西门子CPU312可编程控制器6ES7312-1AE14-0AB0

过程可视化或 SCADA 系统可用于所有领域内的生产流程、机器设备与工厂的可视化与操作 — 从简便的单用户站，直至具有冗余服务器的分布式多用户系统以及带有 Web 客户端的跨地区解决方案。同时，WinCC 还是公司范围内垂直集成的信息枢纽（用于 IT 和业务集成的过程可视化平台）。

• 所有 HMI 内置功能包括可满足信号事件显示、消息及测量值归档、记录所有过程数据和组态数据、用户管理和可视化（(WinCC 基本软件）等工业要求的各种功能。

• 系统范围内，Web 上的操作员站、分布式服务器的可扩展的客户端/服务器结构，以及采用冗余而获得的数据的完整性

• 标准化接口如 OPC (用于过程控制的 OLE) WinCC OLE DB、VBA、Visual Basic、VB script、C-API (ODK) 的使用，使集成更为容易

• 通过集成在 WinCC 中的历史数据记录功能 (Historian)，可在公司内建立起一个集成平台，该平台基于 Microsoft SQL Server，带有各种标准接口和编程接口和工具以及客户端。

• 带有 WinCC OLE DB Provider 的标准 SQL 数据库 C-API (ODK)，访问使用 VB 脚本的 WinCC RT 以及使用 VBA 的 WinCC CS 的 COM 对象模型。

分析设计法是根据生产工艺的要求选择适当的基本控制环节（单元电路）或将比较成熟的电路按其联锁条件组合起来，并经补充和修改，将其综合成满足控制要求的完整线路。当没有现成的典型环节时，可根据控制要求边分析边设计。

分析设计法的优点是设计方法简单，无固定的设计程序，它是在熟练掌握各种电气控制电路的基本环节和具备一定的阅读分析电气控制电路能力的基础进行的，容易为初学者所掌握，对于具备一定工作经验的电气技术人员来说，能较快地完成设计任务，因此在电气设计中被普遍采用；其缺点是设计出的方案不一定是佳方案，当经验不足或考虑不周全时会影响线路工作的可靠性。为此，应反复审核电路工作情况，有条件时还应进行模拟试验，发现问题及时修改，直到电路动作准确无误，满足生产工艺要求为止。

2、逻辑设计法

逻辑设计法是利用逻辑代数来进行电路设计，从生产机械的拖动要求和工艺要求出发，将控制电路中的接触器、继电器线圈的通电与断电，触点的闭合与断开，主令电器的接通与断开看成逻辑变量，根据控制要求将它们之间的关系用逻辑关系式来表达，然后再化简，做出相应的电路图。

SIMATIC WinCC Open Architecture (WinCC OA) SCADA 系统专门针对客户定制型调整要求较高的应用、大型和/或复杂的应用以及需要满足特定系统需求和功能的项目等。

SIMATIC WinCC Open Architecture 特别是在联网和冗余高端控制系统方面显示了自己的高性能。从现场层到控制站，从机器设备到公司总部 – 可保证实现高性能的集成通信。在每一个站，均保证拥有高度的可用性、可靠的信息、快速的交互以及优良的用户友好性。无需中断过程就可以改变应用程序。因此，赢利能力、效率和安全性始终处于均衡状态。

借助其热后备冗余和灾难恢复系统，SIMATIC WinCC Open Architecture 在广泛的关键业务应用中显示出其可靠性。SIMATIC WinCC Open Architecture可以在任何平台上使用，并且可用于 Windows、Linux、iOS 和 Android。

SIMATIC WinCC Open Architecture向独立的内部开发开放，这意味着可以将想法快速、轻松地变为新的应用程序。

• 面向对象支持不同的工程设计和灵活的工厂扩展

• 用于多达 2048 台服务器的大型分布式系统

• 可扩展 – 从小型单用户系统直到网络连接的冗余高端系统

• WinCC OA 可以在任何平台上使用，并且可用于 Windows、Linux、iOS 和 Android

• 于采用了集成接口和 7 个插槽（PCI 和 PCI-Express），具有简便的可扩展性

• 3 x Intel 千兆以太网接口，7 x USB 3.1 Gen 2 接口，3 x 图形接口，音频接口

• 多重监视：多达 7 个监视器，通过内置显卡和可选 PCIe x16 显卡

• 由于使用受控风扇，噪音较低

• 可在各种位置上安装使用，既可安装在伸缩导轨上，也作为工业塔式 PC（塔式套件选件）

• 标准实现为工业工作站或服务器

• 已预装操作系统并且已激活：Windows 10 IoT Enterprise 2019 LTSC（64 位）、Windows Server 2019（64 位），含 5 个客户机

• 使用恢复 U 盘快速恢复到交付时的状态

• 具有便于维护的设备设计（改动、维护），例如，安装驱动，无需工具即可更换过滤器或前置风扇

• IAMT（英特尔主动管理技术），远程访问功能（远程控制和维护）

• 热备用冗余和灾难恢复系统确保高的故障安全性和可用性

• WinCC 开放式架构为用户特定解决方案提供平台

• 大量的驱动程序和接口选项：提供了 S7、SINAUT、OPC、OPC UA、Modbus、IEC 60870-5-101/104、DNP3、BACnet 以及 25 个以上本机驱动

• 在基于文件的值归档或相关数据库 (ORACLE) 中灵活地记录数据

通过硬件中断可以监控过程信号，并且可以触发对信号变化的响应。

• 数字量输入模块：
  根据具体参数设置，该模块可在信号状态变化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上为每个通道组触发硬件中断。CPU 将中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关诊断中断块 (OB 40)。信号模块可以每个通道缓冲一个中断。

• 模拟量输入模块：
  通过设置上限值和下限值，可以定义工作范围。模块将数字化测量值与这些限值进行比较。若测量值违反其中任何一个限值，就会触发硬件中断。CPU 将中断用户程序或低优先级任务的处理，并处理相关诊断中断块 (OB 40)。若限值高于/低于过量程/欠量程值，则不进行进行比较。
  

S7-300F

S7-300F 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中，并且位于故障安全信号模块之内。

信号模块通过差异分析和测试信号注入来监控输出和输入信号。

通过定期自检、命令测试以及按时间顺序执行的逻辑程序执行检查，CPU 可检查控制器的运行是否正常。此外，通过状态监视 (sign-of-life) 请求，还可以检查 I/O 状况。

若在系统中诊断出故障，则将系统切换到安全状态。

在可编程控制器输出功率允许的条件下，可将通断状态完全相同的负载并联共用一个输出点。
负载多功能化 。一个负载实现多种用途，如在PLC控制中，通过编程可以实现一个指示灯的平光和闪烁，这样一个指示灯可以表示两种不同的信息，节省了输出点。