PCS7系统培训讲义 2013-01-07修编
PCS7系统培训讲义
1. 概述
PCS7（Process Control System）系统是一种以西门子S7-400系列PLC为基础的控制系统，此种控制系统介于西门子T-2000（T-XP）系统与T-3000系统之间，是一种过渡产品。在硬件方面，与T-3000系统卡件完全一致。沧东电厂一期使用PCS7组态的系统共有四个，分别是DEH系统、MEH系统、ETS系统和循环水系统。每台机组配一台上位机对以上四套系统进行软硬件组态，其中DEH系统在上位机中有操作画面，其他三套系统无操作画面。四套系统都通讯至DCS中进行显示和操作。 2. PCS7网络
2.1. 网络查看方法（以ETS为例）
路径：Huanghua_ETS_Prj→Ethernet 2.2. 网络组成
PCS7的网络主要由以下设备及其附属设备组成：电源模件、CPU模件、通讯模件。 2.3. 电源模件
电源模件的供电电源为24VDC，每套系统配两个，冗余配置。每个电源模件可配两个3.6V电池，防止突然断电时程序丢失。电源模件型号：405-0KA02-0AA0。 2.4. CPU模件
每套系统的CPU模件都是冗余配置，正常工作是一主一备，但同时监视互连的通讯总线数据，一旦发现工作的CPU故障，备用CPU马上自动启动，这从一定程度上避免了由于硬件故障导致的系统瘫痪。
ETS、MEH和循环水使用的都是S7-414H型CPU，DEH使用的是S7-417H型CPU， CPU可以通过拨码区分地址，一般左侧CPU拨码至RACK0，右侧CPU拨码至RACK1。 CPU上的MRES是一个自复位拨码开关，长时间拨至MRES位可以将CPU代码清除。 第一次上电后，CPU需要有10分钟左右的自检时间。 2.4.1. 同步模块
同步模块安装在CPU上，每个CPU安装两个。通过光纤将两侧CPU上部、下部两个同步模块分别连接，其作用为使两个冗余CPU之间进行同步。当任意同步模块工作异常时，备用侧CPU会停运。与故障同步模块相连的同步模块指示灯会灭掉。 2.4.2. DP端口与Profibus-DP总线
CPU通过Profibus-DP总线（紫色电缆）与I/O卡件进行通讯。该总线一端接到CPU上的DP端口，另一端依次接到每层I/O机架的IM153-2卡件的端口上，总线的每个接头处有ON/OFF拨码开关，拨码代表终端电阻，所以该总线两端拨码拨至ON，中间拨码拨至OFF。 2.5. 网卡CP443-1
DEH、ETS和MEH三套PCS7系统通过以太网总线（绿色电缆）接入DCS，与DCS进行通讯。该总线一端接到网卡CP443-1的D型端口上，另一端接到DCS工厂总线的一个OSM电气端口上。
循环水系统通过CP443-1上的RJ45端口接入光电转换器转换为光信号，通过光纤进入DCS机柜，再接到DCS工厂总线的一个OSM光纤端口上。 2.6. 通讯模件IM153-2
IM153-2卡件为通讯卡件，负责CPU与I/O卡件之间的通讯，每层有两个卡件，冗余配置。每层卡件都有不同的地址，此地址在IM153-2中可通过拨码开关实现。 2.7. 与DCS之间的通讯
DEH、ETS和MEH三套系统通过接入CM104通讯模件与DCS进行通讯，循环水系统通过
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接入CKA12控制柜与DCS进行通讯。 2.8. 特殊的DEH网络
DEH系统除包含上述所有卡件外，还有特殊的FM458伺服卡件、EXM448-1通讯卡件和ADDFEM高速I/O卡件。此三种卡件是为了处理主机调门所需的高速伺服运算功能而配置的，其网络结构类似CPU、IM153-2和I/O卡件之间的关系。 2.9. 网络代码编译下装
Save and Compile→Download 3. PCS7硬件
3.1. 硬件查看方法（以ETS为例）
路径：Huanghua_ETS_Prj→Huanghua_ETS→Hardware 3.2. 卡件安装方法
所有卡件都是安装在背板上的，安装的时候应先将卡件上部挂好，再安装下部，最后将卡件下部螺丝紧固。 3.3. I/O卡件分类介绍
常用到的功能模件有以下几种：SM321(开关量输入)、SM322(开关量输出)、SM331(模拟量输入，分为三种，分别是测量普通模拟量、热电阻和热电偶)、SM332(模拟量输出)。 3.4. I/O卡件组态和通道分配
在硬件图中，选择机架→选择卡件→右键菜单→Edit Symbols，可以对KKS编码、信号类型和信号描述进行修改。 3.5. 硬件代码编译下装
Save and Compile→Download，硬件代码下装时需左右侧分别下装，即分别选择CPU 417-4H和CPU 417-4H(1)进行硬件代码下装 3.6. 动态查看
Offline?Online，可以检查硬件的状态，正常时候是蓝色，卡件故障的时候是红色。 4. PCS7软件
4.1. 软件查看方法（以ETS为例）
路径：Huanghua_ETS_Prj→Huanghua_ETS→CPU 414_4H→S7 Program(1)→Charts，可查看所有逻辑图。
如果已知某个功能块的名称，可任意打开一张逻辑图，使用Ctrl+F，输入功能块的名称进行查找，注意区分大小写。
对于PCS7系统有两种查看功能图的方法：1、component view，常用的普通树形图结构查看方法2、plant view，分组查看方法，一般只在DEH系统使用。 4.2. 数据块查看方法（以ETS为例）
路径：Huanghua_ETS_Prj→Huanghua_ETS→CPU 414_4H→S7 Program(1)→Blocks 其中DB为数据块、OB为组织块，此种查看方法一般用于DEH系统与DCS进行通讯时使用，其他三套系统不需使用。 4.3. 常用功能块
CH_AI、CH_AO、CH_DI、CH_DO、AND、OR、NOT、ADD、SUB、MUL、DIV、ABS、SELECT、TIMER、CMP、MAX、MIN、RS触发器 4.4. 功能块连线方法
点击某一功能块的输出引脚，再点击另一功能块的输入引脚，则可直接进行连线。 4.5. 软件代码编译下装
点击Compile按钮，编译软件代码时候可选择部分编译（Change Only）或全部编译（Entire Program），如有硬件的修改可选择复选框（Generate Module Drivers）。编译成
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功后点击Download按钮，下载代码时可选择在线下装（Change Only）或离线下装（Entire Program），注意离线下装需CPU重启，机组运行时不可进行此操作。离线下装完成后，应重启一遍网络，路径为CPU→Operating Mode，将H System停止，再冷启动。
机组运行时尽量不修改逻辑，如必须修改逻辑，应使用在线下装。 下装软件代码时只需下装一次即可。 4.6. 启动态查看
点击Test Mode，选择需要查看动态引脚的功能块，点击Watch On(Off)，如果某些引脚没有数据则，左键选中引脚→右键菜单→Add I/O 4.7. 强制方法
PCS7系统只能对CH_AI、CH_AO、CH_DI、CH_DO进行强制，其他功能块均不能进行强制操作。
4.7.1. 对于CH_DI和CH_DO
强制时，先输入SIM_I数值，后将SIM_ON输入1 恢复时，先将SIM_ON输入0，后恢复SIM_I数值 4.7.2. 对于CH_AO
强制时，先输入SIM_U数值，后将SIM_ON输入1 恢复时，先将SIM_ON输入0，后恢复SIM_U数值 4.7.3. 对于CH_AI
强制时，先输入SIM_V数值，后将SIM_ON输入1 恢复时，先将SIM_ON输入0，后恢复SIM_V数值 5. PCS7与DCS通讯
DEH、ETS和MEH三套系统通过接入CM104通讯模件与DCS进行通讯，循环水系统通过接入CKA12控制柜与DCS进行通讯。PCS7以字节为单位，使用十进制；而DCS以字为单位，使用十六进制。
6. PCS7画面WinCC
DEH系统使用WinCC软件进行画面组态。 6.1. 画面打开
在桌面点击Simatic Wincc Explorer图标，打开后可选择Activiate激活画面。用户名：admin，密码：/admin。
在Graphics Designer可选择任意画面进行组态。 6.2. 画面关闭
在操作画面中选择keyset change→exit runtime可以关闭画面 6.3. 趋势图查看
选择trend system按钮进行趋势图查看 6.4. 报警信息查询
选择alarm Logging按钮进行报警信息查询。 7. 一种查找功能块和逻辑图的方法 7.1. 任意打开一幅软件逻辑图
7.2. 点击Chart Reference Data按钮
7.3. 在新图中点击Cross-Reference Chart Element->address按钮 7.4. 生成的列表即所有在数据库中储存的数据清单