在这种结构中,可以设置冗余 os服务器以满足更高的可用性要求。运行状况检查设备会监视运行在 os服务器上的关键应用程序是否出现软件故障。如果检测到故障,则触发到冗余系统的切换机制。冗余 os服务器的同步是自动、高速进行的。
os 客户端不仅可以访问一对 os 服务器/服务器对上的数据,而且可以同时访问多对os 服务器对上的数据(多客户端模式)。这样就可以将一个工厂划分成几个工艺单元,将相应数据分配给几个 os服务器/服务器对。这种分布式系统除了可扩展性以外,还能将各个工厂区域相互分开,从而提高了系统的可用性。
os 服务器设计为具有客户端功能,使其可以从同一多用户系统中的其它 os服务器上访问数据(归档、消息、标签、变量)。这意味着一台 os 服务器上的过程图形可与其它 os服务器上的变量相链接(与区域无关的显示)。
与 os 单站类似,也可通过以下网络组件之一将 os 服务器连接到工业以太网
ie:cp 1623 通信模块(预装在 simatic pcs 7 工业工作站中)或 cp 1628 通讯模块,zui大值与zui多64 个自动化站进行通信
bce:标准以太网卡 (10/100/1000 mbps) 和可以与zui多 8个自动化系统(非冗余站)进行通信的基本通信以太网
该 os 服务器还具有两个可用于连接终端总线的板载 10/100/1000 mbps以太网 rj45 端口。
数据归档os 单站和 os 服务器中已包括一个高性能归档系统,运行时可组态,它基于microsoft sql server,带有用于短期归档过程值(通常 1 至 4 个星期)和消息/事件(通常 2个月)的循环归档。该系统也可结合一个外部数据归档系统以长期存储数据。如,“过程数据归档和报告”部分中所述 processhistorian 系统。
这些归档数据可保存在操作系统所支持的各种存储介质上。例如在 nas驱动器上。
设计s7-300
概述
s7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件:
a cpu:
不同的 cpu 可用于不同的性能范围,包括具有集成 i/o 和对应功能的 cpu 以及具有集成 profibusdp、profinet 和点对点接口的 cpu。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (sm)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (cp)。
用于高速计数、定位(开环/闭环)及 pid 控制的功能模块(fm)。
根据具体要求,也可使用下列模块:
负载电源 (ps) 用于将 simatic s7-300 连接到 120/230 v ac电源电压。
接口模块 (im) 用于连接多层配置中的中央控制器 (cc) 和扩展单元 (eu)。
simatic s7-300 可通过跨 cc 和 3 个 eu 分布的zui多 32个模块来操作。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。
适合扩展环境条件的 siplus 模块:
适合温度范围 -25 至 +60 °c、较高湿度、冷凝和结霜负荷条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 ip20机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 ip65 外壳。
设计
s7-300 的简单设计使其功能多样,易于维护:
安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。
集成背板总线:
集成的背板总线;背板总线集成在模块上。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。
模块采用机械编码,更换极为容易:
更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
现场证明可靠的连接:
对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
top 连接:
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
规定的安装深度:
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。
无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
扩展
如果用户需要使用 8个以上插槽来安装其自动化任务中的信号模块、功能模块或通信处理器模块,则可以将 s7-300(cpu 312 和cpu 312c 除外)扩展:
中央控制器和3个扩展机架zui多可连接32个模块:
总共可将 3 个扩展装置(eu)连接到中央控制器(cc)。每个 cc/eu 可以连接八个模块。
通过接口模板连接:
每个 cc / eu 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 cpu 旁边的插槽中并自动处理与扩展装置的通信。
通过 im 365 进行扩展:
1 个扩展装置zui远扩展距离为 1 米;电源电压也通过扩展装置提供。
通过 im 360/361 扩展:
3 个扩展装置, cc 与 eu 之间以及 eu 与 eu 之间的zui远距离为 10m。
物理隔离安装:
对于单独的 cc/eu,也能够以更远的距离安装。两个相邻 cc/eu 或 eu/eu 之间的距离:zui大 10 m
灵活的安装选件:
cc/eu 既可以水平安装,也可以垂直安装。这样可以zui大限度满足空间要求。
通信
s7-300 具有不同的通信接口:
连接 as-interface、profibus 和 profinet/工业以太网总线系统的通信处理器。
用于点到点连接的通讯模块。
多点接口 (mpi),集成到 cpu 中;
用于同时连接编程器/pc、hmi 系统和其它 simatic s7/c7 自动化系统的低成本解决方案。
通过 profibus dp 进行过程通信
simatic s7-300 通过通信模块或配有集成式 profibus dp接口的 cpu 连接到 profibus dp 总线系统。通过带有 profibus dp 主站/从站接口的cpu,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,profibus dp上的分布式i/o处理与集中式i/o处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
以下设备可作为主站连接:
simatic s7-300
(使用带 profibus dp 接口的 cpu 或 profibus dp cp)
simatic s7-400
(使用带 profibus dp 接口的 cpu 或 profibus dp cp)
simatic c7
(通过配有 profibus dp 接口的 c7,或通过 profibus dp cp)
simatic s5-115u/h、s5-135u 和 s5-155u/h,带 im 308
simatic 505
出于性能原因,每条线路上连接的主站不得超过 2 个。
以下设备可作为从站连接:
et 200 分布式 i/o 设备
s7-300,通过 cp 342-5
cpu 313c-2 dp,cpu 314c-2dp,cpu 314c-2 pn/dp,cpu 315-2 dp,cpu 315-2pn/dp,cpu 317-2 dp,cpu 317-2 pn/dp 和 cpu 319-3pn/dp
c7-633/p dp,c7-633 dp,c7-634/p dp,c7-634 dp,c7-626dp,c7-635,c7-636
现场设备
虽然带有 step 7 的编程器/pc 或 op 是总线上的主站,但是只使用 mpi功能,另外通过 profibus dp 也可部分提供 op 功能。
通过 profinet io 进行过程通信
simatic s7-300 通过通信模块或配有集成式 profinet 接口的cpu 连接到 profinet io 总线系统。通过带有 profibus 接口的cpu,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,profinet io 上的分布式 i/o 处理与集中式 i/o处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
可将下列设备作为 io 控制器进行连接:
simatic s7-300
(使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu)
simatic et 200
(通过带有 profinet 接口的 cpu)
simatic s7-400
(使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu)
可将下列设备作为 io 设备进行连接:
et 200s im151-8 pn/dp cpu, et 200proim154-8 pn/dp cpu
simatic s7-300
(使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu)
通过 as-interface 进行过程通信
s7-300 具有一个通信模块 (cp 342-2),适合连接as-interface 总线的现场设备(as-interface 从站)。
更多信息,请参见通信处理器。
6es7 307-1ba01-0aa0电源模块(2a)6es7 307-1ea01-0aa0电源模块(5a)6es7307-1ka02-0aa0电源模块(10a)cpu
维护站专门用于工厂资产管理(也被称为“车间资产管理”),即,管理公司资产中用于生产活动的固定资产。其任务包括对工艺系统中的设备(尤其是I&C 设备)进行高效的使用和管理,目标是保持和提高设备的价值。
为此,采用了以下维护策略:
修正性维护
对尚未处理的错误和诊断消息做出响应
通过冗余组态来控制或尽量减小故障风险
以修理和更换的形式进行维护
预防性维护
预防性诊断和维护
在实际发生故障之前,启动合适的维护措施
以时间确定型或状态确定型维护的形式进行维护(具体取决于损耗程度)
预测性维护
预测性诊断,适时检测潜在问题并确定剩余的使用寿命。
通过维护站,维护工程师可以检查自动化系统的硬件,评估其诊断消息和相关信息,并据此获得合适的维护措施。通过这种方式,维护工程师可以对整个维护周期(自诊断消息的出现、延伸至详细诊断信息的评估和维护措施的规划、启动和跟踪,直至其结束为止)进行规划、控制和归档处理。