态标准PC和所有西门子HMI产品，ProTool/Pro不只是组态软件，其运行版也用于WINOOWs平台的监控系统。
WinCC是一个真正开放的，面向监控与数据采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）软件，可在任何标准PC上运行。WinCC操作简单，系统可靠性高，与STEP 7功能集成，可直接进入PLC的硬件故障系统，节省项目开发时间。它的设计适合于广泛的应用，可以连接到已存在的自动化环境中，有大量的通信接口和全面的过程信息和数据处理能力，其较新的WinCC5.0支持在办公室通过IE浏览器动态监控生产过程。
西门子中型可编程控制器系列S7-300技术革新啦！S7-300 PLC是SIMATIC S7家族中的中型可编程序控制器，作为以前版本的升级，新一代固件版本为V3.0的S7-300系列的CPU 312、314、315-2 DP 和315F-2 DP已经发布，这些CPU都有新的订货号。
新一代的S7-300系列CPU与以前对应版本备件兼容，具备以下亮点：性能方面，性能提升了2倍或者更高。内存方面，CPU 314 从96 KB扩展到128 KB ，CPU 315-2 DP从128 KB扩展到256 KB ，CPU 315F-2 DP从 192 KB扩展到384 KB。此外，可以同时在线监控两个快，技术数据也趋于一致，I/O过程映像区增大。同时，CPU 315(F)-2 DP 的PROFIBUS可以使用同步模式，并带有可以进行数据设置的路由。
性能提升
新一代的S7-300 CPU性能比现有的312，314 和315(F)-2 DP CPU有了显着提升，例如，新一代的CPU的用户程序执行速度是原来CPU的2倍或更高。位运算时间缩减到50ns，字运算时间缩减到90ns，**和浮点数运算性能也有了较大的提升。
同时监控两个块
新一代S7-300固件版本V3.0CPU的可以同时在线监控两个块，用户可以选择在一个PG或PC上同时监视两个块或在两个PG或PC上同时监控一个块。此外，增加了在块状态中监视的程序行数，只有在STEP 7 V5.4 SP5中才有这个功能。
技术数据的一致性
S7-300 CPU的技术数据趋于一致。已经对下面这些S7-300 CPU的固件进行了一致化或增添了一些功能：
——所有的S7-300 CPU具有相同的块数量(FC、FB、DB)
——相同的本地数据量大小

SIMATIC ET 200SP 故障安全继电器输出模块，1 通道 F- ST RQ ? 用于故障安全功能和标准功能的应用 ? DC24V/AC230V/5A，20MM 宽，1 点继电器输出 (2 NO- 触点 ) ? 总输出电流 5A，额定电压 24V 以及 AC 24 ... 230V ? 可支持到 PL E (ISO13849-1: 2008)/SIL 3 (IEC61508: 2010)
若CPU检测到输入I1.0有一个正跳沿，将使得输出Q4.0的线圈在一个扫描周期内通电。对输入I1.0常开触点扫描的RLO值（在本例中，此RLO正好与输入I1.0的信号状态相同）存放在存储位M1.0中。
在OB1的扫描周期中，CPU对I1.0信号状态扫描并形成RLO值，若该RLO值是1且存放在M1.0中的上次RLO值是0，这说明FN指令检测到一个RLO的正跳沿，那么FP指令把RLO位置1。如果RLO在相邻的两个扫描周期中相同（全为1或0），那么FP语句把RLO位清0
如果置位输入端为“1”，复位输入端为“0”，则触发器被置位。此后，即使置位输入端为0，触发器也保持置位不变。如果复位输入端为1，置位输入端为“0”，则触发器被复位。
置位**型RS触发器的R端在S端之上，当两个输入端都为1时，下面的置位输入端较终有效。既置位输入**，触发器被置位。
复位**型SR触发器的S端在R端之上，当两个输入端都为1时，下面的复位输入端较终有效。既复位输入**，触发器被复位。
例?3.1.1???????? 直插式端子，接线*工具，单手可完成接线 ? 可选的彩色端子标签方便接线，指示更加明晰  运行中更换模块不会影响到接线 ? 模块空缺运行（模块可以不插） ? 自动机械编码，可以防止插错模块 ? 更好的电磁兼容性源于 - 自动连接的屏蔽的背板总线 - 带有屏蔽的多层电路板保证信号不受干扰 - 体积小，安装方便的屏蔽套件 ? 自动连接的电势组，*额外接线和跳线 ? 端子盒可以拆卸 ? 并排连接的基座单元具有良好的机械特性 ? 可选的彩色端子标签，根据 CC 彩色编码????
如果输入信号?I 0.0 = 1, I 0.0 = 0,?则M 0.0被复位，Q 4.0 = 0；
??标签条（长条形） 可以用于接口模块，总线适配器，I/O模块和基座单元盖板 参考标识牌 ? 用于标识 ET 200SP 组件（设备标识） ? 可以应用于接口模块，总线适配器，I/O模块和基座单元盖板 彩色端子标 ? 标识端子上的电压等级 ? 防止接线错误?????????
如果输入信号?
输出不变；令根据RLO的值，来决定被寻址位的信号状态是否需要改变。若RLO的值为1，被寻址位的信号状态被置1或清0；若RLO是0，则被寻址位的信号保持原状态不变。对于置位操作，一旦RLO为1，则被寻址信号（输出信号）状态置1，即使RLO又变为0,输出仍保持为1；对于复位操作，一旦RLO为1，则被寻址信号（输出信号）状态置0，即使RLO又变为0，输出仍保持为0。
SIMATIC ET 200S 是一款防护等级为 IP20，具有丰富的信号模块，同时支持电机启动器，变频器，PROFIBUS 和 PROFINET 网络的分布式 IO 系统。该产品在**，汽车，钢铁和各 OEM 厂商得到了广泛的认可和应用。?
语句表STL表示的置位/复位指令
功能图FBD表示的位逻辑指
、实验目的
选用PLC时用户需要考虑以下因素： 
    1．用户存储器容量
     PLC中用户存储器一般由用户程序存储器和数据存储器组成，小型PLC的用户存储器容量多为几K字节，而大型PLC可达到几M字节。
     2．输入输出点数
     输入输出的点数决定了PLC可控制的输入开关信号和输出开关信号的总体数量。
     3．扫描速度
        扫描速度通常指PLC扫描1 K字节用户程序所需的时间，一般以ms/K为单位。
     4．编程指令的种类和功能
    某种程度上用户程序所完成的控制功能受限于PLC指令的种类和功能。PLC指令的种类和功能越多，用户编程则越方便简单。
      5．内部寄存器的配置和容量
     用户编制PLC程序时，需要大量使用PLC内部的寄存器存放变量、中间结果、定时计数及各种标志位等数据信息。因此内部寄存器的数量直接关系到用户程序的编制。
     6．PLC的扩展能力
        在进行PLC选型时，其扩展性是一个非常重要的因素。一般来说可扩展性包括存储容量的扩展、输入输出点数的扩展、模块的扩展、通信联网功能的扩展等。
让学员对步进指令有所了解。
☆步进指令的执行时序。
☆索引寄存器的基本使用方法。
☆一些高级指令的使用方法。二、实验设备
YX-80系列PLC实训装置，
FX-20P手持编程器，个人计算机(WINDOW), SC-09编程线缆;
FX-PCS/WIN编程环境;
自控正、回火炉实验板。
连接导线一套。指示显示单元实验板。三、实验内容
彩灯循环以七种状态循环执行。
1? 同时支持 PROFIBUS 和 PROFINET 现场总线 ? 每个接口模块较大可以扩展 63 个模块或 2 m 宽 ? ET 200S 中拥有 CPU314 功能的集成 PROFIBUS DP 通讯口的 IM151-7 CPU 和具 有 3 个 PROFINET 接口的 IM151-8 PN/DP CPU接口模块 ? ET 200S 中可以扩展较大 7.5 kW 的电机启动器和较大 4.0 kW 的变频器 ? 拥有丰富的诊断功能，包括断线，短路和通道级的诊断功能 ? 支持故障安全型与标准模块共存于一个 ET 200S 站点 ? 支持丰富的数字量，模拟量，功能模块 ? 支持带电热插拔功能，使得在运行情况下也可以轻松完成模块的更换 ? 标准的 DIN35 安装导轨、??控制要求
①**状态要求输出:全亮*全灭*全亮*全灭*......2-3次。
②*二状态要求输出:在全部输出ON的情况下，从较低位到较高位顺次OFF2-3次。
③*三状态要求输出:在全部输出ON的情况下，从较高位到较低位顺次OFF2-3次。
④*四状态要求输出:在全部输出OFF的情况下，从较低位到较高位以两位一单元顺次ON 1-3次。
⑤*四状态要求输出:在全部输出OFF的情况下，从较高位到较低位以两位一单元顺次ON 1-3次。
⑥*六状态要求输出:在全部输出ON的情况下，从较低位到较高位顺序OFF1位，OFF2位，OFF3位，OFF4位，OFF3位，OFF2位……直到全OFF o
⑦*七状态要求输出:在全部输出高8位与低8位分别以ON,? OFF->OFF,ON->ON, OFF2->开机运行，彩灯开始以七种状态循环执行，状态七完成后自动从状态一重新开始循环。
3、根据上述控制要求，编制系统控制程序，调试并运行程序
四、编程练习
????自行设计广告牌彩灯闪烁的控制要求，编制程序，并上机调试运行。
、创建一个项目或打开一个已有的项目
?? 处理与 PROFIBUS-DP 主站的所有数据交换 ? 6 种型号： - IM 151-1 基本型 - IM 151-1 紧凑型 32DI 直流 24 V - IM 151-1 紧凑型 16DI 直流 24 V/16 DO 直流 24 V/0.5 A - IM 151-1 标准型 - IM 151-1 光纤标准型接口模块 - IM 151-1 高性能型???在进行控制程序编程之前，首先应创建一个项目。执行菜单【文件】→【新建】选项或单击工具栏的新建按钮，可以生成一个新的项目。执行菜单【文件】→【打开】选项或单击工具栏的打开按钮，可以打开已有的项目。项目以扩展名为?. mwp?的文件格式保存。
???2）、设置与读取PLC的型号