【正文】 SM331 SM334 SM321 SM322 HP5100SE打印機 PROFIBUS 總線 串口、 1個并口、 2 個前置 USB 接口、標準鍵盤鼠標接口 ；并且 帶有兩個高 CFM 風扇的先進冷卻系統(tǒng)能夠提供充足的氣流來冷卻系統(tǒng)的主要部件。 313C2 DP CPU 313C2 DP 是一個用于分布式結構的緊湊型 CPU。內(nèi)置數(shù)字量 I/O 可以連接到過程信號， PROFIBUS DP 主站 /從站接口可以連接到單獨的 I/O 單元。因 此， 314C2 DP CPU 可以用作局部單元進行快速預處理，也可以用作帶從屬現(xiàn)場總線系統(tǒng)的一個高級控制。此外，可以使用于過程處理相關的功能：計數(shù) 、 率測量 、 ID控制 。 CPU 313C2 DP 的性能指標如下： 微處理器 ： 處理器處理每個二進制指令的時間達到 100 200 ns。 擴展存儲器 ： 64 KB 高速 RAM (相當于大約 21 K 的指令 ) 用于執(zhí)行相關的程序部分，為用戶程序提供充分的空間；微存儲卡（最大 8 MB）作為程序的裝載存儲器，也允許在 CPU 中保存項目（包括完整符號和注解）。 靈活的擴展能力 ： 多達 31 個模塊，（ 4排結構） 。 多點接口 MPI： 內(nèi)置 MPI 接口可以最多同時建立 8個與 S7300/400 或與 PG、 PC、 OP 的連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。通過 “ 全局數(shù)據(jù)通訊 ” ， MPI 可以用來建立最多 16 個 CPU 組成的簡單網(wǎng)絡。 PROFIBUS DP 接口 :帶有 PROFIBUS DP 主 /從接口的 CPU 313C2 DP 可以用來建立高速、易用的分布式自動化系統(tǒng)。對用戶來說 ,分布式 I/O 單元可作為一個集中式單元來處理 (相同的組態(tài)、編址和編程 )。 內(nèi)置輸入 /輸出 ： 16 個數(shù)字量輸入 (均可用于報警處理 )和 16個數(shù)字量輸出。 SM331 SM331： 模擬量輸入模板 ，用來 實現(xiàn) PLC 與模擬量過程信號的連接 于連接電壓和電流傳感器、熱電耦、電阻和熱電阻 ， 模擬量輸入模塊將從過程發(fā)送來的模擬信號轉(zhuǎn)換成供 PLC 內(nèi)部處理用的數(shù)字信號。 該模塊具有如下特點： 分辨率為 9 到 15 位 +符號位（用于不同的轉(zhuǎn)換時間），可設置不同的測量范圍； 通過量程模塊可以機械調(diào)整電流 /電壓的基本測量范圍。用 PG 上的 STEP7硬件組態(tài)工具可進行微調(diào)。 中斷能力 ： 模塊把診斷和超限中斷發(fā)送到可編程控制器的 CPU 中。 診斷 ： 模塊向 CPU 發(fā)送詳細的診斷信息 。 SM334 SM334： 模擬量輸入 /輸出 ， 用于連接模擬量傳感器和執(zhí)行器 ， 4輸入， 2輸出 。 功能 模擬量輸入 /輸出模塊轉(zhuǎn)換：將過程的模擬量信號轉(zhuǎn)換為 PLC 所需的數(shù)字值 ； 將 PLC 的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為過程所需的模擬量信號。 功能如下： 輸入分辨率： 8 位 (6ES7 3340CE010AA0) ； 12 位 (6ES73340KE000AB0) 輸出分辨率： 8 位 量程 ： 010 V, 020 mA； 通過模板上的相應連接可以進行量程選擇 SM321 SM321： 數(shù)字量輸入模板用來實現(xiàn) PLC 與數(shù)字量過程信號的連接。使用于連接標準開關和兩線制接近開關 (BERO)。 數(shù)字量輸入模塊具有以下機械特性： 設計緊湊：堅固的塑料機殼里包括：綠色 LED 指示輸入端的信號狀態(tài) ；通過前蓋保護的前連接器的插槽 ； 前蓋上的標簽區(qū)。 安裝方便：沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。當在 ET200M 中與總線模塊一起使用時，可以熱插拔。 用戶友好的接線 。 功能 數(shù)字量輸入模塊把從過程發(fā)送來的外 部數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換成 PLC 內(nèi)部信號電平 SM322 SM322： 數(shù)字量輸出模塊用于從控制器向過程變量輸出數(shù)字量信號。數(shù)字量輸出模塊把 S7300 的內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平。用于連接電磁閥、接觸器、小功率電機、燈和電機啟動器。 數(shù)字量輸出模塊具有以下特性： 設計緊湊：綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態(tài) ； 通過前蓋保護的前連接器的插槽 ； 前蓋上的標簽區(qū)。 安裝方便：沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。當在 ET200M 中與總線模塊一起使用時，可以熱插拔。 用戶友好的接線 。 RC 濾波器（用于繼電器模塊 6ES7 3221HF20）：繼電器模塊6ES73221HF200AA0 的特點是有一個可切換的 RC衰減網(wǎng)絡 (300 Ω/ μF) ，在切換大感應負荷（功率因子 = ）時可降低觸點電弧。 功能 ： 數(shù)字量輸出模塊把 PLC 的內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平。 在與低漏電流的電路（例如， IEC I 型輸入電路）一道使用時，網(wǎng)絡可以斷開，不會發(fā)出假的 ON 狀態(tài)信號。 S7— 300可編程邏輯控制器 S7300/300C 系列 CPU 單元 S7300模塊化微型 PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求 ,各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務 ,簡單實用的分布式結構和多界面網(wǎng)絡能力，使得應用十分靈活 ,方便用戶和簡易的無風扇設計 。 當控制任務增加時，可自由擴展大量的集成功能 ， 使它功能非常強勁 。 SIPLUS S7300 用于惡劣環(huán)境條件下的 PLC 擴展溫度范圍從 25176。C 到 +70176。C ， 適用于特殊的環(huán)境 (污染空氣中使用 )， 允許短時冷凝以及短時機械負載的增加 。 S7300 采用經(jīng)過認證的 PLC技術易于操作、編程、維護和服務 ,特別適用于汽車工業(yè)、環(huán)境技術、 采礦、化工廠、生產(chǎn)技術以及食品加工等領域 低成本的解決方案 。 系統(tǒng)軟件介紹 一個監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控軟件的好壞，直接影響到整個監(jiān)控系統(tǒng)的應用水平。而從應用的角度，評價一個監(jiān)控軟件的標準大致有以下幾個方面： (1) 功能完善。監(jiān)控軟件是整個油田監(jiān)控系統(tǒng) (包括所有設備 )功能的集中和最后反映，一個符合具體需求且功能完善的監(jiān)控軟件能使監(jiān)控系統(tǒng)的使用效果得到最大程度的發(fā)揮。 (2) 運行穩(wěn)定可靠。對監(jiān)控系統(tǒng)而言，要保證其數(shù)據(jù)的實時性和連續(xù)完整，就必須保證監(jiān)控軟件連續(xù)穩(wěn)定正常地運行。 (3) 界面友 好。操作人員和監(jiān)控系統(tǒng)的交互是通過監(jiān)控軟件的界面進行的，能否把各種采集數(shù)據(jù)及控制按鈕與生產(chǎn)工藝在界面上合理安排、能否使軟件的各種功能操作簡易明了十分重要。一個界面友好的軟件將縮短操作員培訓時間、提高操作效率和舒適程度、減少操作出錯的可能。 (4) 實時性好。監(jiān)控 軟件能不能在盡量短的時間內(nèi)反映所有被測參量數(shù)值發(fā)生的變化及執(zhí)行要求的操作，對監(jiān)控 系統(tǒng)來說是一個重要方面。 (5) 通用性好。為了便于以后的維護和更新中心站的設備，監(jiān)控 軟件必須在一些主流操作系統(tǒng)下都能順利安裝和運行，對計算機硬件沒有特殊 要求。 (6) 擴展性好。擴展性好包括兩個方面的內(nèi)容 ：①當整個監(jiān)控 系統(tǒng)情況發(fā)生 變動或容量增加時，監(jiān)控軟件能夠在原來的基礎上進行擴展；②監(jiān)控 軟件能夠提供標準的數(shù)據(jù)接口，便于和其它應用程序進行數(shù)據(jù)交換 。 組態(tài)王 基于對 系統(tǒng)軟件設計要求 的分析， 本系統(tǒng)軟件設計采用 了 北京亞控自動化科技有限公司的組態(tài)王 組態(tài)軟件完成油田生產(chǎn)安全監(jiān)控軟件設計。下面簡單 介紹 一下 組態(tài)王 。 (1) 組態(tài)王 軟件包 組態(tài)王 軟件包由工程管理器 ProjManager、工程瀏覽器 TouchExplorer、畫面開發(fā)系統(tǒng) TouchMak（內(nèi)嵌于工程瀏覽器）和運行系統(tǒng) TouchVew 四部分組成。 工程管理器： ProjManager 用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，是計算機內(nèi)所有應用工程的統(tǒng)一管理環(huán)境，用于新工程的創(chuàng)建與刪除，并能對已有工程進行搜索、備份及有效恢復，實現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導入與導出等功能。 工程瀏覽器： TouchExplorer 是應用工程的設計管理配置環(huán)境，進行應用工程的程序語言的設計、變量定義管理、連接設備的配置、開放式接口的配置、系統(tǒng)參數(shù)的配置、 WEB 發(fā)布等。 畫面開發(fā)系統(tǒng)： TouchMak 是應用工程的開發(fā)環(huán)境，用于完成畫面設計、動畫連接、程序編寫等工作。它具有先進完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)詞典提供多種數(shù)據(jù)類型，能合理地提取控制對象的特性；對變量報警、趨勢曲線、過程記錄等功能簡捷操作。 運行系統(tǒng)： TouchVew 是組態(tài)王 軟件的實時運行環(huán)境，開發(fā)的畫面只有在此運行才能實時反映現(xiàn)場的運行情況。它負責從控制設備中采集數(shù)據(jù)、操作記錄、趨勢曲線等監(jiān)視、存儲功能，并按實際需要記錄到歷史數(shù)據(jù)庫。 （ 2） 組態(tài)王與下位機的通訊 組態(tài)王把每一臺與之通訊的設備（硬件或軟件）看作是外部設備，目前 能連接 PLC、智能儀表、板卡、模塊、變頻器等幾百種外部設備，為實現(xiàn)和外部設備的通訊，組態(tài)王內(nèi)置了大量設備的驅(qū)動作為組態(tài)王與外部設備的通訊接口，在開發(fā)過程中只需根據(jù)工程瀏覽器提供的 “設備配置向?qū)?”窗口完成連接工程。在運行期間，組態(tài)王就可通過驅(qū)動接口和外部設備交換數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)指令。每一個驅(qū)動就是一個 COM 對象，這種方式使驅(qū)動和組態(tài)王構成一個完整的系統(tǒng)，既保證了運行的高效率，又使系統(tǒng)有很強的擴展性。組態(tài)王和下位機的通訊如圖 33 所示。 圖 33 組態(tài)王與下位機的通訊 (3) 組態(tài)王 功能簡介 組態(tài)王作為一種應用軟件，有很好的人機界而，為用戶提供了豐富的快速應用工具，便利的集成開發(fā)環(huán)境。 “組態(tài)王 ”把每一臺與之通訊的設備看作是外部設備，目前能連接 PLC、智能儀表、板卡、模塊、變頻器等幾百種外部設備，為實現(xiàn)和外部設備的通訊，組態(tài)王內(nèi)置了大量設備的驅(qū)動作為組態(tài)王與外部設備的通訊接口。 組態(tài)王的大部分驅(qū)動程序采用組件 (COM)技術，這種方式使驅(qū)動和組態(tài)王構成一個完整的系統(tǒng)，即保證了運行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)有很強的擴展性。 組態(tài)王與 I/O 設備之間的數(shù) 據(jù)交換采用以下五種方式：串行通訊方式、 DDE方式、板卡方式、網(wǎng)絡節(jié)點方式、人機接口卡方式。 組態(tài)王對通訊程序做了多種優(yōu)化處理，盡量使通訊瓶頸對系統(tǒng)的影響最小，同時保證數(shù)據(jù)傳遞的及時和準確。優(yōu)化措施包括 : ① 需求驅(qū)動的通訊方式 組態(tài)王對全部通訊過程采取動態(tài)管理的方法，只有在數(shù)據(jù)被上位機需要時進行采集。對于那些暫時不需要更新的數(shù)據(jù)則盡可能減少通訊。大大緩解速率慢的矛盾。 ② 需求合并 組態(tài)王把對一個設備的多種請求 (動畫顯示、歷史數(shù)據(jù)記錄、報表生成等 )盡可能的合并，一次采集將滿足多個功能模塊 的需求。 ③ 打包處理 大多數(shù)的下位機都支持多個數(shù)據(jù)一次采集完成。組態(tài)王充分利用了這個特性，對于提供這種通訊功能的下位機，組態(tài)王將盡可能地把需要采集的變量進行優(yōu)化組合，在一次采集過程中得到大量有效數(shù)據(jù)，有效減少了通訊的次數(shù)。 在工業(yè)現(xiàn)場中，由于通訊故障而引起的損失可能是非常巨大的，為了將這種損失降為最小，組態(tài)王精心優(yōu)化了通訊故障的診斷機制，可以在極短的時間 (1－2 個采集周期 )內(nèi)報告故障的發(fā)生，并診斷出出現(xiàn)故障的下位機，非常有助于現(xiàn)場工程師及時排除險情。 組態(tài)王的自動恢復功能是指：當上位機 被更換或恢復運行后，不需要現(xiàn)場工程師對軟件系統(tǒng)作任何干預，組態(tài)王通過短時間 的 嘗試后，可以自動恢復與下位機的通訊。自動恢復功能對于保障系統(tǒng)可靠運行是非常必要的。當一臺下位機發(fā)生故障時，組態(tài)王會自動優(yōu)化通訊鏈，使與其下位機之間的通訊幾乎不受影響，保證了通訊的高效率。 完善的 “監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ”應當能檢測到非正常狀態(tài)的發(fā)生，并將報警信息、按照正確的順序登錄到數(shù)據(jù)庫，并且不能丟失任何數(shù)據(jù)，以便事后對它進行分析。組態(tài)王是通過報警和事件這兩種情形通知操作人員過程的活動情況。組態(tài)王的事件驅(qū)動報 警方式和緊湊高效的結構使得報警信息可以被完整地記錄，即使突然發(fā)生大量的報警也不會遺漏。 報警是過程狀態(tài)出現(xiàn)問題時發(fā)生的警告，同時要求操作人員快速做出響應。組態(tài)王報警系統(tǒng)具有方便、靈活、可靠、易于擴展的特點，提供多種報警管理功能，包括：基于事件的報警、報警分組管理、報警優(yōu)先級、報警過濾、新增死區(qū)和延時概念等功能，以及通過網(wǎng)絡的過程報警管理。 一般地，工業(yè)現(xiàn)場的設備構成的控制網(wǎng)絡負責完成自動控制的功能，保證工廠的運行，但它難于讓工廠操作和管理人員看到生產(chǎn)過程的實際運行狀況。組態(tài)王能夠?qū)?數(shù)據(jù)從不同的數(shù)據(jù)源取過來，并直觀、形象地顯示出來，供操作和管理人員操作和分析。在組態(tài)王的開放結構中，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，如 ODBC 數(shù)據(jù)庫， OPC 服務器，動態(tài)數(shù)據(jù)交換 (DDE),ActiveX 控件等，同時可以將數(shù)據(jù)以趨勢、報表等形式顯示出來。 組態(tài)王基于網(wǎng)絡的概念，可運行在基于 TCP / IP 網(wǎng)絡協(xié)議的網(wǎng)上，使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)上、下位機以及更高層次的廠級連網(wǎng)。另外，隨著網(wǎng)