西門子自動化與驅(qū)動產(chǎn)品合作伙伴 西門子DP電纜一級代理商全集成自動化的工業(yè)通訊
憑借全集成自動化(TIA),西門子公司成為唯一一家能夠一致性提供涵蓋所有領(lǐng)域自動化產(chǎn)品和系統(tǒng)的供應(yīng)商,從進(jìn)貨入庫到加工流程,再到產(chǎn)品配送,從現(xiàn)場級到生產(chǎn)控制級,再到公司管理級的集成。
全集成自動化的優(yōu)點不僅在設(shè)計和工程階段,而且在裝配和調(diào)試階段以及操作和維護階段都表現(xiàn)不俗。
只需花費較小的成本,即可創(chuàng)建自動化解決方案。全新的開發(fā)自由度,能夠更快速、更靈活地應(yīng)對新的市場需求。工廠也可很容易地進(jìn)行擴建或改造,而無需中斷當(dāng)前的生產(chǎn)運行。
隨著工業(yè)以太網(wǎng)在自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用增長,全集成自動化中的兩大主題愈顯重要:PROFINET 和 SCALANCE。
PROFINET——
用于提升工廠生產(chǎn)效率
您需要公司內(nèi)戰(zhàn)略性決策的無縫信息流 - 從第一個制造階段到操作直到公司管理層。為此,必須在工廠設(shè)計規(guī)劃伊始,即能保證高效性及高一致性。
PROFINET,是一種開放式、創(chuàng)新工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),符合所有工業(yè)自動化要求,可保證公司范圍內(nèi)的一致性通訊。
PROFINET 用于直接連接分布式現(xiàn)場設(shè)備到工業(yè)以太網(wǎng),以及同步運動控制應(yīng)用的解決方案。 借助于組件技術(shù),PROFINET 還支持分布式自動化系統(tǒng),以及垂直集成和安全型應(yīng)用的解決方案。PROFINET 還支持控制器與控制器之間的通訊。
在所有層內(nèi)安全、靈活地與 SCALANCE 網(wǎng)絡(luò)組件網(wǎng)絡(luò)連接
SCALANCE X 工業(yè)以太網(wǎng)交換機、SCALANCE S 工業(yè)安全模塊以及工業(yè)無線局域網(wǎng) (IWLAN) 接入點和客戶端模塊(SCALANCE W)、SCALANCE M 可以充分地滿足工業(yè)應(yīng)用的要求,可用于對 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)上的工作站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。
將無線通訊應(yīng)用于自動化設(shè)備及工業(yè)終端設(shè)備,可實現(xiàn)更大的靈活性。結(jié)果是,簡化維護工作、減少維修成本、縮短停機時間。通過 SCALANCE 產(chǎn)品實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò),可以實現(xiàn)安全的,甚至于故障安全的通信。這在很大程度上提高了公司的競爭力。
可以在無線電場內(nèi)執(zhí)行具有實時要求的復(fù)雜應(yīng)用。
將無線功能用于移動設(shè)備可以節(jié)約電纜和維護成本,無人駕駛的運輸系統(tǒng)可以通過無線系統(tǒng)接收數(shù)據(jù),無需電纜,可以靈活地選擇路徑。
整個解決方案包括:
總線系統(tǒng),帶有
無源網(wǎng)絡(luò)部件,例如電纜
有源網(wǎng)絡(luò)部件,例如交換機
接口,用于連接自動化設(shè)備至總線系統(tǒng)
集成接口
自帶通訊處理器
網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換,如 IE/PB 鏈接器 PN IO
用于組態(tài)網(wǎng)絡(luò)的軟件
服務(wù)和診斷工具,例如,SINEMA
SIMATIC NET 具備集成式完整解決方案所需全部部件,并支持下列通訊系統(tǒng):
工業(yè)以太網(wǎng) (IEEE 802.3)
該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準(zhǔn)是局域網(wǎng)環(huán)境中的第一個網(wǎng)絡(luò)。
通過工業(yè)以太網(wǎng),可在分布很廣的區(qū)域內(nèi)構(gòu)建功能強大的通訊網(wǎng)絡(luò)。
PROFINET (IEC 61158/61784)
國際標(biāo)準(zhǔn)使用了工業(yè)以太網(wǎng),可實現(xiàn)直至現(xiàn)場級的實時通訊,也可將企業(yè)級集成進(jìn)來。通過充分利用現(xiàn)有的 IT 標(biāo)準(zhǔn),PROFINET 允許同步運動控制應(yīng)用、有效的跨制造商工程設(shè)計和工業(yè)以太網(wǎng)上機器和系統(tǒng)的高利用率。PROFINET 支持分布式自動化和控制器之間的通訊,可實現(xiàn)故障安全應(yīng)用。
PROFIBUS (IEC 61158/61784) -
領(lǐng)先的布線系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)。它既可以實現(xiàn)加工制造應(yīng)用內(nèi)部的通信,也可以實現(xiàn)面向過程的應(yīng)用的內(nèi)部通信。
AS-Interface (EN 50295/IEC 62026) -
可替代電纜束的國際標(biāo)準(zhǔn)連接技術(shù),可通過兩線制總線非常經(jīng)濟地將傳感器和執(zhí)行器連接在一起。
IO-Link -
用于智能化連接現(xiàn)場級到 MES 級的傳感器和執(zhí)行器的標(biāo)準(zhǔn)。
網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換通過控制器或鏈路實現(xiàn)?梢詮墓S的任何位置執(zhí)行組態(tài)和診斷。 下列標(biāo)準(zhǔn)型CPU 可以提供:
CPU 312,用于小型工廠
CPU 314,用于對程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
CPU 315-2 DP,用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
CPU 315-2 PN/DP,用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠,在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 317-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
CPU 317-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠,在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 319-3 PN/DP,用于具有極大容量程序量何組網(wǎng)能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠,在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
下列緊湊型CPU 可以提供:
CPU 312C,具有集成數(shù)字量 I/O 以及集成計數(shù)器功能的緊湊型 CPU
CPU 313C,具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
CPU 313C-2 PtP,具有集成數(shù)字量 I/O 、2個串口和集成計數(shù)器功能的緊湊型 CPU
CPU 313C-2 DP,具有集成數(shù)字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計數(shù)器功能的緊湊型 CPU
CPU 314C-2 PtP,具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 、2個串口和集成計數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
CPU 314C-2 DP,具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
下列技術(shù)型CPU 可以提供:
CPU 315T-2 DP,用于使用 PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)、對程序量有中/高要求、同時需要對8個軸進(jìn)行常規(guī)運動控制的工廠。
CPU 317T-2 DP,用于使用 PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)、對程序量有高要求、又必須同時能夠處理運動控制任務(wù)的工廠
下列故障安全型CPU 可以提供:
CPU 315F-2 DP,用于采用 PROFIBUS DP 進(jìn)行分布式組態(tài)、對程序量有中/高要求的故障安全型工廠
CPU 315F-2 PN/DP,用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠,在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 317F-2 DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的故障安全工廠
CPU 317F-2 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠,在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 319F-3 PN/DP,用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的故障安全型工廠,在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
所有 CPU 均具有堅固、緊湊的塑料機殼。在前面板上的部件有:
狀態(tài)和故障 LED
模式選擇開關(guān)
MPI 端口
CPU 還具有以下配置:
SIMATIC 微型存儲卡(MMC 卡)插槽;
MMC 卡替代集成的裝載存儲器,因此是操作必備品。
使用前連接器連接到集成的 I/O 端口(僅限緊湊型 CPU)
連接 PROFIBUS 總線(僅限于DP型CPU)
RS 422/485 的連接(僅 PtP CPU)
連接 PROFINET(僅限于PN型CPU)
SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空間小以及最小的維護成本,因此提高了性價比。
高處理速度;
例如,在 CPU 315-2 DP 中,位運算時,0.05 µs;浮點運算時,0.45 µs,
在 CPU 319-3 PN/DP 中,位運算時,0.004 µs;浮點運算時,0.04 µs
擴展數(shù)量
作為裝載存儲器的 SIMATIC 微型存儲卡(MMC):
可在微型存儲卡中存儲一個完整的項目,包括符號和注釋。RUN 模式下也可以進(jìn)行讀/寫操作。這樣可以降低服務(wù)成本
無需電池即可在 MMC 上備份 RAM 數(shù)據(jù)
編程
使用STEP7中的 LAD、FBD STL 對 CPU 進(jìn)行編程。可以使用下列編程工具:STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。
可以運行 CPU 314 的工程與組態(tài)工具(例如,S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC)。
標(biāo)準(zhǔn)型CPU
對標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 進(jìn)行編程時需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的軟件。
緊湊型 CPU
對緊湊型 CPU 進(jìn)行編程時需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的軟件。老版本的STEP 7需要升級。
具體應(yīng)該短接哪根線呢?(手冊上面沒有明確標(biāo)出AI(Analogy Input)模擬量輸入西門子S7-300中央處理器
SIMATIC 軟件是一個無縫互連的軟件工具系統(tǒng),適用于 SIMATIC S7 和 SIMATIC WinAC 可編程控制器。它對自動化工程的各個階段都提供方便的功能:
硬件的規(guī)劃、組態(tài)和參數(shù)化及通訊。
生成一個用戶程序
文檔。
測試、調(diào)試和維修
過程控制系統(tǒng)
歸檔
SIMATIC 軟件使用標(biāo)準(zhǔn):
DIN EN 6.1131-3:
SIMATIC 編程語言符合標(biāo)準(zhǔn) DIN EN 6.1131-3。這就降低了花在熟悉和培訓(xùn)中的費用。
Microsoft Windows:
使用基于 Windows 的應(yīng)用程序和圖形大大縮短了熟悉和培訓(xùn)過程。
SIMATIC 軟件已集成:
公用數(shù)據(jù)管理:
所有項目數(shù)據(jù)(如,符號表、組態(tài)數(shù)據(jù)和參數(shù)分配數(shù)據(jù))均存儲在一個中央數(shù)據(jù)庫中。它們可供所有工具使用:這就節(jié)省了多重輸入的時間并減少了錯誤。
集成式工具系統(tǒng):
用戶友好的工具在自動化項目的每一步都可以使用。
兼容性:
SIMATIC 軟件系統(tǒng)平臺和辦公系統(tǒng)兼容。
SIMATIC 軟件提高生產(chǎn)率:
面向工作的工具:
這些工具易于使用并針對每一種應(yīng)用場合進(jìn)行了優(yōu)化。
可多次使用的程序部件:
完整的程序組件存儲在庫中,并且在后續(xù)項目中只需拷貝過來即可。
并行處理:
將一個系統(tǒng)細(xì)分成多個項目,允許您將處理分配給不同人員。
集成式診斷功能減少了停機時間并降低了于此相關(guān)的成本。采用 PROFINET,實現(xiàn)更大靈活性
工業(yè)無線局域網(wǎng) (IWLAN) IWLAN 減少了維護成本、提高可靠性,并且,可以實現(xiàn)令人信服的優(yōu)異通信性能。僅 PROFINET 才可以使用安全 IWLAN。
安全性
通過 PROFIsafe 實現(xiàn)安全相關(guān)通信,可以可靠地保護人員、環(huán)境和工廠。
靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
除了直線拓?fù)渫,PROFINET 還可以采用星形、樹形和環(huán)形拓?fù)洹?/span>
開放式標(biāo)準(zhǔn)
得益于其開放性,PROFINET 為可編程控制器和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)設(shè)備等可以接入的統(tǒng)一的機器/工廠自動化網(wǎng)絡(luò)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
Web 工具
PROFINET 是百分之百的以太網(wǎng)絡(luò),并且支持 TCP/IP。因此,除了其它特點之外,這一特性使得 PROFINET 也可以使用 Web 技術(shù),例如,訪問現(xiàn)場設(shè)備的集成式 Web 服務(wù)器。
可擴展性
采用 PROFINET,即使在運行期間,也可以按照自己的意愿擴展網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。
采用 PROFINET,實現(xiàn)更高的效率
一條電纜,多種用途
PROFINET 通過一根電纜提供了大量功能,可以收集機器數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)的 IT 數(shù)據(jù)。這實現(xiàn)了一致性,而且,通過降低布線和培訓(xùn)開銷實現(xiàn)了成本節(jié)省。
設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)診斷
可以從設(shè)備中讀出大量診斷數(shù)據(jù),準(zhǔn)確、快速的定位錯誤?梢圆捎脴(biāo)準(zhǔn)的 HTML Web 站點,以本地和遠(yuǎn)程方式維護 PROFINET 設(shè)備。
提高能源效率
PROFIenergy 可以以協(xié)調(diào)的集中控制方式在休息期間切斷各個負(fù)荷或者整個生產(chǎn)設(shè)備。
電纜布線簡便
無需專家知識,在短時間內(nèi)無任何故障地構(gòu)建工業(yè)網(wǎng)絡(luò):PROFINET 采用快速連接系統(tǒng)使這一目標(biāo)成為可能。
快速更換設(shè)備
更換 PROFINET 設(shè)備時,IO 控制器可以檢測到新設(shè)備,并自動在為其分配名稱。
極為堅固
通過在現(xiàn)場設(shè)備中使用交換機,可防止網(wǎng)絡(luò)中某個部分出現(xiàn)的故障影響整個工廠網(wǎng)絡(luò)。 PROFINET 可以采用光纜,尤其是在對電磁干擾極為敏感的區(qū)域內(nèi)。
采用 PROFINET,實現(xiàn)更高性能
速度
高速運動控制應(yīng)用需要高速的數(shù)據(jù)交換。PROFINET 的循環(huán)時間短,因此,可以提高機器和工廠的生產(chǎn)率。
精度
PROFINET 通信是確定性通信。抖動時間 < 1 µs,從而實現(xiàn)了最精確的循環(huán)、保證了產(chǎn)品高品質(zhì)。
大數(shù)量結(jié)構(gòu)
借助 PROFINET,一個 SIMATIC 控制器可以管理最多 256 個設(shè)備。單個網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)量沒有限制。
高傳輸速率
通過以太網(wǎng)的使用,PROFINET 實現(xiàn)了明顯優(yōu)于老現(xiàn)場總線的傳輸速率。據(jù)此,可以毫無問題地傳輸大量數(shù)據(jù),且該傳輸過程不影響 I/O 數(shù)據(jù)的傳輸。
介質(zhì)冗余
通過冗余安裝,可實現(xiàn)更高工廠可用性。 介質(zhì)冗余可借助于外部交換機來實現(xiàn),或者通過集成 PROFINET 接口直接實現(xiàn)。
快速調(diào)試
在模塊化設(shè)備中,IO 控制器必須能夠快速地檢測出新機器或者工廠區(qū)段。快速啟動期間,PROFINET 可以在 500 毫秒內(nèi)檢測出設(shè)備,并將它們連接至 IO 控制器。