西门子PLC模块代理商工控机

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西门子全集成自动化概念及特征有哪些

全集成自动化

  传统的自动化系统大多以单元生产设备为核心，进行检测与控制，但是生产设备之间容易形成“自动化孤岛”，缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，不能满足现代工业生产的要求。

  随着市场竞争的加剧，需要一个完整的从现场级到工厂管理级的自控解决方案，来帮助工厂降低成本，提高产品质量，提供更佳的供应链管理，从而提高企业的市场竞争力。

  信息技术成为企业成功的决定性因素，用于实现公司的供应链、企业生产现场和管理层之间的信息无缝传输，对提高、降低运营成本起到了决定性的作用。

  为了提高企业的市场竞争力，实现佳经济效益的目标，将自动化控制、制造执行系统(Manufacturing Execute System，MES)和企业资源规划系统(Enterprise Resource Planning，ERP)三者地整合在一起。

  西门子公司的全集成自动化(Totally Integrated Automation，TIA)正是为顺应现代化控制系统的变革趋势而产生的。TIA 不仅通过现场总线技术实现了系统自身与现场设备的纵向集成，同时也实现了系统与系统之间的横向联系，使通信覆盖整个企业，确保了现场实时数据的及时、和统一。

  通过全集成自动化，可以实现从输入物流到输出物流整个生产过程的统一协同自动化，实施完整的生产现场自动化解决方案。

  全集成自动化集高度的集成统一性和开放性于一身，标准化的网络体系结构，统一的编程组态环境和高度一致的数据集成，使TIA为企业实现了横向和纵向信息集成。

  从初的规划与设计，工程与实施，到安装与调试，运行与维护，以至系统升级改造，TIA 使企业在整个生命周期中获得高的生产力和产品质量，并显著降低项目成本。此外，TIA 还能缩短产品上市和系统投入运行的时间，从而全面增强企业的核心竞争力。

  全集成自动化具有3个典型的特征：

  1. 统一的组态和编程

  STEP7是全集成自动化的基础，在STEP7中，用项目来管理一个自动化系统的硬件和软件。STEP 7用 SIMATIC 管理器对项目进行集中管理，它可以方便地浏览 SIMATIC S7、M7、C7和WinAC的数据。实现STEP7各种功能所需的SIMATIC软件工具都集成在STEP 7中。STEP7使系统具有统一的组态和编程方式，统一的数据管理和数据通信方式。

  可以用SIMATIC管理器来调用编程、组态等工程工具，包括用于项目的创建、管理、保存和归档等基本应用程序。

  2.统一的数据管理

  以STEP7为操作平台，所有软件组件都访问同一个数据库。这种统一的数据库管理机制，不仅可以减少系统开发的费用，还可以减少出错的概率，提高系统诊断的效率。各软件可以通过全局变量共享一个统一的符号表，在 STEP 7 中定义的变量，通过内部数据库，可以被HMI(人机界面)的组态软件使用。因此，在一个项目中，只需在一点对变量进行输入和修改。这不仅降低了系统集成的工作量，而且可以避免出现错误。即使多人同时在项目中工作，也可以有效地数据的一致性。在工程系统中定义的参数，可以通过网络，向下传输到现场传感器、执行器和驱动器。

  3. 统一的通信

  全集成自动化采用统一的集成通信技术，从公司管理级到现场控制级，使用国际通行的开放的通信标准，例如工业以太网、PROFINET、PROFIBUS、AS-i等。TIA支持基于互联网的信息流动，用户可以通过传统的浏览器访问控制信息。这样可以确保生产控制过程中采集的实时数据及时、准确、可靠、无间隙地与MES保持通信。由于有关的硬件和软件组件也使用这些通信标准，因此极易连接，包括跨系统或跨越不同网络的连接。

  借助于西门子公司的全集成自动化系统，所有的自动化结构(直到现场的各个部件)都是清晰的和透明的。因为极其相似的组态和编程工具，以及共享数据的一致性，使得对错误的定位和处理都很容易。这样，用户能快速完成过程的优化、扩展和调整，将生产中断的可能性降到低。

PLC的存储器、I/O单元、I/O扩展接口、外设接口和电源简介

1. 存储器
    可编程控制器的存储器由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可电擦写的存储器EEPROM三大部分构成，主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。
    只读存储器ROM用以存放系统程序，可编程控制器在生产过程中将系统程序固化在ROM中，用户是不可改变的。用户程序和中间运算数据存放的随机存储器RAM中，RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。它存储的内容是易失的，掉电后内容丢失；当系统掉电时，用户程序可以保存在只读存储器EEPROM或由高能电池支持的RAM中。EEPROM兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，用来存放需要长期保存的重要数据。
2. I/O单元及I/O扩展接口
（1）I/O单元
    PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路（如行程开关、按钮、传感器等）提供的符合PLC输入电路要求的电压信号，通过光电耦合电路送至PLC内部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入响应时间一般在0.1~15ms之间。根据输入信号形式的不同，可分为模拟量I/O单元、数字量I/O单元两大类。根据输入单元形式的不同，可分为基本I/O单元、扩展I/O单元两大类。
（2）I/O扩展接口
   可编程控制器利用I/O扩展接口使I/O扩展单元与PLC的基本单元实现连接，当基本I/O单元的输入或输出点数不够使用时，可以用I/O扩展单元来扩充开关量I/O点数和增加模拟量的I/O端子。
3. 外设接口
    外设接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器，并能通过外设接口组成PLC的控制网络。PLC通过PC/PPI电缆或使用MPI卡通过RS-485接口与计算机连接，可以实现编程、监控、连网等功能。
4. 电源
     电源单元的作用是把外部电源（220V的交流电源）转换成内部工作电压。外部连接的电源，通过PLC内部配有的一个开关式稳压电源，将交流/直流供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源（直流5伏、正负12伏、24伏），并为外部输入元件（如接近开关）提供24V直流电源（仅供输入端点使用），而驱动PLC负载的电源由用户提供。