工程组态系统
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概述
设计
概述
SIMATIC PCS 7 过程控制系统的工程组态系统基于高性能的 SIMATIC PCS7工业工作站。这种工业工作站既可用于办公环境，也可用于工业环境。
在工程组态系统中运行的工程组态软件可以佳满足不同客户的要求和任务。标准工程组态软件涵盖的基本功能还可以根据项目特定任务及其实施情况来进行扩展。
为工程组态系统提供的软件授权可用于针对不同的应用领域来组态两种系统：
典型的、专用工程师站
除组态外，还提供了一种两小时的 OS 测试模式，但不能用作生产运行中的操作员站
适用于小型应用的组合式组态/操作员站
除组态外，还可对生产运行中的小型装置实施过程控制
设计
工程组态系统的架构取决于 SIMATIC PCS 7 项目的处理方式：
本地，在中央工程师站上
在工程组态网络上（并行工程组态）
中央工程师站
中央工程师站的硬件平台是SIMATIC PCS 7 工业工作站，用于 ES/OS 单站该平台基于 SIMATIC 机架式PC，可以安装在 19" 机架系统中。两个版本都可用于与工业以太网工厂总线的通信连接：
通信结束 BCE
通过 Mbps RJ45 网络适配器和基本通信以太网 (BCE)，连接到工厂总线，多可与 8 个自动化系统（非冗余站）进行通信
通过工业以太网进行通信
通过 CP1623/1628 通信模块连接到工厂总线，与多 64 个自动化站通信
内置 2 个 Mbps 以太网 RJ45 端口，可用于连接终端总线。
供货时，SIMATIC PCS7 上已预装 Microsoft Windows10 操作系统和用于自动化站/操作员站的 SIMATICPCS 7 组态软件。预装 SIMATIC PCS 7 组态软件的性能范围通过安装购买的软件授权来确定。
工程组态网络
使用工程组态网络进行并行工程组态后，项目将位于其中一个参与的工程师站中，称为“项目服务器”。而作为“项目客户端”的工程师站可以通过LAN/WAN 来访问项目服务器上的数据。网络中的每个工程师站（项目服务器/客户端）能够将组态数据下载到一个 SIMATIC PCS7 子系统上，前提是它具有所需的通讯连接。
在这一架构中，可以在一个SIMATIC PCS 7 工业工作站上针对 OS 服务器来安装项目服务器。Microsoft WindowsServer 操作系统和 SIMATIC PCS 7 OS Software 服务器在交付时已预装（需要改动/扩展已安装的SIMATIC PCS 7）。
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 120/230VAC 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（CPU312 和CPU312C 除外）扩展：
中央控制器和3个扩展机架多可连接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 IM365 进行扩展：
1 个扩展装置远扩展距离为 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：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
CPU313C-2 DP，CPU314C-2 DP，CPU314C-2PN/DP，CPU315-2 DP，CPU 315-2PN/DP，CPU317-2 DP，CPU317-2 PN/DP 和 CPU319-3 PN/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：
ET200S IM151-8PN/DPCPU, ET200pro IM154-8PN/DPCPU
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 具有一个通信模块 (CP342-2)，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
6ES7 312-1AE13-0AB0CPU312，32K内存6ES7 312-1AE14-0AB0
6ES7 312-5BE03-0AB0
6ES7312-5BF04-0AB0CPU312C，32K内存 10DI/6DO6ES7313-5BF03-0AB0
6ES7313-5BG04-0AB0CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7313-6BF03-0AB0
6ES7313-6BG04-0AB0CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO6ES7313-6CF03-0AB0
6ES7313-6CG04-0AB0CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO6ES7313-6CF03-0AM0CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO组合件（6ES7313-6CF03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0）6ES7314-1AG13-0AB0CPU314,96K内存6ES7 314-1AG14-0AB0CPU314,128K内存6ES7314-6BG03-0AB0
6ES7314-6BH04-0AB0CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7314-6CG03-0AB0
6ES7314-6CH04-0AB0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP 192K内存/24DI/16DO/ 4AI/2AO6ES7314-6CG03-9AM0CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO组合件(6ES7314-6CG03-0AB0+6ES7 392-1AM00-0AA0*2)6ES7 315-2AG10-0AB0CPU315-2DP,128K内存6ES7 315-2AH14-0AB0CPU315-2DP, 256K内存6ES7315-2EH13-0AB0
6ES7315-2EH14-0AB0CPU315-2 PN/DP, 256K内存6ES7317-2AJ10-0AB0
6ES7317-2AK14-0AB0CPU317-2DP,512K内存6ES7 317-2EK13-0AB0
6ES7317-2EK14-0AB0CPU317-2 PN/DP,1MB内存6ES7318-3EL00-0AB0
6ES7318-3EL01-0AB0CPU319-3PN/DP,1.4M内存
两个版本也可用于与工业以太网工厂总线的通信连接，与 OS 服务器的 SIMATIC PCS7 工业工作站通信：
通过 ES/OS 单站的 SIMATIC PCS 7 工业工作站，可以在项目客户端上使用中央工程师站所用的硬件平台。
通过在多显示器模式下连接多达 4 台过程显示器，可使工程组态网络中中央工程师站和单站的组态更容易。
关于 SIMATIC PCS7工业工作站的订货数据，以及与产品包和技术数据等有关的详细信息，请参见章节“工业工作站/IPC”。
SIMATIC PCS7 Plant Automation Accelerator 与 SIMATIC PCS7之间的数据交换
工程组态性能
就规划和工程组态而言，提高性能就意味缩短时间和降低成本。“集成化工程组态”提供了一种的方法：即集成了从过程描述到自动化应用的规划流程。
使用 SIMATIC PCS7 Plant Automation Accelerator(PAA)，工程师和规划办公室以及终客户都可以显著降低其组态和调试成本，同时提高工程组态质量。
PAA 扩展了工厂组态和归档功能。为了提高工厂的工程组态效率，PAA 为支持人员提供了用于从电气和功能规划自动生成 SIMATICPCS7 数据的工厂拓扑规划和材料清单。
工厂拓扑规划
物料清单
电气规划
如果已使用其它提供商的规划工具执行电气规划，那么可以使用信号或过程变量表，以 Microsoft Excel格式导入这种数据，就像以前的产品 Advanced Engineering System (AdvES) 那样。
因此，PAA 是用于替代 PCS7 Advanced Engineering System 的