6ES7511-1AL03-0AB0型号介绍

6ES7511-1AL03-0AB0型号介绍

该控制系统共需开关量输入93点，开关量输出35点，模拟量输入62点。为尽可能减少电磁干扰，根据分布情况，系统共分一个主站和五个从站。选用西门子S7-300系列CPU315-2DP作为主工作站，S7-200系列CPU224加开关量输入输出模块EM223和模拟量输入模块EM231以及Profibus-DP模块EM277组成从工作站，并为每一个从站配置了一个TD200文本操作显示面板用于本地实时显示工作参数。在发射台监控室设置了两台装有西门子WinCC组态软件的研华工控机。整个系统通过工业现场总线（PROFIBUS-DP）联接而成。系统网络结构见“系统原理图”。





6台PLC工作站完成较底层的控制动作，包括：开关信号的采集，模拟信号的采集，以及由PLC给发出控制信号。选用一台S7-300是为了实现上位机冗余、底层PLC CPU时钟校正、自动开关数据存储和所有采集的数据的快速集中处理。

2台上位机通过工业以太网（TIP/IP），完成互相冗余；同时，通过总线将6台PLC的数据全部采集上来，在画面上显示。冗余的上位机增强了整个系统的可靠性。

由于发射台有着强磁场干扰和的模拟量信号不在PLC标准范围之内，在工作站PLC与之间使用了信号调理电路联接；信号调理电路的作用是将的模拟量信号转化为标准的4-20mA模拟信号作为PLC的输入，并且从电磁兼容的角度考虑，也保证了采集信号的准确。


三、 系统软件

整个软件系统分为PLC工作站应用软件和上位机人机界面组态软件两大部分。本系统中采用西门子公司的STEP7和MicroWin_3.2编程软件进行了PLC工作站的应用软件编程，同时还采用了西门子公司的WinCC组态软件进行了上位机人机界面的组态编程。



四、 系统功能

本系统主要实现了下述功能：

1. 自动监测系统运行状态，实时监测、记录各参数量值（包括模拟量和开关量值）；对异常情况和参数越限进行记录报警；自动记录各机器开关机的时间及累计运行时间。

2. 按各频率每周播出时间表，定时（或随时）开机、关机、倒机；

3. 报警功能：有故障，即时显示报警。本地采用语音声、光报警方式，并可根据故障程度自动开启备用；

4. 根据不同用户的权限实时控制各种操作。

5. 自动生成报表功能：可根据用户的要求，生成各类报表（如日报表、季报表、故障记录、维修记录、检修记录、指标记录、交接班记录等）。报表可根据需要进行定时或随机打印；

6. 键盘功能

1) 可通过小键盘对机进行人工干预或修改某些参数；
2) 可修关机时间、当前时间、倒机时间；
3) 可通过键盘操作实现开机、关机、倒机等操作；
4) 为了避免频繁倒机，可屏蔽某一部的使用。

7. 遥控操作主要是对的工作参数进行设置或直接控制，主要的命令有：开机（包括高开、低开）、关机（包括高关、低关）、倒机、复位等。值班员通过这些功能，控制设备的工作状态。

为了保证系统的安全有效运行，系统提供口令管理机制来限定值班员的操作权限和操作范围。值班员的权限由系统管理员设定。

系统运行过程中的操作情况都被自动记录，包括值班员的编号、时间、命令等。系统可以对进行查询、检索，以便了解值班员对系统的操作

8. 数据查询

1) 历史曲线：查询设备的模拟量，每五分钟取一点数据，画出昨天和今天的两条曲线。
2) 事件查询列出设备发生故障或越限这两种事件，并显示故障代码及含义，发生故障设备的数据、状态。

9. 数据存储：

1) 一类是五分钟数据，它只包含模拟量，因为数据量较大，只需保存三个月，五分钟数据以曲线的方式显示；
2) 一类是例行数据（整点数据），包括模拟量、开关量，整点数据是各类报表的依据。
3) 另一类是故障数据，包含故障前后十秒内的所有数据。
4) 所有历史数据亦可存入光盘长期保存。

10. 数据库的通用性和安全性

1) 历史数据存放在主服务器数据库中，在从服务器中建立该数据库的镜像备份，两者通过定时校验，发现问题及时自动恢复。

2) 对数据库的查阅、修改、删除设置不同级别的权限，以防数据库中的信息被破坏。

11. MIS系统（管理信息系统）是监控系统中的一部分，是一个小型的数据库，主要是对机房内的器材、图纸资料、技术进行统一的、规范的、科学的管理。MIS系统具备一般数据库所具有的各种功能，包括对器材、图纸资料、指标记录、维修记录、交接班记录进行显示、查询、检索、统计、打印报表等功能。

12. 远程访问采用网络操作系统、内置Web Server软件，利用Web 信息发布技术，通过局办公网，为上级**和相关职能部门提供有关的信息。

为了保证系统的安全，减少系统入侵或人为破坏的可能性，应设置实时数据网关，使监控网能共享办公网资源，办公网不能直接访问监控网，只能按权限取得约定的实时信息

PLC肯定不是**个映入脑海的。但是当一群用这种想法设计出一个船舶发动机控制系统时，灵活、应用简单、价格便宜让PLC成为一种合乎逻辑的选择。Toledo工程学院的教授让学生们将电子控制系统巧妙的融合在船舶发动机中，使发动机拥有更长的寿命及减少维修。而且，这个系统允许船员和乘客监视发动机的同时可以控制发动机的运转。船长可以通过手持式控制设备使整个系统协调工作。这个系统的核心部件是一部性能优越的电动机。同样控制系统的性能也应较为优越，这样有利于商业化。六个Toledo大学工程专业的学生组成了一个团队，他们向船舶发动机发起了挑战。

    　这个项目开始时是非常糟糕的。他们使用一只价格昂贵又难以操作的PLC，他们花费了整个项目将近一半的时间，然而一无所获。最后他们选用了较之之前便宜又相对好用的产品—西门子HMI及S7-1200。这就为这群处于困惑中的学生带来了转机。这个新装机节省了3000美元，差不多节约了50%。这样他们人均花费就在30美元以下了，这对于他们来说是较为重要的。

  　  他们将PLC及安全装置添加在一个现有的发动机中。系统包括两个状态：空挡和运行。在空挡位置，电动机停止，一切操作无效，在运行状态，电动机的的转速可用通过HMI上的按钮或者计数式频率计来控制.通过PLC同样可以精确的启动电动机，系统在运行过程中每一个变量都可以准确的监控。系统也有保护装置，当参数**过设定值时系统就会自动停止。还装有三个报警指示灯。警告显示黄色，错误显示红色，当系统出现错误时还可以手动报警，系统运行良好时显示绿灯。为了完成这些功能，他们应用了较简单的控制理论，环形控制方法。同样电路原理也应用到其中了，因为PLC及HMI需要24V的直流输入电.PLC作为判断装置，通过内部的程序进行判断的。HMI的操作面板允许操作人员进行系统控制，例如，开启发动机、监控系统运行情况、加速操作等。HMI和PLC通过以太网连接。PLC可以和电子电路进行信号交换，例如，按钮、调档、指示灯显示、报警显示。油压液位能够检测，一个非零的比较放大器应用在这里，传感器输入一个负的信号给放大器，正极是由一个分压器输入一个参考电压。