PCS7新手入门系列第三部分系统硬件——AS自动化站
AS自动化站由电源(PS),中央处理器(CPU),通讯处理器(CP)和输入输出模块组成。用于实现现场设备的运行状况监测、数据采集及处理、自动闭环回路控制、电气设备开关控制及参数调整等系统控制功能。AS自动化站通过高速的工业以太网与系统的操作站或工程师站相连接通讯总线a控制模块在哪,通过Profibus-DP现场总线与ET200分布式I/O站连接。
一、硬件简介
AS的中央处理器采用S7-400系列工业控制器中S7414-3以上的CPU。 AS站选型主要根据控制PO(Process Objects)数来确定通讯总线a控制模块在哪,PO数=AI+AO+DO。
AS单元采用:专门用于过程控制的大型控制器
中央控制器
– AS414-3DP,416-2DP,416-3DP,AS 417-4DP
– AS414H,AS417H支持冗余
– 内置PROFIBUS-DP接口
– 内置MPI接口
中央处理机架:背板总线含 P 总线(I/O总线)、K总线(通讯总线)
电源模块(PS 407):可选:24VDC,120VAC,240VAC
以太网通讯模块(CP 443-1)
中央处理器 (CPU)
S7 414-3, S7 416-2, S7 416-3, S7 417-4 集成 PROFIBUS-DP 接口
存储器容量 2.8MB 至 30 MB
最大可额外扩展64MB RAM
可根据不同的I/O类型选择不同的扫描周期(从10ms 到5s可选)
在一个CPU内多达1000个PID控制器(当扫描周期为1秒时)
每个控制器的 I/O 数量无固定限制
ET200M站
ET200M分布式I/O站可分散安装在现场通讯总线a控制模块在哪,也可集中安装在控制室通讯总线a控制模块在哪,主要由如下几部分组成:
1个电源模块(PS)
通讯接口模件(IM153)
IO子模件(SM):AI(模拟量输入模块)、AO(模拟量输出模块)、DI(数字量输入模块)、DO(数字量输出模块)
电源模块(PS 307) 通讯接口模件 子模件
二、AS站自动化系统
AS自动化站根据具体需求,可组态为:
• 标准型 AS 410S 自动化系统
• 冗余型 AS 410H 自动化系统
• 安全型 AS 410F自动化系统(AS 410FH为安全及冗余自动化系统 )
单站,标准型自动化系统
单个PROFIBUS DP 主站最多可带 125 DP 从站
电气网络长度可用中继器延长 (段)
每段最多 31 DP 从站
OLM (光纤连接模块) 用于远距离连接,同时也提供了电磁兼容性EMC的稳定性
RS485iS 耦合器 用于在危险区域的PROFIBUS DP网络
RS485的铜导线 和光纤使用相同的通讯协议
PROFIBUS PA 为现场的智能设备提供了 "总线供电" 功能
DP/PA Link在DP总线上占用一个地址
冗余型自动化系统
S7-400H主要器件都是双重的,即CPU、PS以及连接两个CPU的硬件都是双重的。在硬件组态使用分为两个区(每个区9个槽)的机架UR2H,或者两个独立的URI/UR2。两个CPU运行时需要同步,通过同步子模块连接两个CPU,用光缆互连。中央功能总是冗余配置的,I/O模块可以是常规配置、切换型配置或冗余配置,常采用冗余供电的方式。可以实现事件同步功能:①同步所有导致两CPU状态不一致的指令②同步功能自动实现,不需要编程或组态③要发生同步的事件有:更新过程影像区通讯总线a控制模块在哪;直接访问I/O;报警以及中断;更新计时器;通讯。
PCS7冗余功能特点:
控制器冗余系统可实现双控制器冗余切换功能,当主控的CPU(一般简称主CPU)出现故障时,另外一个CPU自动接替主控CPU的工作,切换时间为毫秒级。
通信冗余功能包括:PROFIBUS DP协议的ET200M I/O站冗余通信接口和电缆,实现与双控制器(CPU)的冗余通信。
电源冗余功能:10A直流电源冗余配置,用于CPU和模板供电。
下面通过硬件组态和实际照片进行认识如下图:
PCS7冗余技术采用无条线设计能够实现:(1)快速的切换时间,(2)切换时所有状态保持,(3)无信息缺失,无报警缺失,切换过程无任何扰动。
安全型 AS 410F\HF自动化系统
故障安全冗余系统414FH/417FH

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