帶有任意多個(gè)組態(tài)過(guò)程對(duì)象的典型、專有性工程師站(Engineering 無(wú)限多個(gè)過(guò)程對(duì)象)
提供有兩種可對(duì)任意過(guò)程對(duì)象進(jìn)行工程組態(tài)的軟件版本,可用于典型的工程師站:
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AS/OS - 用于對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng) (AS) 和操作員系統(tǒng) (OS) 進(jìn)行組態(tài)
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AS - 僅用于自動(dòng)化系統(tǒng)組態(tài)
對(duì)于 AS/OS 版軟件,僅限于在 2 個(gè)小時(shí)內(nèi),在 OS 測(cè)試模式中對(duì) OS 組態(tài)進(jìn)行測(cè)試。該 OS 測(cè)試模式不適用于生產(chǎn)操作。 2 個(gè)小時(shí)之后,工程師站自動(dòng)切換到演示模式。
租用許可證
使用租用許可證(可實(shí)現(xiàn)沒有過(guò)程對(duì)象數(shù)量限制的 AS 工程組態(tài),30 天使用時(shí)間),可以經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)施短期項(xiàng)目或克服短期功能瓶頸問(wèn)題。
對(duì)于 30 天許可證,不間斷計(jì)時(shí)器會(huì)在系統(tǒng)第一次使用時(shí)就開始計(jì)時(shí)。因此,計(jì)時(shí)數(shù)與使用情況無(wú)關(guān)。
用于小型應(yīng)用的組合工程師站/操作員站
組合型工程師/操作員站旨在支持緊湊型過(guò)程控制工廠。 這種站將一種不受限制的 AS/OS Engineering 授權(quán)(PO 數(shù)量不受限制)與一種包含 250 個(gè)過(guò)程對(duì)象 (PO) 的 AS/OS Runtime 授權(quán)結(jié)合在一起。 這些授權(quán)只能在一個(gè)站上一起使用。不能將 Engineering 授權(quán)和 Runtime 授權(quán)分開以在不同的站上使用。
運(yùn)行版 PO 可通過(guò)累計(jì) Runtime 授權(quán)來(lái)擴(kuò)展:
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有關(guān)包含 100、1000 或 10000 個(gè) PO 的 SIMATIC PCS 7 AS Runtime 授權(quán),請(qǐng)參見“自動(dòng)化系統(tǒng)”、“模塊化 S7-400 系統(tǒng)”部分
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有關(guān)包含 100, 1000 或 5000 個(gè) PO 的 SIMATIC PCS 7 OS Runtime 授權(quán),請(qǐng)參見“操作員系統(tǒng)”部分中“單站/服務(wù)器/客戶端的 OS 標(biāo)準(zhǔn)軟件”下面的“OS 軟件”
在工程組態(tài)過(guò)程中劃分工作任務(wù)
為了能夠在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行工程組態(tài),需要優(yōu)化使用資源。 SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)的組態(tài)系統(tǒng)不僅支持對(duì)工程師站上的項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)一組態(tài),而且還提供了用于劃分工作的各種選項(xiàng)。
并行工程組態(tài)
并行工程組態(tài)是指,多名項(xiàng)目工程師可同時(shí)在一個(gè)項(xiàng)目的 CFC 和 SFC 上工作,而無(wú)需提前將項(xiàng)目劃分為若干個(gè)子項(xiàng)目。例如,在調(diào)試過(guò)程中,既能以在線(調(diào)試)模式使用計(jì)劃,又可對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行更改。
項(xiàng)目位于其中一個(gè)工程師站上,稱為“項(xiàng)目服務(wù)器”。而作為“項(xiàng)目客戶端”的工程師站則可通過(guò) LAN/WAN 來(lái)訪問(wèn)項(xiàng)目數(shù)據(jù),多名項(xiàng)目工程師可同時(shí)打開并查看 CFC 和 SFC 功能圖,但是系統(tǒng)禁止同時(shí)向數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行寫入操作。
網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)工程師站(項(xiàng)目服務(wù)器/客戶端)能夠?qū)⒔M態(tài)數(shù)據(jù)下載到一個(gè) SIMATIC PCS 7 子系統(tǒng)上,前提是它具有所需的通訊連接。
多項(xiàng)目工程組態(tài)
多項(xiàng)目工程組態(tài)是指,將一個(gè)復(fù)雜的項(xiàng)目按照技術(shù)工藝標(biāo)準(zhǔn),劃分成若干個(gè)子項(xiàng)目,以便多個(gè)開發(fā)團(tuán)隊(duì)同時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)。為此,在 SIMATIC Manager 中定義了一個(gè)主“多項(xiàng)目”,各個(gè)項(xiàng)目(子項(xiàng)目)可隨時(shí)插入到一個(gè)多項(xiàng)目中或從中移出。與此類似,可以劃分或合并項(xiàng)目(分支與合并功能)。
多項(xiàng)目的集中組態(tài)功能,有助于降低組態(tài)費(fèi)用。例如,可在當(dāng)前項(xiàng)目中創(chuàng)建一個(gè)層級(jí)文件夾,并自動(dòng)在所有其它項(xiàng)目中進(jìn)行創(chuàng)建。該文件夾無(wú)法在其它項(xiàng)目中進(jìn)行修改,但可向其中插入對(duì)象。多項(xiàng)目中使用的所有塊類型也可進(jìn)行集中更新。
屬于一個(gè)多項(xiàng)目的子項(xiàng)目都保存在一個(gè)中央服務(wù)器上,并可發(fā)送到本地工程師站,進(jìn)行編輯。這樣工程開發(fā)的性能就不受網(wǎng)絡(luò)權(quán)限的影響。
標(biāo)準(zhǔn)工程組態(tài)軟件的必備工具及其功能:
SIMATIC Logon
SIMATIC Logon 是集成在工程組態(tài)系統(tǒng)中的用戶管理和訪問(wèn)控制工具。通過(guò)結(jié)合使用 SIMATIC Logon 與更改日志提供的記錄功能,可為工廠業(yè)主在驗(yàn)證更改時(shí)提供出色的系統(tǒng)支持。
通過(guò) SIMATIC Logon,管理員可以將指定的訪問(wèn)權(quán)限,分配給各用戶組,從而對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)進(jìn)行控制??梢酝瑫r(shí)設(shè)置過(guò)程控制系統(tǒng)站的訪問(wèn)權(quán)限和塊的操作員權(quán)限??山M態(tài)的更改日志可以記錄對(duì)工程組態(tài)系統(tǒng)的所有訪問(wèn)操作,以及對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)、操作員系統(tǒng)、SIMATIC BATCH 或 SIMATIC Route Control 的所有在線更改。
如果修改報(bào)告在評(píng)估過(guò)程中與 SIMATIC Logon 的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),那么就能清楚地知道誰(shuí)在何時(shí)進(jìn)行了某項(xiàng)修改。通常,為了滿足某些特定領(lǐng)域的特殊需求,需要進(jìn)行此類驗(yàn)證。例如,為了符合 FDA 21 CFR Part 11 或 GAMP。
SIMATIC 管理器
SIMATIC Manager 是工程組態(tài)系統(tǒng)的控制中心。它是工程組態(tài)工具套件的綜合平臺(tái),同時(shí)也是 SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)所有工程組態(tài)任務(wù)的組態(tài)基礎(chǔ)。SIMATIC PCS 7 項(xiàng)目的所有方面都在這里進(jìn)行創(chuàng)建、管理和歸檔。
組態(tài)工具集中包含針對(duì)系統(tǒng)范圍的面向項(xiàng)目的工程組態(tài)而最佳相互匹配的工具,這些工具同時(shí)還提供了進(jìn)行 I&C 設(shè)備資產(chǎn)管理的基礎(chǔ)。工具套件所包含的工具,可對(duì)以下組件進(jìn)行有效的工程組態(tài):
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批量數(shù)據(jù)工程組態(tài)以及與 CAD/CAE 規(guī)劃工具(高級(jí)工程組態(tài)系統(tǒng))的協(xié)作
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控制系統(tǒng)硬件,包括分布式 I/O 和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
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通信網(wǎng)絡(luò)
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用于連續(xù)和批生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化功能(AS 工程組態(tài))
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操作和監(jiān)視功能(OS 工程組態(tài))
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診斷和資產(chǎn)管理功能
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使用 SIMATIC BATCH 自動(dòng)控制批生產(chǎn)過(guò)程
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使用 SIMATIC 路徑控制組件來(lái)控制物料運(yùn)輸
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安全性應(yīng)用(過(guò)程自動(dòng)化的安全集成)
使用這些工具以及預(yù)定義的塊和圖標(biāo),技術(shù)人員以及過(guò)程和生產(chǎn)工程師可以在他們熟悉的環(huán)境內(nèi)進(jìn)行規(guī)劃和組態(tài)。
SIMATIC 項(xiàng)目所需的硬件(如自動(dòng)化系統(tǒng)、通信組件和過(guò)程 I/O),都存儲(chǔ)在一個(gè)電子目錄中。而硬件的配置與參數(shù)設(shè)置通過(guò) HW-Config 工具來(lái)完成。
通過(guò)創(chuàng)建層級(jí)文件夾,可將項(xiàng)目結(jié)構(gòu)構(gòu)建為“工廠層級(jí)” (PH)。通過(guò)將自動(dòng)化系統(tǒng)的 CFC 和 SFC 圖表以及操作站的畫面和報(bào)表與其它文檔一起存儲(chǔ)在層級(jí)文件夾中,組態(tài)工程師可以在后臺(tái)進(jìn)行層級(jí)分配。
可以使用“S7 塊加密”應(yīng)用程序?qū)瘮?shù)塊 (FB) 和函數(shù) (FC) 進(jìn)行加密和解密,以保護(hù)專有技術(shù)。加密后,將無(wú)法再對(duì)塊及其屬性進(jìn)行修改。只顯示塊的界面。
為了實(shí)施自動(dòng)化邏輯,可在圖形化組態(tài)工具 CFC 中,按照工藝規(guī)范將標(biāo)準(zhǔn)化功能塊與其它塊進(jìn)行組合。只需首先從目錄中選擇預(yù)定義的塊或圖表,然后在工作區(qū)中進(jìn)行定位、圖形化連接,設(shè)置參數(shù)。同時(shí),還會(huì)生成與操作和監(jiān)視相關(guān)的過(guò)程變量數(shù)據(jù),如消息和變量等。
使用順序控制,可通過(guò)操作模式和狀態(tài)的變化,來(lái)控制和有選擇性地處理由 CFC 創(chuàng)建的基本自動(dòng)化功能。SFC 編輯器提供有很方便的編輯功能(可以對(duì)順序控制進(jìn)行圖形化組態(tài)),并具有強(qiáng)大的調(diào)試和測(cè)試功能。
憑借可選的高級(jí)工程組態(tài)系統(tǒng),可以更為高效、合理地進(jìn)行組態(tài)和調(diào)試,例如,通過(guò)自動(dòng)生成硬件配置或多次使用標(biāo)準(zhǔn)化的軟件模塊。為此,高級(jí)工程組態(tài)系統(tǒng)還可以與高級(jí)規(guī)劃系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換(有關(guān)更多信息,請(qǐng)參加“高級(jí)工程組態(tài)”章節(jié))。
整個(gè) SIMATIC PCS 7 項(xiàng)目或所有項(xiàng)目的修改都可以在一個(gè)工作步驟中進(jìn)行,并可下載到相關(guān)目標(biāo)系統(tǒng)中(如自動(dòng)化系統(tǒng)、操作員系統(tǒng)或 SIMATIC BATCH)。工程組態(tài)系統(tǒng)可自動(dòng)確保正確的順序,并可在一個(gè)中央對(duì)話框中顯示和控制步驟。
選擇性組態(tài)修改可在線下載到相應(yīng)目標(biāo)系統(tǒng)中。短暫的轉(zhuǎn)換時(shí)間使得調(diào)試工程師的等待時(shí)間縮短,從而降低了調(diào)試費(fèi)用。在下載到運(yùn)行工廠的目標(biāo)系統(tǒng)之前,可在測(cè)試系統(tǒng)中對(duì)與自動(dòng)化系統(tǒng)有關(guān)的程序改動(dòng)進(jìn)行初步調(diào)試。
SIMATIC Manager 也可用于組織項(xiàng)目數(shù)據(jù),對(duì)操作員系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。在定義自動(dòng)化功能時(shí),會(huì)生成所有與操作和監(jiān)視有關(guān)的相應(yīng)過(guò)程變量數(shù)據(jù)。那么,就可以使用一款功能強(qiáng)大的圖形設(shè)計(jì)器顯示整個(gè)生成過(guò)程。生成過(guò)程通常使用靜態(tài)符號(hào)、動(dòng)態(tài)塊圖標(biāo)和面板進(jìn)行顯示,這些符號(hào)圖標(biāo)和面板存儲(chǔ)在庫(kù)中,可以通過(guò)函數(shù)塊的參數(shù)組合使用。
組件視圖:在 SIMATIC Manager 中,使用 HW-Config 進(jìn)行硬件配置
過(guò)程對(duì)象視圖中的過(guò)程變量
項(xiàng)目視圖
SIMATIC Manager 通過(guò)以下項(xiàng)目視圖,為創(chuàng)建工廠項(xiàng)目的各種任務(wù)提供支持:
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組件視圖 (HW-Config)
用于組態(tài)自動(dòng)化站、總線組件或過(guò)程 I/O 等硬件
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過(guò)程對(duì)象視圖
作為各種過(guò)程變量/對(duì)象的中央開發(fā)環(huán)境
SIMATIC Manager 的過(guò)程對(duì)象視圖通過(guò)提供過(guò)程變量的總體視圖,可以為過(guò)程工程師的工作提供支持。它可以樹型結(jié)構(gòu)顯示工廠的工藝層級(jí)結(jié)構(gòu),并以表格視圖的形式顯示過(guò)程變量/對(duì)象(一般數(shù)據(jù)、塊、參數(shù)、信號(hào)、消息、圖像對(duì)象、歸檔變量、層級(jí)文件夾、設(shè)備屬性和全局聲明)的各個(gè)方面。這可以幫助技術(shù)人員快速定位。
在標(biāo)記的層級(jí)分支中,所有對(duì)象都顯示在表格中,這樣便于使用簡(jiǎn)單易用的編輯、過(guò)濾、替換、導(dǎo)入和導(dǎo)出功能進(jìn)行直接處理。同時(shí),還可以通過(guò)設(shè)備的一種特殊測(cè)試模式在線測(cè)試和啟動(dòng)過(guò)程變量和 CFC。
過(guò)程控制的 OS 區(qū)和圖像層級(jí)結(jié)構(gòu),以及 SIMATIC PCS 7 資產(chǎn)管理,都可從工藝層級(jí)結(jié)構(gòu)衍生出來(lái)。并為面向工廠的過(guò)程對(duì)象識(shí)別提供支持。
借助于圖像層級(jí)結(jié)構(gòu),可以將公共顯示定位在畫面中,并將其自動(dòng)鏈接到子圖像中。組態(tài)工程師只需負(fù)責(zé)正確定位即可??梢孕薷娘@示域的定義和數(shù)量及其自定義報(bào)警。
I&C 和過(guò)程消息已在函數(shù)塊中進(jìn)行預(yù)組態(tài),而操作員輸入消息已在面板中進(jìn)行預(yù)組態(tài)。它們是觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)自動(dòng)生成的。必要時(shí),可以對(duì)消息文本進(jìn)行修改或定義消息的優(yōu)先級(jí)。
使用過(guò)程對(duì)象視圖,也可以組態(tài)“智能報(bào)警隱藏”功能。對(duì)于某些運(yùn)行狀態(tài),如果分組在某一單元中的工藝塊的消息(報(bào)警)對(duì)設(shè)備的安全和無(wú)故障運(yùn)行來(lái)說(shuō)不重要(例如,在調(diào)試和維護(hù)期間),則可以動(dòng)態(tài)隱藏這些消息(報(bào)警)。通過(guò)過(guò)程對(duì)象觀的警報(bào)矩陣的選項(xiàng)箱的選擇,最多 32 個(gè)操作狀態(tài)的每一個(gè)狀態(tài)里,警報(bào)可獨(dú)立顯示或隱藏。盡管被隱藏的報(bào)警沒有發(fā)出圖像或聲音信號(hào),但依然會(huì)被記錄并歸檔。
連續(xù)功能圖
連續(xù)功能圖 (CFC)
CFC 編輯器是用于易用的圖形方式組態(tài)和連續(xù)自動(dòng)化功能調(diào)試的工具。在該工具中,可以在 CFC 上對(duì)函數(shù)塊類型的實(shí)例進(jìn)行定位、參數(shù)分配和互連。還可以使用塊屬性“Op_Level”指定塊級(jí)別中各實(shí)例操作員的執(zhí)行優(yōu)先級(jí)。通過(guò)這種方式,可以更為細(xì)致地設(shè)置操作員的優(yōu)先級(jí)。
通過(guò)一些特殊組態(tài)技術(shù),可進(jìn)行其它合理組態(tài),例如,用圖中圖來(lái)實(shí)現(xiàn)分層的圖,或者以實(shí)例形式來(lái)多次使用圖塊類型(具體的控制單元類型和過(guò)程變量類型)或 SFC 類型(標(biāo)準(zhǔn)化的順序控制)。
CFC 編輯器支持以下類型的標(biāo)準(zhǔn)軟件模塊:
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函數(shù)塊類型
I&C 庫(kù)支持的函數(shù)塊遞歸功能可以作為最小的標(biāo)準(zhǔn)化軟件模塊。同時(shí),一些諸如閥或電機(jī)之類的過(guò)程工程組態(tài)設(shè)備都是在 I&C 條目中使用函數(shù)塊進(jìn)行建模的。這些設(shè)備具有驅(qū)動(dòng)信號(hào)和控制信號(hào),可以進(jìn)行參數(shù)分配并具有監(jiān)視功能,同時(shí)還包含在自動(dòng)轉(zhuǎn)換到已定義安全設(shè)置的互鎖功能。
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過(guò)程變量類型
每種過(guò)程變量類型都表示一個(gè)由特定 I&C 功能(例如,液位控制器)的基本自動(dòng)化函數(shù)塊實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn) CFC 圖表。雖然可以根據(jù)需求手動(dòng)修改和連接這種過(guò)程變量的實(shí)例,但通常都是通過(guò)類型實(shí)例方案統(tǒng)一對(duì)這些實(shí)例進(jìn)行修改。
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控制模塊類型
控制模塊類型 (CMT) 是一種新型的標(biāo)準(zhǔn)化軟件模塊。與 Advanced Engineering System 相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)比使用典型過(guò)程變量類型時(shí)更加高效的組態(tài)。CMT 中可以包含塊、圖表、控制變量(諸如信號(hào)和參數(shù)的塊 I/O)和消息。
創(chuàng)建一個(gè)新 CFC 時(shí),也就創(chuàng)建了一個(gè)和圖表具有相同名稱的新運(yùn)行組。所有隨后輸入到圖中的塊都被自動(dòng)加到該運(yùn)行組中。因此,每個(gè)塊在插入時(shí)都已經(jīng)分配有運(yùn)行屬性,組態(tài)工程師可以通過(guò)在運(yùn)行編輯器中修改或使用算法對(duì)這些屬性進(jìn)行優(yōu)化。
該算法首先單獨(dú)為每個(gè)運(yùn)行組確定了最佳的塊順序,然后確定運(yùn)行組的最佳順序。
除了便利的編輯功能之外,CFC 功能的范圍還包括強(qiáng)大的測(cè)試和調(diào)試功能以及可單獨(dú)組態(tài)的歸檔功能。
注意:
CFC 不只是 SIMATIC PCS 7 過(guò)程控制系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)工程組態(tài)軟件的一個(gè)組件。作為一個(gè)單獨(dú)的產(chǎn)品,它還可以與其它 SIMATIC 產(chǎn)品一起用在全集成自動(dòng)化 (TIA) 環(huán)境中。SIMATIC CFC 是 ST 70 產(chǎn)品目錄中的“SIMATIC 工業(yè)軟件”一章中涉及的一個(gè)組件(SIMATIC CFC V8.0 的訂貨號(hào):6ES7658-1EX08-0YA5).
順序功能圖
順序功能圖 (SFC)
SFC 編輯器用于以圖形方式對(duì)批生產(chǎn)操作的順序控制進(jìn)行組態(tài)和調(diào)試。它具有簡(jiǎn)單易用的編輯功能,以及強(qiáng)大的測(cè)試和調(diào)試功能。
使用順序控制,通過(guò)操作模式和狀態(tài)的更改來(lái)控制并有選擇性地處理通常由 CFC 創(chuàng)建的基本自動(dòng)化功能。順序控制可創(chuàng)建為 SFC 規(guī)劃或 SFC 類型,這由后續(xù)的使用方式來(lái)決定。
SFC 規(guī)劃
SFC 可用于實(shí)現(xiàn)僅應(yīng)用一次且會(huì)訪問(wèn)生產(chǎn)工廠的若干局部區(qū)域的順序控制。每個(gè) SFC 規(guī)劃都包含狀態(tài)信息以及用戶程序控制或用戶控制的標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出。與 CFC 中的塊一樣,SFC 規(guī)劃也可進(jìn)行定位和鏈接。通過(guò)簡(jiǎn)單的操作和按步驟連接或者按照工序鏈的跳轉(zhuǎn)就可以選擇要求的 CFC 塊連接。 符合 ISA88 標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)管理器允許在一個(gè)單個(gè) SFC 中最多組態(tài) 8 個(gè)單獨(dú)順控程序,例如管理 RUNNING、HOLDING 或 ABORTING 等狀態(tài)、或管理其它各種操作模式。
SFC 類型
SFC 類型是可重復(fù)應(yīng)用且會(huì)訪問(wèn)生產(chǎn)工廠某個(gè)局部區(qū)域的標(biāo)準(zhǔn)化順序控制。它們可以在庫(kù)中進(jìn)行組織,并像標(biāo)準(zhǔn)功能塊那樣得到處理,即它們可從一個(gè)類別中被選擇,并作為 CFC 計(jì)劃中的一個(gè)實(shí)例而進(jìn)行定位、互連和組態(tài)。
對(duì)原始設(shè)置所做的更改,將會(huì)自動(dòng)應(yīng)用到所有實(shí)例。一個(gè) SFC 類型可以包含最多 32 個(gè)序列。使用“創(chuàng)建/更新塊符號(hào)”功能,可在具有 HMI 功能的所有 SFC 實(shí)例的相關(guān)過(guò)程顯示中,自動(dòng)定位并互連塊符號(hào)。
I&C 庫(kù)
在最大程度減少工程組態(tài)輸入和項(xiàng)目費(fèi)用方面,這些庫(kù)元件起了關(guān)鍵的作用。
SIMATIC PCS 7 V8.0 標(biāo)準(zhǔn)工程組態(tài)軟件包括 2 個(gè) I&C 庫(kù):
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高級(jí)過(guò)程庫(kù)(當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn),預(yù)裝)
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PCS 7 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)(如果需要,隨后可以安裝以前的標(biāo)準(zhǔn))
I&C 庫(kù)中含有預(yù)組態(tài)和經(jīng)過(guò)測(cè)試的塊、面板和符號(hào),它們是構(gòu)成自動(dòng)化解決方案圖形化組態(tài)的基本元件。
塊的綜合范圍可按以下分類:
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數(shù)學(xué)運(yùn)算操作塊、模擬塊和數(shù)字邏輯塊
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連鎖塊
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具有集成顯示、操作和信號(hào)發(fā)送功能的工藝函數(shù)塊,如:
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標(biāo)準(zhǔn)控制塊和高級(jí)過(guò)程控制塊
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電機(jī)和閥塊
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計(jì)數(shù)器塊
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劑量裝置塊
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集成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的塊
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操作員控制和監(jiān)視塊
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消息和診斷塊
此外,一些諸如泵、閥、配料單元和控制器(級(jí)聯(lián)控制、分程控制)的過(guò)程設(shè)備,它們的預(yù)組態(tài)過(guò)程變量類型都增加了庫(kù)元素的范圍。
SIMATIC PCS 7 高級(jí)過(guò)程庫(kù)中閥塊的 OS 標(biāo)準(zhǔn)面板示例
高級(jí)過(guò)程庫(kù)
高級(jí)過(guò)程庫(kù) (APL) 是經(jīng)過(guò) SIMATIC PCS7 V8.0 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)改進(jìn)而來(lái),基于規(guī)劃工程師和工廠操作員的豐富經(jīng)驗(yàn),并將當(dāng)前 NAMUR 建議和 PI 規(guī)范考慮在內(nèi)。它采用了經(jīng)過(guò)改進(jìn)的新功能,以及美觀的圖形用戶界面,更方便操作員進(jìn)行操作,并強(qiáng)制操作員與工廠進(jìn)行交互。
而且,各種小版本的函數(shù)塊精簡(jiǎn)了核心功能,這些函數(shù)塊的塊圖標(biāo)和面板在過(guò)程顯示中所占空間極少,使得復(fù)雜過(guò)程的顯示更為清晰明了。
其它特殊功能:
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新的運(yùn)行模式:
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“本地”用于本地控制選項(xiàng)的集成和應(yīng)用
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“關(guān)閉”用于停用測(cè)量點(diǎn),以進(jìn)行維護(hù)和維修
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多個(gè)面板視圖
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“預(yù)覽”將顯示有關(guān) I/O 信號(hào)的狀態(tài)信息、自動(dòng)控制和可能/允許的操作員輸入以及進(jìn)行仿真的實(shí)際過(guò)程值。
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“便箋視圖”,用于記錄操作人員的臨時(shí)信息
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新型便捷的帶有初始信號(hào)信息的連鎖塊,可以直接從工藝功能塊中調(diào)用(如,從電機(jī)塊調(diào)用)
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靈活適應(yīng)庫(kù)塊中的功能
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可以直接在操作員站上進(jìn)行仿真,從而支持調(diào)試功能
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通過(guò)詳細(xì)劃分用戶權(quán)限防止操作員錯(cuò)誤
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采用功能“啟用本地操作員”,可以為工廠內(nèi)各個(gè)操作員站顯式地啟用/禁用對(duì)某個(gè)過(guò)程變量的操作
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通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的 PROFIBUS 配置文件,可以方便地集成任意的緊湊型驅(qū)動(dòng)器和開關(guān)/起動(dòng)器對(duì)象
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能夠協(xié)調(diào)對(duì)設(shè)備(例如,閥、配料單元或泵)的多個(gè)訪問(wèn)操作,例如,SFC/SIMATIC BATCH
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跟蹤操作員輸入窗口,大大簡(jiǎn)化連續(xù)的重復(fù)操作
行業(yè)庫(kù)
作為 SIMATIC PCS 7 工程組態(tài)組件提供的 Industry Library 可通過(guò)特定領(lǐng)域功能來(lái)擴(kuò)展 APL 的標(biāo)準(zhǔn)功能。它包含,例如:
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用于樓宇自動(dòng)化的各種塊(供暖、空調(diào)、通風(fēng))
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用于使用觸摸面板進(jìn)行操作和監(jiān)視的塊
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用于集成 SIMATIC S7 成套設(shè)備(對(duì) S7-300 進(jìn)行優(yōu)化)的塊
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諸如用于擴(kuò)展測(cè)量值監(jiān)視或指定設(shè)定值曲線的其它工藝塊
“行業(yè)庫(kù)”中的所有顯示圖標(biāo)、函數(shù)塊和面板都設(shè)計(jì)為 APL 樣式。
先進(jìn)過(guò)程控制 (APC) 功能
除了數(shù)量眾多的基本控制功能(例如,PID 控制、級(jí)聯(lián)控制、分程控制和比例控制)之外,SIMATIC PCS 7 的 I&C 庫(kù)也為高級(jí)控制功能提供了相應(yīng)的功能塊和模板,且無(wú)任何額外費(fèi)用:
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控制適應(yīng)性(增益規(guī)劃)
GainSched 塊可以根據(jù)操作點(diǎn),對(duì)非線性過(guò)程中的控制器參數(shù)進(jìn)行任意調(diào)整。和多邊形功能塊類似,GainSched 塊可以從一個(gè)輸入值(被測(cè)的變量 X),獲得三個(gè)單獨(dú)的輸出值,并將它們作為互連控制器塊的調(diào)整參數(shù)。根據(jù)被測(cè)變量 X 的特性,GainSched 塊以滑動(dòng)的方式,對(duì)組合閉環(huán)控制器的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
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超馳控制
兩個(gè)或兩個(gè)以上控制器的輸出可連接至一個(gè)共同的末控元件。并根據(jù)對(duì)當(dāng)前過(guò)程狀態(tài)的評(píng)估,決定哪個(gè)控制器可以訪問(wèn)最終控制元素。
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超前-滯后/前饋控制
前饋控制可以提前對(duì)可測(cè)量型強(qiáng)干擾進(jìn)行補(bǔ)償。因此,控制性能可以僅局限于模型不確定性和不可測(cè)故障上。
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PID 控制器優(yōu)化(PID 整定)
內(nèi)置 PID Tuner(PID 整定工具)適用于優(yōu)化 IPD、PI 或 P 控制回路中的 CTRL_PID 和 CTRL_S 軟控制器?;趯?shí)驗(yàn)確定的被控系統(tǒng)模型,根據(jù)絕對(duì)值優(yōu)化流程,可以確定有利的控制器參數(shù),使控制器可以實(shí)現(xiàn)最佳干擾響應(yīng)和最佳控制響應(yīng)??稍谑謩?dòng)或自動(dòng)模式下進(jìn)行優(yōu)化。典型的控制器值,例如實(shí)際值、設(shè)定值和調(diào)節(jié)變量等,均使用趨勢(shì)功能進(jìn)行記錄。具有確定參數(shù)的控制器的瞬時(shí)響應(yīng)可通過(guò)定義跳轉(zhuǎn)來(lái)檢查。得到的參數(shù)可根據(jù)需要進(jìn)行保存和調(diào)用。
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監(jiān)視控制質(zhì)量
根據(jù)設(shè)定值、實(shí)際值和調(diào)節(jié)變量等的在線數(shù)據(jù),ConPerMon 塊可以測(cè)定某個(gè)控制器塊(例如, PID 控制器)的控制質(zhì)量。根據(jù)比較質(zhì)量的偏差,如調(diào)試過(guò)程中的控制質(zhì)量,它會(huì)觸發(fā)警告或報(bào)警。所有對(duì)工廠或工廠單元控制質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)視的面板都能匯總在 OS 屏幕上,這樣可以及早檢測(cè)出故障,并進(jìn)行分析和改正。
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Smith 預(yù)估控制器
對(duì)于死區(qū)時(shí)間長(zhǎng)且相對(duì)恒定的過(guò)程,使用 Smith 預(yù)估控制器,可以顯著地提高其控制質(zhì)量。通過(guò)過(guò)程模型和實(shí)際過(guò)程的并行運(yùn)行,可以消除死區(qū)時(shí)間要素,使得控制器可以設(shè)計(jì)用于無(wú)死區(qū)時(shí)間過(guò)程,因而實(shí)現(xiàn)更高效率。
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基于模型的預(yù)測(cè)性多變量控制
ModPreCon 模型預(yù)測(cè)多元控制器可以單獨(dú)分析長(zhǎng)運(yùn)行周期復(fù)雜過(guò)程中多達(dá)四個(gè)相互依賴的變量的行為。之后,可以采用這些結(jié)果計(jì)算參數(shù)矩陣,以對(duì)這些變量進(jìn)行最優(yōu)控制。因此,有效地消除了對(duì)這些相互依賴的變量進(jìn)行分別控制而帶來(lái)的不利的交互作用。
注:
ModPreCon 對(duì)指定自動(dòng)化系統(tǒng)的存儲(chǔ)器和處理時(shí)間都有很高要求。由于這個(gè)原因,請(qǐng)?jiān)谑褂?ModPreCon 前檢查指定的自動(dòng)化系統(tǒng)的資源。
圖形編輯器
用于操作員系統(tǒng)工程組態(tài)的項(xiàng)目數(shù)據(jù)使用 SIMATIC Manager 進(jìn)行管理。所有與操作與監(jiān)視過(guò)程變量(如消息和 HMI 變量)有關(guān)的數(shù)據(jù),都是在定義自動(dòng)化功能的過(guò)程中自動(dòng)生成的。功能強(qiáng)大的圖形編輯器可用于生成過(guò)程顯示。
DOCPRO
DOCPRO 是一個(gè)根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn),高效生成和管理工廠文檔的工具。通過(guò)該工具,可以自由構(gòu)建項(xiàng)目數(shù)據(jù),以標(biāo)準(zhǔn)線路手冊(cè)的形式,處理這些數(shù)據(jù),并以統(tǒng)一格式進(jìn)行打印。還可以加入自己的封面、布局、圖形、標(biāo)識(shí)或標(biāo)題塊數(shù)據(jù)。打印過(guò)程也非常容易控制:可以專門打印項(xiàng)目的某個(gè)部分或所有項(xiàng)目數(shù)據(jù)。