工业自动化与驱动技术实践

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1、IndustrialAutomationandDrivesTechnologyPractice工业自动化与驱动技术实践陈宏钧李久胜主编哈工大-西门子自动化与驱动实验室2目录第1章现代工业自动化技术概览11.1什么是全集成自动化（TIA）1第2章PLC-工业自动化技术的平台32.1工业通讯32.2人机界面(HMI)52.3SIMATIC工业软件62.4S7-300新一代可编程控制器102.4.1CPU315-2DP使用的注意事项102.4.2.如何生成CPU315-2DP的硬件组态114.STEP7程序的编写225.ST

2、EP-7程序的调试26S7-PLCSIM需要注意的问题273.S7-PLCSIM软件的安装284.生成一个简单的STEP7程序285．S7-PLCSIM的启动与配置336．利用S7-PLCSIM调试程序35符号地址373.程序在CPU模块的EPROM存储卡中保存404.存储和重新加载程序425.显示参考数据46调试和在线功能49使用数据块的注意事项583.生成数据块58应用功能块和功能结构化编程的注意事项713.生成功能块和变量声明表：72i2.4STEP7软件的使用842.4.1STEP7软件系统介绍872.4.2P

3、LC系统的硬件组态87第3章Profibus现场总线技术88OSI环境和各层定义88物理层91数据链路层91应用层92用户规范93第5章Sinamics标准传动技术955.1西门子标准传动技术1005.2Sinamics新一代的电机驱动技术1005.31065.4变频器使用中的接地方式1065.51095.6109第6章中压变频与控制技术1106.1国内外高压变频器的分类、比较和应用情况1116.2高压变频调速中的关键控制技术及其发展1156.3高压变频调速技术的发展趋势1186.4西门子中压变频驱动控制技术122参考

4、文献123i第1章现代工业自动化技术概览1.1什么是全集成自动化（TIA）全集成自动化立足于一种新的概念以实现工业自动控制任务。现有的自动控制解决方案混合了许多不同的系统技术和厂商。可编程序控制器应用于现场领域，在单元层面上混合使用微机和可编程序控制器，在系统控制领域只使用微机。至今为止，这些系统使用完全不同形式的软件和用户界面是一种惯例。这些额外的差异是由不同厂商提供不同的产品造成的。这些不同的解决方案，时常导致通讯问题的发生，数据必须被读写若干次，以至于没有统一的概念来准备大量的数据。基本的想法是以一个相容的技术为

5、基础来解决个体的问题。这需要一个彻底的解决方案和维护体系。全集成自动化意味着解决现有的系统瓶颈。所有的设备和系统都完整的嵌入到一个彻底的自动控制解决方案中，在这个解决方案中采用共同的组态和编程、共同的数据管理和共同的通讯。一个全集成自动化系统有如下特点：共享数据存储数据只被写入一次然后由系统为用户管理（通过一个可见的系统或分布式I/O在可编程序控制器和计算机的内存中进行操作）。如果其他方面需要这个数据，软件会在共享的数据库中收集这个数据。节省了用于数据格式一致性检查的费用。可升级的系统所有的固件和系统使用一个完整的标准

6、的软件工具包，它们都是可配置的、可编程的、可以操作、调试并监控的。用户可以使用用户界面下的工具来进行每一种解决方案的操作。开放的界面~2~在系统中通讯是完整的，因此数据可以在几个系统和构件中自由转换。举例来说，对于可编程序控制器的配置来说，了解下一个通讯连接不是很必要。网络调节器的设定只按照配置选择标准确定，并且在任何时候都是可更改的。因此不同自动化解决方案的分布式结构不再是问题。PROFIBUS作为系统总线。完全的集成驱动技术完全的集成。配置、诊断和授权都集成于STEP7中。费用的节省这种集成概念的结果是使配置、维护

7、和员工培训的费用都将大大节省。最佳的硬件利用使硬件的花费减少。兼容性和模块化自动化解决方案还未构成一个完整系统，通过兼容性和模块化，软件一次安装后每次的升级和扩展不论是集中式的还是分布似的都不会发生问题。共享的数据库统一的标准共享的数据库也可以用于第三方系统，OPC（过程控制的OLE）允许基于Windows的服务、观察和控制系统对数据经行处理。较老的S5程序可以在转化后使用。~2~第2章PLC-工业自动化技术的平台2.1工业通讯在过程控制领域中可以通过SIMATIC网络、PROFIBUS、以太网或者TCP/IP进行通讯

8、。SIMATICNET系列包含产品不同性能特征的分类。他们通过一个有效的系统界面使数据在各种不同的层面、自动控制设备和驱动程序之间转换成为可能。(图1:网络金字塔图)2.1.1工业以太网工业以太网用于过程控制的层面。快速工业以太网10Mbit/sto—100Mbit/s的传输速率使在相连的节点之间进行快速的数据转换成为可能。传送可