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「SIEMENS中国有限公司

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公司在经营活动中精益求精，具备如下业务优势：

 SIEMENS 可编程控制器

　　1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200

　　2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等

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　　1、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM420、MM430、MM440、G110、G120.　　　　　　　　　

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 SIEMENS 数控 伺服

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前瞻聚力，同心致远

西门子正是前行路上能共担风雨的伙伴。从一颗葡萄到一滴美酒的美妙变迁能在西门子数字化平台上全程追溯。而在2016年汉诺威博览会上，也源自西门子的前沿数字技术。

凭借**技术、全面产品线、覆盖200多个国家的全球网络、金融解决方案及灵活服务模式，西门子在电力、油气与化工、矿山与工业等领域与中国EPC企业携手前行。

截至2015年底，西门子已与中国能建、中国电建、中石油、中石化、中材集团、中集来福士等上百家中国EPC企业在近60个国家合作项目，足迹遍及六大洲。

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用于PROFIBUS 的 RS485 总线连接器，可用于连接 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络部件到PROFIBUS 总线电缆。用于将 PROFIBUS 节点连接到 PROFIBUS 总线电缆安装方便FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技术，可确保极短的组装时间集成端接电阻 (6ES7 972-0BA30-0A0 中不具有)通过带 Sub-D 接口的连接器可以连接编程器，无需额外安装络节点

DP总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口（9 针 Sub-D 接口）中。可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆通过从外部清晰可见的便于接触的开关以连接总线连接器中集成的总线端接器（不适用于 6ES7 972-0BA30-0A0）。在此过程中，连接器中的进线和出线总线电缆是分开的（隔离功能）必须在 POFIBUS 网段的两端进行这种连接。

CP 5611 可在不同的软件包下操作，并且允许用户通过 PROFIBUS 和 多点式接口 （MPI） 执行编程设备功能和个人电脑的功能每一台编程器 / 个人电脑只能使用一个 CP同样，每一台 CP 也只能使用一个协（PROFIBUS DP、S7 通信或者 FDLCP 5603 作为 PROFIBUS DP 主站运行，它将过程影象（输入数据、输出数据和诊断数据）存储在双端口 RAM 内（CP 的存储区）CP 5603 的硬件独立执行与 PROFIBUS 从站的高性能数据交换。用户直接访问双端口 RAM。从站的过程数据总是一致性的，即用户从一个相同的循环周期中得到数据。DP-base 和 HARDNET-PB DP 软件的并行运行是不允许的。

该软件保证 SIMATIC S5/S7（SIMATIC S5-95U 除外）控制器通过与 STEP5/STEP7 连接的 PROFIBUS 编程。安装 CP 5603（DP-base）后可以进行于 CP 5603 的编程器/OP 通讯。 无需另外的软件包开放式通讯（发送/接收，于 FDL 接口安装好 CP 5603（DP-base）之后就可以进行发送/接收（FDL 接口），可提供数据传输、诊断和管理服务。无需另外的软件包用于实现 S7 通信的软件（HARDNET-PB S7）SIMATIC S7系统部件经过S7通讯相互进行通讯。 S7 编程接口使 PG/PC 应用程序得以存取 SIMATIC S7 系统的部件的入口。 存取SIMATIC S7数据既方便又灵活。

西门子PLC系列介绍：

S7-200 CN PLC 实用于各行各业，各种场所中的检测、监测及掌握的主动化。S7－200 CN 系列的壮大功用使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能完成庞杂掌握功用。因而S7－200CN 系列具备极高的性能\价钱比。
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SIMATIC S7-300 一种通用型PLC，能适合自动化工程中的各种应用场合，尤其是在生产制造工程中的应用。模块化、无排风扇结构、易于实现分布式的配置、以及用户易于掌握等特点，使得S7-300 PLC在以下工业部门中实施各种控制任务时，成为一种既经济又切合实际的解决方案：

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在制造自动化和过程自动化中，对一切中、高端的运用来说，SIMATIC S7－400 都是功用**强大的PLC。 S7－400 PLC分为规范型和容错型（可配置成故障安全型） 两种。强大的体系功用和便捷的用户界面使得SIMATIC S7－400 成为各种自动化功用的显著技巧和经济性处理计划

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LOGO!-通用逻辑控制模块填补了继电器与PLC之间的技术空间，目前已发展成为模块化的标准组件产品，而且其性能亦更为优越！通过集成的8种本功能和26种特殊功能，LOGO!可以代替数以百计的开关设备，从时间继电器一直到接触器。新的模块化LOGO!能够节省控制柜的空间，需要的附件更少从而进一步降低库存量，并且根据您的任务需求，可随时进行灵活扩展。因此，LOGO!不仅节约成本费用，而且能缩短工程时间达70%。LOGO!安装方便，几乎不需任何接线，编程也极其简单。更加值得一提的是，LOGO!有很好的抗振性和很高的电磁兼容性(EMC)，完全符合工业标准，能够应用于各种气候条件。LOGO!达到了B级无线电干扰抑制指标并通过了所有必需的国际认证，因此，LOGO!得以在全**范围内广泛应用！

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MICROMASTER 440 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号，额定功率范围120W 到200kW 恒定（转矩CT 控制方式），或者可达250kW （可变转矩VT控制方式），供用户选用。本变频器由微处理器控制，并采用具有现代**技术水平的绝缘栅双极型晶体管（IGBT ）作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护MICROMASTER 440 具有缺省的工厂设置数，它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能，在设置相关参数以后，它也可用于更高级的电动机控制系统。MICROMASTER 440 既可用于单机驱动系统，也可集成到‘自动化系统’中。

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SIMATIC HMI 人机界面
SIMATIC 人机界面产品真正满足不同用户的个性化需求，使您完美监控生产进程，保证您的机器和工厂时刻处于优化的高效运行状态。

引领技术趋势
随着生产过程的日益复杂，生产机器和系统需要完成的控制任务更加多样。简化这种日益增长的复杂性是我们开发每件HMI 新产品的主要目标。开放的，标准化的硬件和软件接口使我们的产品遍及**各个角落。

SIMATIC HMI 使您全面监控
从简单的按钮面板到生产过程可视化监控系统，SIMATIC HMI全系列产品满足各种应用场合，包括个性化定制解决方案

图形介绍：

西门子电子手轮型号：
6FX2007-1AB00  6FX2007-1AB01  6FX2007-1AB02  6FX2007-1AB03  6FX2007-1AB10  6FX2007-1AB11
6FX2007-1AB12  6FX2007-1AB13  6FX2007-1AC00  6FX2007-1AC01  6FX2007-1AC02  6FX2007-1AC03
6FX2007-1AC04  6FX2007-1AC10  6FX2007-1AC11  6FX2007-1AC12  6FX2007-1AC13  6FX2007-1AC14
6FX2007-1AD00  6FX2007-1AD01  6FX2007-1AD02  6FX2007-1AD03  6FX2007-1AD10  6FX2007-1AD11
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6FX2007-1AE14  6FX2007-2AA00  6FX2007-2AB00  6FC9320-5DB01  6FC9320?5DC01  6FC9320?5DF01
6FC9320?5DM00  6FC9320-5DE02  6FC9320-5DH01  6FX2007-1AA00

PCI104 接口卡，自带微处理器，用于将带有 PC/104Plus 接口的嵌入式系统连接到 PROFIBUS（传输速率高达 12 Mbit/s）功能与 CP 5613 A2 兼容通讯服务：1.PROFIBUS DP 1 级和 2 级主站或 DP 从站，符合 IEC 61158/61784 标准2.带 STEP 5 和 STEP7 的编程器/OP 通讯3.通过 S7-5613 软件包进行 S7 通讯4.开放式通讯（发送/接收）基于 FDL 接口5.PROFIBUS FMS 符合 IEC 61158/61784 标准，带有 FMS-5613 软件包6.用于模块安装，调试和操作的宽范围诊断功能7.减轻主机 CPU 负载的事件和筛选机制8.多达三个通讯处理器可多协议操作和并行操作9.相应的 OPC 服务器和组态工具都包含在通讯软件的供货范围内10.基于 Linux 的开发工具包带有集成至“非 Windows”操作环境中的驱动源PCI 卡（通用键 5 V/3.3 V），自身带微处理器，用于将 PC 和 SIMATIC 编程器/PC 连接到 PROFIBUS，**高速度 12 Mbit/s使用 CP 5613 A2，可以连接带有 PCI 插槽的 SIMATIC PG/PC 到光学 PROFIBUS。CP 5613 A2 为 PC 上的控制任务提供高性能的支持（基于 PC 机的控制，数字控制，机器人控制）。当 CP 5613 A2 用作 DP 主站、DP 从站或应用在 PROFIBUS DP 上的编程器1）FMS-5613 **多支持两个 CP 5613 A2/5614 A2。CP 5613 A2 作为 PROFIBUS DP 主站运行，它将过程映象（输入数据、输出数据和诊断数据）存储在 DP-RAM 内（CP 的存储区）。 CP 5613 A2 硬件独立地和 PROFIBUS 从站进行高性能的数据交换。 用户直接访问双端口 RAM。 从站的过程数据总是一致的，例如用户从同一个 DP 循环获得数据
DP-base 和 DP5613 软件的并行运行是不允许的CP 5613 A2 作为 1 类 DP 主站运行，符合 IEC 61158/EN 50170 标准，并可完全独立地处理分布式站（DP 从站）的数据通讯。以固定的，重复地报文循环，中央控制器与 DP 从站（例如 ET 200S）交换信息。 DP编程接口（DP Lib，DLL）为PC编程器提供传输数据的功能调用。 此外，DP接口提供SYNC和FREEZE以及从站的起动和释放等功能。主站 Class 1 的 DP 功能扩展，支持非循环“读”和“写”功能（DS_READ，DS_WRITE）以及和循环数据并行执行的报警确认（ALARM_ACK）。与循环测量值相比、非循环传输的数据（例如参数化数据）不经常变动，与**循环的有用数据传输相比较，它以较低的优先级发送。 主站中的中断确认，保证了从 DP 从站来的中断的可靠传输。DP-base和DP -5613软件的并行运行是不允许的。基于 FDL 接口 的发送/接收，安装 CP 5613 A2（DP-base）后，就可以为数据传送、诊断和管理提供服务。无需另外的软件包。
The CP 5613 A3 is operated as a PROFIBUS DP master module that stores the process image (input/output and diagnostic data) in the dual-port RAM (memory area on the CP). High-performance data transfer to and from the PROFIBUS slaves is performed autonomously by the hardware of the CP 5613 A3. The user accesses the dual-port RAM directly.CP 5611 A2 可在不同的软件包下进行操作，并允许用户通过 PROFI-BUS 和多点接口(MPI)执行编程设备的功能和 PC 函数。CP 5512 可在不同的软件包下进行操作，并允许用户通过 PROFI-BUS 和多点接口(MPI)执行编程设备的功能和 PC 函数。

每台 PG/PC/笔记本电脑上只能使用一个 CP。 每个CP 只能使用一个相同的协议 (PROFIBUS DP， S7 通信或者 FDL)。The CP 5612 permits the connection of programming devices (PGs) and PCs to PROFIBUS and to the multipoint interface (MPI) of the SIMATIC S7:The CP 5612 is operated under various software packages and offers the user the opportunity of performing functions of the programming devices and PCs by means of PROFIBUS and the multipoint interface (MPI).only one CP can be used per PG or PC. Similarly only one protocol (PROFIBUS DP, S7 communication or FDL) can be used per CP.CP 5621 可在各种软件包中运行，它可使用户通过 PROFIBUS 和多点接口 (MPI) 来执行编程设备与 PC 的功能。每台编程器或PC上只能使用一个通讯处理器。每个CP 只能使用一个相同的协议 (PROFIBUS DP， S7 通讯或者 FDL)。CP 5611 可在不同的软件包下操作，并且允许用户通过 PROFIBUS 和 多点式接口 （MPI） 执行编程设备功能和个人电脑的功能。

西门子数控：611U、伺服系统6FC、6FX、6SN、6FM西门子伺服电机：1FT6、1FK6、1FK7、1PH7、1PH4系列伺服电机，1LA,1LG系列普通电机、1FN、1FW、1FE、1FL等西门子直流调速备件、西门子变频器备件、大型传动备件（晶闸管、可控硅、EUPEC、IGBT、电容、电阻、风机等）6RA70、6SE70、6RY、6SY7、6SY8、6SE6、6QA 、6QM、6SG、FZ、BSM、7VV、6SL等

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基于SIEMENS S7-400PLC的高炉控制系统

整个控制系统由高炉上料及炉顶装料炉顶压力系统、高炉热风炉系统、高炉本体控制系统、高炉水冲渣系统、高炉矿槽控制系统、出铁场及除尘系统、喷煤分配器系统、高炉煤气清洗系统、制粉系统、煤粉喷吹系统、高炉水处理系统组成。 
整个高炉控制系统一共部署了14台Siemens公司的冗余的S7-400 PLC，21台基于Windows 2000操作系统的Citect工作站，一套Citect公司提供的中间件产品Plant2Business2.0和一套大型关系型数据库Oracle。网络系统采用15台Siemens公司的OSM交换机构成一个环形的冗余网络。 
天津钢铁有限公司高炉控制系统的网络结构图如下所示:

系统构成信息： 
操作系统：Windows 2000 Server中文版 + Windows 2000 Professional中文版 
Citect版本：CitectSCADA5.42
Citect I/O服务器数量：6台 
Citect工作站数量：21台 S
iemens S7-400 PLC控制站：14套 
OSM光纤网络交换机：15台 
网络速度：10/100M 
操作人员在Citect工作站发出设备运转指令，PLC控制系统接收到运转指令后，实现PLC联动运转。

一个声控开关控制的照明灯控制程序的梯形图举例

 试设计一个照明灯的控制程序。当接在I0.0上的声控开关感应到声音信号后，接在Q0.0上的照明灯可发光30S。如果在这段时间内声控开关又感应到声音信号，则时间间隔从头开始。这样可确保**后一次感应到声音信号后，灯光可维持30S的照明。

答案：参考梯形图

一些任务是间歇性的，但他们需要知道操作的**后状态。这是一种典型的操作。要记住的是，什么构成一个模式?程序是怎样分配使得它满足两个要求?使用ALT指令能处理一种简单的这个/那个的情况。

这种编程形式在很多情况中可以见到。不过经常地，使用都略有不同。在某一场合中，一台机器可能被起动;在另一场合中，一个排气扇可能在循环与排气间转换。不同情况下，问题的初始表现并不能让人想起相同的解决方法。

对于本节的例子黑板擦来说，也是奴此。编程者的初始反应是它与起动一台机器或改变一个模式不一样。然而，如果忽略实际应用，只研究对象运行所要求的事件或序列，那么在这些不同的应用中能提取出相似之处。

这个目的不能独立地达到，因为实际问题确实访碍某些理想操作的发生。要记住的是，观察一个问题的方法不止一种，这个非常短小精悍的擦黑板程序就是其中一种方法。

 

SIMATIC S7-300 可编程控制器在组合机床中的应用

喷油器是柴油内燃机的一个关键部件，是油泵油嘴行业中的主导产品之一。随着我国汽车工业的发展，对喷油器的需求无论在数量上还是质量上都有了新的要求，针对这一情况，我们设计制造了用来加工喷油器的组合机床。

    该机床的机械结构复杂，动力头均由法国制造。要求加工精度高，电气挖掘系统功能强，工件加工动作紧，生产效率高。

    为了实现该机床钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及复合钻孔等功能，我们选用了SIEMENS公司的SIMATIC S7-300可编程控制器和OP15字符操作员面板来达到电气控制的目的，使机床完成在自动方式、半自动方式和手动调零方式下的运行，并且可进行参数的设置及运行状态显示。当机床出现故障时，及时地发出报警信息，准确地排除故障，这种直观的显示方式，提供了良好的人机交互界面。

    S7-300可编程控制器的结构为导轨式模块组合，易于更换，可任意选择所需要的模块。而与之相配套的STEP BASIC软件则功能更加强大，具有多样化的编程方式，可在线调试程序或监视标志位、定时器、计数器的实际运行状态，实现PLC的故障诊断、信息查询等功能。

    OP15字符显示操作员面板可直接显示状态信息、错误住处和过程变量，这为使用者了角机床运行状态和故障住处带来了很大的方便。

    OP15的编程软件PROTOOL/LITE，用于定义OP15的功能和接口，可实现各种显示的画面。
OP15通过MPI接口与S7-300可编程控制器连接，并由S7程序通过用户数据区建立和OP15的通讯。

    有了上述的硬件和软件的支持，则非常有益于系统的软件设计。
机床的程序设计采用的是分布式编程，程序分成独立的指令块，每个块包含给定的作业组的逻辑。

    使用的编程方法是梯形图、语句表，根据实现的名作业功能编写出显示块、参数设置块、工作台运行块、自动循还块、动力注调整块等。这块程序块由组织块OB1调用，实现整体和程序的协调运行。

    该机床经过几年的运行表明，整个系统设计合理，控制精度高，运行可靠，提高了喷油器生产的自动化水平，减小了操作人员的劳动强度，提高了生产效率。

无稳电路有 2 个暂稳态，它不需要外触发就能自动从一种暂稳态翻转到另一种暂稳态，它的输出是一串矩形脉冲，所以它又称为自激多谐振荡器或脉冲振荡器。 555 的无稳电路有多种，这里介绍常用的 3 种。

    （ 1 ）直接反馈型 555 无稳

    利用 555 施密特触发器的回滞特性，在它的输入端接电容 C ，再在输出 V 0 与输入之间接一个反馈电阻 R f ，就能组成直接反馈型多谐振荡器，见图 7 （ a ）。用等效触发器替代 555 电路后可画成图 7 （ b ）。现在来看看它的振荡工作原理：

  刚接通电源时， C 上电压为零，输出 V 0 =1 。通电后电源经内部电阻、 V 0 端、 R f 向 C 充电，当 C 上电压升到＞ 2 /3 V DD 时，触发器翻转 V 0 =0 ，于是 C 上电荷通过 R f 和 V 0 放电入地。当 C 上电压降到＜ 1 /3 V DD 时，触发器又翻转成 V 0 =1 。电源又向 C 充电，不断重复上述过程。由于施密特触发器有 2 个不同的阀值电压，因此 C 就在这 2 个阀值电压之间交替地充电和放电，输出得到的是一串连续的矩形脉冲，见图 7 （ c ）。脉冲频率约为 f=0.722 ／ R f C 。

    （ 2 ）间接反馈型无稳

    另一路多谐振荡器是把反馈电阻接在放电端和电源上，如图 8 （ a ），这样做使振荡电路和输出电路分开，可以使负载能力加大，频率更稳定。这是目前使用**多的 555 振荡电路。

  这个电路在刚通电时， V 0 =1 ， DIS 端开路， C 的充电路径是：电源 →R A →DIS→R B →C ，当 C 上电压上升到＞ 2 /3 V DD 时， V 0 =1 ， DIS 端接地， C 放电， C 放电的路径是： C→R B →DIS→ 地。可以看到充电和放电时间常数不等，输出不是方波。 t 1 =0.693 （ R A ＋ B B ） C 、 t 2 =0.693R B C ，脉冲频率 f=1.443 ／（ R A ＋ 2R ） C

    （ 3 ） 555 方波振荡电路

    要想得到方波输出，可以用图 9 的电路。它是在图 8 的电路基础上在 R B 两端并联一个二极管 VD 组成的。当 R A =R B 时， C 的充放电时间常数相等，输出就得到方波。方波的频率为 f=0.722 ／ R A C （ R A =R B ）

 在这个电路的基础上，在 R A 和 R B 回路内增加电位器以及采用串联或并联二极管的方法可以得到占空比可调的脉冲振荡电路。

    555 脉冲振荡电路常被用作交流信号源，它的振荡频率范围大致在零点几赫到几兆赫之间。因为电路简单可靠，所以使用极广。

    555 电路读图要点及举例

     555 集成电路经多年的开发，实用电路多达几十种，几乎遍及各个技术领域。但对初学者来讲，常见的电路也不过是上述几种，因此在读图时，只要抓住关键，识别它们是不难的。

    从电路结构上分析，三类 555 电路的区别或者说它们的结构特点主要在输入端。因此当我们拿到一张 555 电路图时，在大致了解电路的用途之后，先看一下电路是 CMOS 型还是双极型，再看复位端（）是接高电平、控制电压端（ V c ）是接一个抗干扰电容的
那就可以按以下的次序先从输入端开始进行分析：

（ 1 ） 6 、 2 端是分开的

    ①7 端悬空不用的一定是双稳电路。如有两个输入的则是双限比较器；如只有一个输入的则是单端比较器。这类电路一般都是作电子开关、控制和检测电路的用途。

    ②7 、 6 端短接并接有电阻电容、取 2 端作输入的一定是单稳电路。它的输入可以用开关人工启动，也可以用输入脉冲启动，甚至为了取得较好的启动效果在输入端带有 RC 微分电路。这类电路一般用作定时延时控制和检测的用途。

    （ 2 ） 6 、 2 端短接的

    ① 输入没有电容的是施密特触发器电路。这类电路常用作电子开关、告警、检测和整形的用途。

    ② 输入端有电阻电容而 7 端悬空的，这时要看电阻电容的接法：（ a ） R 和 C 串联接在电源和地之间的是单稳电路，R 和 C 就是它的定时电阻和定时电容。（ b ） R 在上 C 在下， R 的一端接在 V 0 端上的是直接反馈型无稳电路，这时 R和 C 就是决定振荡频率的元件。

   ③7 端也接在输入端，成“ R A － 7 － R B － 6 、 2—C ”的形式的就是**常用的无稳电路。这时 R A 和 R B 及 C 就是决定振荡频率的元件。这类电路可以有很多种变型：如省去 R A ，把 7 端接在 V 0 上；或者在 R B 两端并联二极管 VD以获得方波输出，或者用电阻和电位器组成 R A 和 R B ，而且在 R A 和 R B 两端并联有二极管以获得占空比可调的脉冲波等等。这类电路是用途**广的，常用于脉冲振荡、音响告警、家电控制、电子玩具、医疗电器以及电源变换等用途。

   （ 3 ）如果控制电压（ V c ）端接有直流电压，则只是改变了上下两个阀值电压的数值，其它分析方法仍和上面的相同。

   只要按上述步骤细心分析核对，一定能很快地识别 555 电路的类别和了解它的工作原理。下面的问题就比较好办了，例如定时时间、振荡频率等都可以按给出的公式进行估算。

    例 1 相片曝光定时器

    图 10 是用 555 电路制成的相片曝光定时器。从图看到，输入端 6 、 2 并接在 RC 串联电路中，所以这是一个单稳电路， R1 和 RP 是定时电阻， C1 是定时电容。

  电路在通电后， C1 上电压被充到 6 伏，输出 V 0 =0 ，继电器 KA 不吸动，常开接点是打开的，曝光灯 HL 不亮。这是它的稳态。

    按下 SB 后， C1 **放电到零，输出 V 0 =1 ，继电器 KA 吸动，点亮曝光灯 HL ，暂稳态开始。 SB 放开后电源向C1 充电，当 C1 上电压升到 4 伏时，暂稳态结束，定时时间到，电路恢复到稳态。输出翻转成 V 0 =0 ，继电器 KA 释放，曝光灯熄灭。电路定时时间是可调的，大约是 1 秒～ 2 分钟。

    例 2 光电告警电路

    图 11 是 555 光电告警电路。它使用 556 双时基集成电路，有两个独立的 555 电路。前一个接成施密特触发器，后一个是间接反馈型无稳电路。图中引脚号码是 556 的引脚号码。

S7-200 CPU 22X 的输入/输出接口

S7-200主机配置的输入接口是数字信号输入接口。为了提高抗干扰能力，输入接口均有光电隔离电路，即由发光二极管和光电三极管组成的光电耦合器。

    S7-200主机配置的输出接口通常是继电器和晶体管输出型。继电器输出型为有触点输出，外加负载电源既可以是交流，也可以是直流。CPU 226 AC/DC/继电器输出的CPU外围接线图如图所示。

CPU 226 AC/DC/继电器输出的CPU外围接线图

7-200系列PLC数字量I/O扩展模块

为什么说PLC使用方便

  用PLC实现对系统的控制是非常方便的。这是因为：首先PLC控制逻辑的建立是程序,用程序代替硬件接线。编程序比接线，更改程序比更改接线，当然要方便得多！ 

其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成为种种小型化的模块。而且，这些模块是配套的，已实现了系列化与规格化。种种控制系统所需的模块，PLC厂家多有现货供应，市场上即可购得。所以，硬件系统配置与建造也非常方便。 

正因如此，用可编程序控制器才有这个"可"字。对软件讲，它的程序可编，也不难编。对硬件讲，它的配置可变，而且也易于变。 

具体地讲，PLC有五个方面的方便： 

（1）配置方便：可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC，那种类型的，用什么模块，要多少模块，确定后，到市场上定货购买即可。 

（2）安装方便：PLC硬件安装简单，组装容易。外部接线有接线器，接线简单，而且一次接好后，更换模块时，把接线器安装到新模块上即可，都不必再接线。内部什么线都不要接，只要作些必要的DIP开关设定或软件设定，以及编制好用户程序就可工作。 

（3）编程方便：PLC内部虽然没有什么实际的继电器、时间继电器、计数器，但它通过程序（软件）与系统内存，这些器件却实实在在地存在着。其数量之多是继电器控制系统难以想象的。即使是小型的PLC，内部继电器数都可以千计，时间继电器、计数也以百计。而且，这些继电器的接点可无限次地使用。PLC内部逻辑器件之多，用户用起来已不感到有什么限制。**考虑的只是入出点。而这个内部入出点即使用得再多，也无关紧要。大型PLC的控制点数可达万点以上，哪有那么大的现实系统？若实在不够，还可联网进行控制，不受什么限制。PLC的指令系统也非常丰富，可毫不困难地实现种种开关量，以及模拟量的控制。PLC还有存储数据的内存区，可存储控制过程的所有要保存的信息。……总之，由于PLC功能之强，发挥其在控制系统的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人们的想象力，或与其配套的其它硬件设施了。 

PLC的外设很丰富，编程器种类很多，用起来都较方便，还有数据监控器，可监控PLC的工作。使用PLC的软件也很多，不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言，有的还可用BASIC语言、C语言，以至于自然语言。这些也为PLC编程提供了方便。 

PLC的程序也便于存储、移植及再使用。某定型产品用的PLC的程序完善之后，凡这种产品都可使用。生产一台，拷贝一份即可。这比起继电器电路台台设备都要接线、调试，要省事及简单得多。 

（4）维修方便：这是因为： 

①PLC工作可靠，出现故障的情况不多，这大大减轻了维修的工作量。这在讲述PLC的第三个特点时，还将进一步介绍。 

②即使PLC出现故障，维修也很方便。这是因为PLC都设有很多故障提示信号，如PLC支持内存保持数据的电池电压不足，相应的就有电压低信号指示。而且，PLC本身还可作故障情况记录。所以，PLC出了故障，很易诊断。同时，诊断出故障后排故也很简单。可按模块排故，而模块的备件市场可以买到，进行简单的更换就可以。至于软件，调试好后不会出故障，再多只要依据使用经验进行调整，使之完善就是了。 

（5）改用方便：PLC用于某设备，若这个设备不再使用了，其所用的PLC还可给别的设备使用，只要改编一下程序，就可办到。如果原设备与新设备差别较大，它的一些模块还可重用。

SIEMENS产品在垃圾焚烧发电厂控制系统中的应用

一 系统概述
随着经济高速发展，城市化步伐速度也日益加快，城市生活垃圾和工业垃圾处理问题正变得日益突出。每年全国城市垃圾清运量达数亿吨，在各大城市中，垃圾包围城市的现象非常普遍。垃圾已对大气环境及地表和地下水及江河、湖泊等造成了严重污染，生态环境正在遭到严重破坏。因此，结合城市具体情况，对垃圾的处理技术和处理系统及其控制策略等相关问题进行探讨，找出处理效果好、经济上可行的处理方案已成为目前城市垃圾处理问题研究的热点之一。
焚烧处理垃圾的主要优点是垃圾减量**，无害化比较**。如焚烧垃圾发电是现有垃圾处理方法中占地较小，效果较好的方法。另外，建立垃圾焚烧发电厂，可解决垃圾渗沥液引起的污染地下水问题，垃圾焚烧后的废渣进入制砖厂，既减少了对环境的污染，还可产生一定的经济效益。城市生活垃圾、工业垃圾、淤泥和废橡胶轮胎等垃圾焚烧处理技术，利用垃圾焚烧的余热发电，变废为宝，将是今后环保技术的一个重要发展方向。
垃圾焚烧工作原理：垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥，然后送入炉排，炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动垃圾，垃圾与炉排片上的均匀气孔喷出的助燃空气混合燃烧，燃烧产生的热量进入余热锅炉，将锅炉给水加热到压力约4Mpa，温度400℃左右的蒸汽，再推动汽机发电机组发电。由主燃烧室挥发和裂解出来的烟气进入第二、三级燃烧室，进行进一步燃烧，使烟气的温度高达1000℃，烟气在此稍作停留，使有毒烟气迅速分解，后经烟气处理设备和除尘设备处理合格后排入大气。
垃圾焚烧发电厂主要技术参数：
焚化炉锅炉2台，垃圾处理量350t/天，蒸汽量 35t/h，过热汽压4.0Mpa，过热汽温400℃，炉膛温度980℃，给水温度145℃。
汽轮机发电机组一套，主蒸汽压力3.9Mpa，主蒸汽温度390℃，发电功率12MW。
二 系统要求
1． 提供完善的垃圾焚烧、余热发电DCS控制系统；
2． 控制系统采用全冗余配置，保证系统高效、可靠、安全；
3． 监控功能友好易用，汉化操作界面；
4． 提供方便易学的功能组态，和专用功能块和图库，方便系统功能扩展或修改。
三 系统配置与功能实现
该控制系统采用西门子**的过程控制系统PCS7和Profibus-DP现场总线技术，控制系统不仅要承担起全厂的生产过程控制，还要根据垃圾成分的变化**调整控制程序，以保证焚烧工艺的安全性，使其不再产生二次污染。Profibus-DP总线的通讯速率可达12Mbps，S7-414H双机热备系统和ET200M分布式I/O组成的Profibus-DP总线网构成切换结构，实现故障时的无扰自动切换。上位机采用WinCC V6.0组态软件进行系统组态。该厂的垃圾焚烧工艺引进加拿大RICHWAY公司专利技术，采用四级脉冲炉排，各项指标均达到国际环保要求。
控制系统提供的主要回路控制功能有：炉膛压力控制、干燥炉排温度控制、再循环烟气温度控制、锅炉汽包水位控制、过热蒸汽温度控制、热井水位控制、除氧器水位控制。

1．操作员站(OS站)和工程师站(ES站)
DCS系统配置4套独立的操作员站（OS站），其中两台焚烧炉配两个OS站，汽机和辅机控制配两个OS站。每套OS均采用成熟、可靠的DELL商用计算机。
OS站为操作员提供图形、列表、操作、历史数据再现等，可在打印机上输出。运行Windows 2000多任务网络操作系统下的PCS7 OS站应用软件。所有OS站均为全能值班配置，图像、操作、数据一致，实现机、炉、电的运行操作。
系统配置1套工程师站（ES站），采用成熟、可靠的DELL商用电脑。
ES站主要完成实时数据库、控制块、图形、趋势、报表等系统数据的生成和下装，完成对系统的详细自诊断和系统数据的列表和后备。运行Windows 2000多任务网络操作系统下的PCS7 ES站应用软件。
可由专业人员通过工程师站对系统进行组态、维护。专业工程师在授权的情况下，可以在现场对系统进行在线或离线修改。同时，所有运行情况和控制逻辑均可在工程师站上查看，增加了用户对系统掌握的程度，以及系统软件、硬件的透明度。当不需组态时，可运行与操作员站完全相同的软件。
整个系统配置2台网络打印机，用于记录打印和CRT图象拷贝。打印机选用DELL网络打印机。
2．冗余的CPU414H中央控制单元
本自控系统现场控制站的中央控制器采用冗余设计，它由2套AS-400型中央控制器组成。它们预装有冗余软件，并通过一个通讯接口实现相互连接。在系统正常的运行中，当某个中央控制器出现故障时，另一个中央控制器能自动接管所有的工作，保证了系统继续正常运行。因此系统现场控制站的AS-400中央控制器具有很好的冗余性能。
AS 的中央处理器采用S7-400 系列工业控制器中S-414 以上的CPU，专为过程控制应用设计，CPU 芯片的底层程序采用类PASCAL语言编写，为CFC,SFC等过程控制语言提供平台。中央控制器中预装有冗余软件，用户在组态时可完全忽略其冗余特性，象对非冗余系统组态一样只需输入用户程序。
3．远程I/O站
每个分布式I/O站的有源背板总线上插有2个IM153-2通讯接口模块 ，分别通过2条独立的PROFIBUS-DP现场总线与AS-400中央控制站进行实时通信。在系统运行过程中，当其中某一个IM153-2通讯接口模块发生故障时， 系统能自动地切换到另一个IM153-2通讯接口模块，并可带电热插拔更换故障的通讯接口模块，不会影响系统正常运行。
4．冗余的通讯网络
CP443-1作为标准的工业以太网连接装置，在物理层上采用高防护等级的通讯线缆，工业以太网的卡件上带有CPU可以独立处理通讯信号。高速工业以太网是在工业以太网的通讯协议的基础上，将通讯速率提高到了100M/s。SIMATIC NET 中的高速以太网采用了全双工并行(FDX)通讯模式，这种模式允许站点同时发送和接收数据，通讯速率可提高一倍。SIMATIC NET 在高速以太网上还采用了交换技术，利用交换机模块将整个网段分成若干子网，每个子网都可以独立地形成一个数据通讯网段，可以大大地提高通讯效率。普通以太网上由于网段上数据通讯阻塞的存在，使得网络上实际通讯技术只有40%，采用了全双工并行通讯技术和交换技术后，使得网络的通讯能力得以充分地利用。
5．主要监控功能描述：
(1) 工艺流程显示：依据系统工艺控制过程以流程图形式表现工艺流程图；
(2) 顺序控制操作指导：在PCS7中提供SFC顺序功能图，以图形方式监控顺序控制过程； 
(3) 系统控制和设定功能：控制系统提供丰富的回路控制监控库，可以对回路控制和参数设定进行集中显示、集中监控； 
(4) 趋势显示：以实时趋势和历史趋势方式显示重要过程参数的变化趋势；
(5) 报警记录与显示
(6) 报表管理：提供日报、月报打印功能，可提供定时打印、事件驱动打印、召唤打印等；
(7) 用户级别管理：为了保证系统的安全操作，系统提供多级用户权限管理，不同权限的用户对应不同的操作范围。

四 使用效果分析
该DCS系统经长期运行证明，各项技术指标均达到国际**水平，主要表现如下：
(1) 燃烧效率高：垃圾在炉排上与空气混合均匀燃烧充分，垃圾燃尽率高；
(2) 处理垃圾范围广泛 ：由于设计了根据不同垃圾类型而调整的控制策略，垃圾处理范围大大提高，能够处理工业垃圾、生活垃圾、废弃橡胶轮胎等；
(3) 运行维护费用低 ：由于自动控制水平高，运行人员少，定检和不定期检修费用低，降低了维护费用；
(4) 可靠性高 ：经过长期运行表明，控制系统故障率非常低，系统可用率可达99.9%以上，满足设计要求；