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西門子全新Simatic S7-1500 冗余控制器以高可用性為工廠保駕護航
? 憑借高可用性防止數據丟失，避免停機? 采用透明化編程的PROFINET冗余控制系統
? Simatic 誕生60周年進一步豐富全集成自動化產品家族
盡可能地降低工廠出現故障或意外停機的可能性，以提高工廠效率，已經成為生產企業的主要訴求。為此，西門子開發出全新Simatic S7-1500 R/H系列冗余控制系統。基于標準型 Simatic S7-1500 CPU，Simatic S7-1500 R/H采用透明化編程方式，使用TIA Portal STEP 7 編程語言進行編程，把程序從標準系統遷移到冗余系統，無需額外工作。Simatic S7-1500 R/H憑借其高可用性，能夠有效防止數據丟失以及避免停機。此外，該系列控制系統采用PROFINET系統冗余的方式，可以充分利用PROFINET的、靈活、高性能的特點。
全新Simatic S7-1500 冗余控制器涵蓋三種CPU，分別為CPU1513R、 CPU1515R和CPU1517H。其中，CPU1513R 和 CPU1515R適合中小型項目應用。如果一個CPU失效 ，備用CPU將自動接管程序控制工作，程序可以快速恢復運行，以防止數據丟失。此外，基于PROFINET系統冗余的通訊方式還可以提高設備的可用性。支持Profinet S2冗余功能的現場設備（例如ET 200SP/MP）通過PROFINET連接到冗余CPU，從而構成PROFINET冗余通訊，即使發生網絡中斷，現場設備也能繼續工作。具有相似的功能特性的CPU1517H性能更強，適合大型項目應用。該系列CPU帶有專門的光纖同步模塊，可以實現快速、平滑的切換。未來，CPU1517H還將開發支持PROFINET冗余網絡。
Simatic S7-1500 R/H能夠限度地降低生產故障機率。例如，在生產、能源、供水系統、環境監控系統、機場助航照明、編組站系統等領域，能夠有效避免控制器故障引起的停機；在行李處理、高架倉庫、跟蹤和追溯等領域，能夠避免因工廠故障造成數據丟失而導致的高昂重啟成本；在污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統等領域，即使沒有監督和維修人員也能保障正常運行。
西門子Simatic系列可編程邏輯控制器（PLC）誕生于1958年，經過60年的發展和創新，從早的S3系列發展到如今的S7系列，已成為全球工業領域應用非常廣泛的可編程控制器。
西門子S7—200PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業，各種場合中的自動檢測、監測及控制等。S7—200PIE的強大功能使其無論單機運行或連成網絡都能實現復雜的控制功能。 1工作原理 機械手在原點位檢測到工件時按啟動按鈕．下降電磁閥通電．機械手下降。下降到底時。碰到下限位開關。下降電磁閥斷電，下降停止：同時接通夾緊電磁閥。機械手夾緊。夾緊后。上升電磁閥通電。機械手上升。上升到頂時，碰到上限位開關。上升電磁閥斷電。上升停止；同時接通右移電磁閥．機械手右移到位時，碰到右限位開關，右移電磁閥斷電，右移停止。若此時右工作臺上無工件。則光電開關接通。下降電磁閥通電，機械手下降。下降到底時。碰到下限位開關，下降電磁閥通電。下降停止．同時夾緊電磁閥斷電，機械手放松。放松后，上升電磁閥通電，機械手上升。上升到頂時．碰到左限位開關，左移電磁閥斷電。左移停止．此時機械手經過8步動作完成一個周期的動作。 2輸入、輸出端子的分配 本文的機械手控制系統所采用的可編程控制器是德國西門子公司生產的S7-200CPU214該機械手控制系統。一共使用了14個輸入量。6個輸出量。端子地址分配如表1所示。 3自動操作程序設計 機械手自動操作流程如圖1所示。下降電磁閥通電，機械手下降。下降到底時。碰到下限位開關，下降電磁閥通電。下降停止．同時夾緊電磁閥斷電，機械手放松。放松后，上升電磁閥通電，機械手上升。上升到頂時．碰到左限位開關，左移電磁閥斷電。左移停止．此時機械手經過8步動作完成一個周期的動作。 4結語 可編程控制器PLC以其豐富的I/O接口模塊和高可靠性。在機械手控制系統的設計中起到了十分重要的作用。但在PLC控制的過程中，還有許多問題需要解決．本文就設計過程中的幾項關鍵問題提出了自己的一些看法．經實踐證明。可以有效地提高系統的抗干擾能力。對PLC讀、寫，事件響應等通時間可進行控制．取得了良好的效果。
臨滄永德楚控自動化設備有限公司本著“以質求信，以質求發展，互惠互利，共謀發展，攜手共創，”。以質量求生存，以客戶滿意為指針，為用戶著想，滿足客戶的一切需求，公司秉承“創新、、求實、奮進”的經營理念，努力打造臨滄永德--西門子通訊電纜精英品牌。
? 全新TIA博途V15版本工程軟件平臺側重于應用、數字化產品組合和工程效率
? 高級語言編程得到進一步增強、集成更多驅動系統及功能
? 開放的OPC UA功能和虛擬調試擴展了數字化產品組合
? 項目標準化和的團隊合作，使機器和系統的診斷易如反掌
憑借全新版本的TIA博途V15，西門子擴展了其全集成自動化工程軟件平臺，納入一系列實用的全新數字化功能，以縮短工程時間。其創新成果的主要有增加應用可能性、擴展數字化產品組合、實現標準化和提高工程效率。
TIA博途V15增加應用可能性的亮點在于其集成了高級語言應用及其它驅動系統的多功能平臺，其中包括驗收測試等；將操作功能和2D到4D運動學集成于Simatic S7-1500控制器，可連接并對機器人進行編程。Simatic S7-1500高級控制器產品系列中納入全新多功能平臺，目前能夠通過C/C++和Eclipse等商業編程工具輕松創建和重用高級語言應用。Sinamics S120及其他驅動產品系列的集成有助于實現西門子全系列驅動技術在TIA博途中的組態、調試和診斷。另一個亮點是針對Sinamics G驅動產品系列的向導指引型驗收測試。結合支持Simatic S7-1500高級控制器的CPU新技術，采用2D到4D運動學的操作功能現在可以在TIA博途中輕松地進行編程、模擬和調試，譬如Cartesian龍門架、卷取機、Scara機器人和Delta拾取機器人等。TIA博途V15還提供機器人功能。庫卡和安川等機器人制造商已將其數據塊庫用于在TIA博途中進行機器人編程。日本電裝（Denso）和瑞士史陶比爾（St?ubli）等其他制造商計劃在不久的將來發布數據塊庫。這樣，控制和機器人技術的發展更加緊密，而TIA博途則能帶來從工程到機器人操作等各環節的整體解決方案。
TIA博途V15關于數字化產品組合的擴展方面聚焦OPC UA功能和虛擬調試。OPC UA功能已針對Simatic S7-1500高級控制器進行了擴展。這可以改進和簡化工廠中機器設備與MES/SCADA/IT層級（制造執行系統/監控和數據采集）之間的標準化垂直和水平通。另外，它還有助于自動化解決方案按照行業特定標準進行實施，如OMAC PackML（機械自動化與控制組織）或Weihenstephan（唯森）等。虛擬調試支持對自動化解決方案的虛擬驗證，也就是說控制組件與機器或系統的機電系統之間進行交互。該西門子解決方案的核心是支持Simatic S7-1500的S7-PLCSIM Advanced高級仿真器。這可以實現許多控制器功能的模擬和對虛擬系統模型的仿真測試。因此，自動化和機械工程在產品生命周期的早期階段便實現了同步，從開發到實際調試的時間都得到縮短。
在標準化和更高工程效率方面，全新版本的TIA博途重視團隊合作和擴展對設備和系統的診斷功能。通過TIA博途多用戶工程（TIA Portal Multiuser Engi-neering），在團隊合作中添加了對變更對象的自動標記和離線模式。新版本下多用戶服務器中強化的變更管理功能，如用于變更歷史記錄和用戶評論等，可以改進團隊內系統支持下的同步變更。對于設備和系統診斷，Simatic ProDiag診斷軟件包也進一步擴展，現已涵蓋對故障模塊的監控和針對ProDiag報警的標準分析。借助同樣已經得以擴展的Simatic HMI（人機界面）中的S7圖形控制顯示，直接改善了在系統的操作設備上對設備序列和應用錯誤的診斷及可視化顯示。譬如，用戶首次能夠回查操作設備的圖形代碼顯示故障的真實原因。
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