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西门子PLC C7系列简介

更新时间:2017-06-15 13:04:59点击次数:2313次字号:T|T
相关介绍
西门子公司C7系列一体化PLC
摘要: 西门子公司系列C7系列控制系统是将PLC与HMI溶为一体的产品,它为用户节省了安装空间、时间和费用。
关键词:PLC  C7  人机操作界面
1 概述
在当今控制系统中,PLC (Programmable Logic Controller,可编程序控制器)是发展快、应用范围广的控制系统,但在其问世初期,除了在开关量I/O卡件上有ON/OFF信号灯可以看到开关量I/O的输入输出状态外,没有其它可以在操作员与PLC设备进行人机交流的界面,所以人们把这一阶段的PLC称为“盲”PLC。而在上世纪八十年代中后期的PLC,有的产品可以直接与PC机相连,在由PC 机构成的操作员站上进行人机交流。到了上世纪九十年代初期,在规模较小的PLC系统里或在生产现场,一些PLC制造厂商推出了一种尺寸较小的HMI (Human Machine Interface,人机操作界面,又称可编程终端),如西门子公司的OP系列、欧姆龙公司的NT系列、Digital公司的GP系列等型号的操作面板,操作人员可以通过这些操作面板进行人机交流,这个时候的PLC开始变为可以“看得见”的PLC 了。而到了上世纪九十年代末期,PLC的研制人员就在考虑一个问题:PLC和操作面板可以合为一体吗?
西门子公司是生产PLC控制系统的主要厂商之一,在它的微型PLC产品中推出的是LOGO! 它小到只能称呼为“通用逻辑控制模块”,它的本体只有十多点I/O,但它可以选用一种简单的操作显示面板,有几个按键,有4*10个字符显示器,这也可以成为早的将PLC和操作面板合为一体的产品了。但在大一些的系统里,我们就要谈到西门子公司的SIMATIC  PLC,这时我们想到的几乎都是SIMATIC S7-400/300/200 ,而绝少涉及到SIMATIC C7系列产品,实际上西门子公司在PLC的产品资料中很早就同时介绍过这两类产品,只不过是把C7放在不显眼的位置上并且极少宣传它而已。SIMATIC C7系列产品就是将PLC与HMI溶为一体,这个新颖的设计带来了PLC家族中一类新产品的诞生。从资料印刷日期上看,C7系列PLC迟在1996年即已问世,可见西门子公司很早就已经推出了控制显示设备一体化的产品,而且近西门子公司仍在不断完善这一产品,比如新推出的C7-636 控制系统就使 C7系列产品由低端PLC进入高端PLC行列。
SIMATIC  C7系列PLC是在西门子公司现有技术基础上开发的,这可以用图1来形象表示:SIMATIC  S7300 PLC+ SIMATIC  OP(新产品已经用到TP) 操作面板=SIMATIC  C7。因为与已有的产品SIMATIC  S7300及操作面板兼容,所以SIMATIC  C7 也是西门子公司TIA(Totally Integrated Automation) 系统不可缺少的组成部分。SIMATIC C7系列产品

一个好的产品就这样诞生了,它不是一切从头开始,而是在原有产品的基础上组合而成,它集成了西门子公司的PLC(包括S7 300 CPU、I/O组件、通讯处理器、扩展组件接口)、操作面板、通讯、现场总线、软件等多项成熟的技术,其特点可以用以下三个“COM”来概括:
COMPLETE(完整,总成)
COMPACT (小巧、紧凑)
COMPATIBLE (兼容、协调)
对PLC的用户来说,使用了C7系列产品可以做到三个“节省”:
空间节省:可以在设备旁的操作台上安装或无台面超紧凑安装,通常节省30%的空间,可在有限的空间中实现单机设备的控制要求;
时间节省:减少设计、安装、配线、工程等项开支;
费用节省:价格约低20%。
图2中展示了其中几种C7产品的外观,由下至上分别为C7系列的621、633、634、626型PLC。


2 SIMATIC  C7产品介绍
C7系列产品截至目前为止,已经推出613、621、621ASi、623/P、633/P、633/DP、634/P、634/DP、626/P、626/P DP、635、636等多种产品。其中大部分定位在低端PLC,但新推出(2004年开始供货)带图形显示或触摸屏的635、636已经是往中高端发展的产品了。其中低端的613和中高端的635、636时目前西门子公司推出的重点。
这些产品的主要性能指标见表1。


*:UI可以是报警输入、增/减计数器(10kHz)、工作时间测量或频率测量输入。
**:这种模板是安装在C7的后板上,由总线电缆与C7相连。
SIMATIC  C7产品的I/O接入有四种方式:本机上带I/O一体化的产品,如上述的大部分产品;本机上带I/O一体化的产品,如I/O点数不能满足要求,可通过IM系列接口模块外接多个S7-300I/O模块(连接方式见图3)或ASi/MPI/Profibus-DP主从站方式接入I/O;但也有部分产品本身不带I/O,仅通过通过IM系列接口模块外接多个S7-300I/O模块或ASi/MPI/Profibus-DP主从站方式接入I/O;较新推出的C7-613、C7-635系统可以无须经过IM系列接口模块而将4个S7-300I/O模块直接安装在控制面板的背后。
操作面板也有文本显示、带按键的图形显示、带触摸屏的图形显示等三大类别。在操作面板上可以显示操作信息、故障信息、维护信息,图形显示器上可以显示棒状图、曲线图、状态图、用户菜单等等。

编程时所使用的编程软件仍是STEP7或STEP7-Lite(新推出的价格低廉的软件),组态控制或监控采用的软件是STEP7、STEP7-Lite、ProTool 、ProTool/Lite、ProTool/Pro。



在使用Profibus-DP的网络系统中,C7既可以作为主站使用,也可以作为从站使用(见图4)。

3 应用
由于SIMATIC  C7产品一体化的特点,它更适合作为随设备成套供货的控制设备使用,如用在通用机械设备、专用机械设备上。像木材加工设备、塑料加工设备、水喷射设备、专用清洗设备、包装设备、纺织设备等等,下面举两个实际应用的例子。
例1.       塑料行业多种粒状物料气动输送系统
塑料行业MST-24/PDP多种粒状物料气动输送系统中有16种物料储存在料仓中,然后由气动真空输送机输送到24个设备(如塑料注射成型机、螺旋成型机、干燥站、重力式配料混合设备、体积式配料混合设备),每台设备装一个C7-634/DP 作为Profibus-DP从站,各站相距30~300m。输送系统要求非常高的灵活性,如某一台风机可用来输送多种物料,但是在某一时刻只能是接通其中一种物料的输送管道。这一应用除了节省大量安装费用外,使用起来非常灵活,既可以在24个站内根据需要进行扩展,也可以扩展总的从站数目。这个项目是由塑料工业设备制造商Mann+Hummel ProTecGmbH完成的,目前正在实施从24站扩展到48站的扩充方案。