西门子PCS7选型（上）

PCS7是STEP7+WINCC+SFC+CFC+各种工具软件的集合，软件包本身集成了APL库和面板等，经过编译就会自动生成画面。

PCS7冗余项目在半导体、电厂、化工、水泥等行业应用较多，停产成本高，而使用容错系统能够避免停产，或者降低生产停机时间，可以很快收回较高的投资成本。

STEP7是针对西门子S7-300/400的组态和编程软件。它只能完成基础自动化部分的功能，对应于控制系统的现场级和车间级。

举个栗子，“冗余：CPU冗余，服务器冗余，电源，通讯模块，I/O模块等冗余；控制系统要求双机热备，不停机；所有模块要求带电插拔，包括CPU，电源模块，通讯模块，I/O模块”。

那么支持冗余的硬件，除了S7-400H（412-5H~417-5H），最新的有410-5H（PO可扩展）、410Smart(固定800PO)、410SE(固定200PO，使用及以上)，性能自不必说，支持硬件/软件冗余，支持热插拔，价格上，随便一个小型项目，硬件10W+软件5W+授权5W就20W+了。

以下为支持冗余的硬件：

很多人感觉很诧异，WINCC不是按照tag的数量进行计算的吗？这PCS7的是什么鬼？那么什么是PO数量？？？来看看官方的解释：

PO,ProcessObject,就是过程对象的意思，是针对PCS7而言的，每个阀、电机、仪表都可以视为一个PO,比如cfc里放一个马达块的回路程序，OS编译后在HMI上会生成一组TAG(结构变量)，这组TAG就是一个PO,由于不同的过程对象编译后产生的结构变量所对应的TAG数是不确定的。

1个PO（如电动机，阀门和控制回路）≈1个功能块+操作面板≈50个OS变量。个人估算方法，PO≈AI+AO+DO+SFCtype+SFC+Batch。(没有的就忽略)PCS7按照PO算授权。一个PO需要一个授权,500PO需要购买包含500PO的授权。

但PO的计算不完全是这样，如果一个块具有操作和消息监控的功能那么就是一个PO，和现场的过程设备并不对应。实际CPU所需PO数和编程方式有关,如果采用标准的APL库里的阀门、电机等CFC功能块才会占用PO数，使用自定义的FC或FB,是不占用PO数的。

譬如下图中，CPU410E理论上是只支持少于200PO的，但是实际使用中却可以超过200.（具体待实践检验）。

AS套件随附有适用于100个过程对象(PO)的SIMATICPCS7Runtime许可证。这样就可通过100、1000或10000PO累计ASRuntime许可证来增加过程对象的数量。

通过累积式SIMATICPCS7OS运行系统许可证（用于100、1000和5000个过程对象），可以将操作员站的系统软件扩展至如下组态限值：

·每个OS单站8,500个PO

·每台OS服务器（客户端/服务器架构）12,000个PO

可以在西门子工业产品网上商城中使用如下选型工具对AS产品套件AS410S，AS410H，AS410F，AS410FH进行交互式组态：

SIMATICPCS7AS410单站组态工具

SIMATICPCS7AS410冗余站组态工具

注意：选择CPU的时候，410系列CPU要选准相应数量PO的系统扩展卡，该卡为一个蓝色的小方块，插在CPU背部的，相当于一个硬件狗，如果离线PCS7程序中组态的PO数量超过了CPU中PO硬狗的数量，则程序无法下载，除非将程序删除一部分，或者额外购买PO，对CPU进行PO扩展升级。

此处强调：

CPU的PO扩展升级，不仅要购买USB硬狗，还需要将PO升级文件传送到CPU后生成ACT激活文件，需在西门子官方网站注册，之后与德国邮件联系，需使用英文，等待两三天收到授权ACT激活文件，再次传送到CPU，这才完事，总之非常麻烦；如果PO的USB硬狗损坏需要修复，同样需要跟德国客服联系，同样麻烦，所以提前计算好PO数是不甚明智的。当然，建议您记得在发货前在厂内将CPU的PO升级做好，到现场去做这些事情会诸多不便。

额外补充：

实际调试过程中，每次传送文件可能只需要一分钟左右，但可能因为是新的CPU，第一次上电自检需要等待15分钟，详情见下图（来自《PCS7过程控制系统CPU410-5H过程自动化》）：

在CPUPO升级过程中，是可以对CPU进行程序修改/断电重启等操作的，只是在将激活文件传送给CPU的时候，需要勾选“专家模式”“expertmode”。

参考：CPU410系统扩展卡PO升级步骤说明

下面关于AS410的一些介绍：

AS410的创新型CPU410-5HProcessAutomation自动化站采用高性能硬件和经过优化的固件，涵盖了常规的性能范围为AS412到AS417自动化站的全部功能，可在所有领域中使用，即，可作为标准自动化站AS410S、作为容错自动化站AS410H和作为故障安全自动化站AS410F/FH。

基于SIMATICPCS7过程对象(PO)的数量，可通过系统扩展开来扩展自动化性能：

·100个过程对象

·500个过程对象

·1,000个过程对象

·1600个过程对象

·≥2000PO(PO2k+)，最多可含有约2600个PO（超过2600则定义为“无限制”）。

将型号精简到单一CPU具有许多优点。自动化系统的选型与组态以及备件库存和工厂扩展大大得到简化。

带有CPU410EProcessAutomation的AS410E自动化系统对于包含少量过程对象的应用来说，是一种节省成本的替代方案。该系统基于CPU410-5H硬件，针对不超过200个PO的应用提供了相同优点。

其他连接可以参考如图：