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| SINAMICS V90，含 PROFINET 輸入電壓：200-240 V 3-P - 15 %/+ 10 % 12.0 A 45-66 Hz 輸出電壓：0 – 輸出 11.6 A 0-330 Hz 電機：2 kW 防護等級：IP20 尺寸 D， 95x170x195（寬x高x深） | |||
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西門子工業自動化與驅動集團合作伙伴 |
廣州三合自動化設備有限公司 |
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1、概述
基于WinCC/B.Data的綜合能源管理系統，是西門子公司集成于TIA全集成自動化 & TIP全集成能源自動化的一體化產品，通過這一強有力的工具，對從SCADA層中得到的數據，采用成熟高效的綜合能源分析方式，覆蓋能源采購，能源調度，確保能源的高效使用和良好的成本控制。
采用B.Data進行能源系統的分析及管理，最終實現：
相應的分析結果，通過報表系統合理展示；
B.Data主要對工廠能源數據進行分析，其數據來源有多種方式，可以基于從WinCC、OPC、ODBC、FTP等多種方式進行數據采集。本文主要講述了在B.Data 5.3中基于OPC的方式如何實現能源數據采集。
2、實例介紹
在WinCC中建立3個浮點數：TestTag1，TestTag2，TestTag3；
以WinCC為OPCServer，在B.Data中進行相應配置基于OPC進行數據采集。
3、WinCC中配置
3.1 建立變量
如下圖1在WinCC中建立相應變量：
TestTag1：浮點數
TestTag2：浮點數
TestTag3：浮點數
圖1：WinCC中建立相應變量
3.2 仿真器仿真數據 長期銷售2KW西門子V90伺服驅動器6SL3210-5FB12-0UF0
因為是建立的內部變量，需要在仿真器中仿真數據：
圖2：仿真器中仿真數據
4、B.Data項目設計
4.1 創建采集服務器
本例中采集服務器與功能服務器在同一臺機器上，所以Hostname是本機，如果采用分布式結構，需要配置主機名和地址為采集服務器的主機名和IP地址。同時需要注意，一定不要采用Hostname為Localhost，IP地址為127.0.0.0.1，通訊是不成功的。
圖3：創建采集服務器
4.2 配置變量
創建采集服務器后，需要配置OPC組態并添加變量：
圖4：打開配置采集服務器窗口
圖5：配置OPC采集驅動器
圖6：創建OPC采集組
圖7 選擇WinCC中的變量步驟1
圖8 選擇WinCC中的變量步驟2
圖9 配置結果
5、Kernel.exe程序的配置 長期銷售2KW西門子V90伺服驅動器6SL3210-5FB12-0UF0
完成驅動連接創建變量后，需要運行數據采集服務Kernel，如下圖在采集服務器中啟動相關服務，可以采用手動啟動的方式：
圖10 啟動采集服務步驟1
圖11 啟動采集服務步驟2
5.1 Kernel.exe運行日志
通訊出現問題的時候，可以參考通訊日志看通訊是否正常，日志保存在B.Data的安裝目錄中：
圖12 Kernel日志位置
圖13 Kernel日志文件
通過Kernel.exe運行程序，TestTag3的變量值被保存在B.Data的數據庫中，下面是其查詢結果：
圖14 變量的查詢紀錄
5.2 Kernel.exe開始采數時間配置
在實際項目中，Kernel.exe程序與WinCC項目程序一般都會配置為自動啟動，但WinCC啟動需要一段時間，所以需要為Kernel.exe修改開始采數時間。
圖15 修改Kernel.exe開始采數延遲時間步驟1
圖16 修改Kernel.exe開始采數延遲時間步驟2
長期銷售2KW西門子V90伺服驅動器6SL3210-5FB12-0UF0
6、補充
6.1 B.Data基于WinCC歸檔方式采數優點
在此實例中B.Data基于OPC的方式從WinCC中采集數據，只是為了演示OPC通訊方式的組態過程，常規基于WinCC的歸檔進行數據采集是更優的。
6.2 如何使用ConfigTool工具手動組態
基于快速開發，B.Data中也提供了方便的組態工具-ConfigTool，可以通過Excel對B.Data中的各種對象，例如數據點、公式等進行導入導出并進行修改。
下面文件都在B.Data的安裝盤中，Opitions\SIEMENS\ConfigTool\中
首先需要配置konfigTool.ini文件，也就是BData所建立的DSN數據源。
同時需要將此文件拷貝到C:\Windows文件夾下，注意根據安裝的用戶及密碼需要適當修改。
圖17：KonfigTool.ini配置文件
下圖是配置文件，打開KonfigTool.XLS配置文件：
圖18：KonfigTool.ini配置文件
點擊Main Menu出現下圖配置界面：
圖19：配置程序
下圖20，21是對編號為131144的IOBuffer的Datapoint進行操作。
圖20：BData中的IOBuffer
SIMOTICS GP 1LE0 系列低壓交流電動機是鑄鐵機殼通用型全封閉自扇冷卻式三相異步電
動機，功率范圍為0.55~315kW，其防護等級為 IP55，該系列電動機的設計與生產符合
ISO、IEC、GB 等相關標準的要求。采用 SIMOTICS GP 1LE0 系列電動機，客戶可以節能
達 10 % 之多！
SIMOTICS GP 1LE0 系列電動機適用于連續工作制（S1）、恒轉速或一定速度范圍內的變頻調速應用。
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機座號： |
80 - 355 |
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功率： |
0.55 - 315 kW |
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極數： |
2，4，6 |
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電壓： |
多種常用電壓 |
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頻率： |
50Hz，60Hz |
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絕緣耐熱等級： |
155（F）溫度等級設計，正常輸出情況下可按130（B）溫度等級使用 |
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絕緣系統： |
西門子自主設計的絕緣系統，可在電源電壓不超過460V情況下變頻運行 |
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冷卻方式： |
全封閉自扇冷卻方式（IC411），獨立冷卻方式IC416（可選） |
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防護等級： |
IP55，IP56（可選） |
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安裝方式： |
所有常用的安裝方式 |
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模塊化設計： |
支持多種模塊化設計，如獨立驅動風扇等 |
■ 高效節能
SIMOTICS GP 1LE0 高效電動機的效率能夠滿足中國國家標準 GB18613-2006 能效等級 2 級的要求，而且能夠滿足 IEC IE2 效率等級要求，其能耗降低可達 40%！SIMOTICS GP 1LE0 系列高效電動機適用于變頻應用，在許多應用領域中通過變頻運行可實現系統節能高達 70%！
■ 應用最新設計技術，更高質量
通過采用先進的設計和生產工藝，SIMOTICS GP 1LE0 高效電動機成為世界上最緊湊的電動機！創新的轉子設計使得 SIMOTICS GP 1LE0 高效電動機的轉子損耗大大降低！而且保證其具有非常好的起動性能。
另外，SIMOTICS GP 1LE0 高效電動機采用環境友好的生產理念，如建立污水處理系統以及對噴漆過程中產生的廢氣進行回收處理等。
■ 創新的結構設計，更加靈活
－ 采用先進的 EMC 技術設計；
－ 通過有限元分析方法優化設計，機殼機械性能大幅提高，兼顧美觀；
－ 接線盒尺寸加大，可 360o 自由旋轉，方便接線；
－ 全新的吊環設計，方便運輸和安裝維護；
－ 獨特的地腳設計，強度提高，更加靈活；
－ 新穎的風扇罩設計，具有噪音低，氣流順暢的特點。
■ 全球統一設計平臺
采用全球統一的設計平臺，西門子的產品可以最大限度地滿足各個地區的標準。SIMOTICS GP 1LE0 與歐洲生產的1LE1 系列低壓交流異步電動機在同一平臺上開發，其技術參數和功能模塊主要面向中國以及亞洲其他地區的市場需求。
人和機器之間的接口在工廠自動化中承擔了重要的角色。管理過程的復雜度與自動化工程的復雜度以及其融入信息技術的增加成正比增加。同時，由于成本壓力的不斷增加，直觀無差錯的操作正在變得越來越重要，因此需要提高操作人員的工作效率，并使停機時間和停產維修最小化。
SIMATIC PCS 7 過程控制系統的操作員系統使操作人員可以輕松安全的管理生產過程。它為操作人員提供了多種視圖，用于監視過程，如果有必要還可以干預過程控制。操作員系統的結構可以改變，能夠根據不同的工廠規模和客戶需求量身定制。能夠與單用戶和多用戶系統的操作員站協調配合，提供了靈活性。
操作員系統可以是單用戶或多用戶類型。
在單用戶系統中，項目（工廠/工廠段）的整個操作和監視功能都集中在一個站點上。
多用戶系統由操作員終端（OS 客戶端）構成，可以通過終端總線從一個或多個 OS 服務器提供數據（項目數據、過程值、歸檔、報警和消息）。如果需要更高的可用性，OS服務器還可以運行在冗余模式下。
所有的操作員站都基于先進的 SIMATIC PCS 7 工業工作站，它針對用作 OS 單站、OS 客戶端或 OS 服務器進行了優化，可以用在辦公室或者工業環境中。
預定義好的操作員系統用戶界面具有控制系統所有的典型特征。它具有多語言的清晰結構，人體工程學設計，而且便于理解。操作員可以全面的觀察過程，可以在工廠視圖間瀏覽。
操作員系統的系統軟件為具有高質量、先進設計的工廠提供了富有表現力、功能出色的顯示。根據圖形控制器和過程監視器的組態，顯示有 4:3/5:4 屏幕格式以及 16:9/16:10 寬屏格式。
操作員系統集成的消息系統可以記錄過程消息和本地事件，并把它們保存在消息歸檔中，也可以通過可自由組態的 AlarmControl 功能（消息視圖/窗口）進行顯示。
操作員可以在運行時刻通過過濾、選擇或分類顯示（根據各個消息塊的內容）獨立的調整 AlarmControl 功能，按時間順序根據消息的優先權或者故障位置，然后全局性的保存設置，或者用戶專用性的保存設置。還可以在線集成已導出歸檔數據庫。
操作員可以根據時間或者與另一個值的關系顯示已歸檔的過程值（功能窗口）。預定義的 TrendControls 可以在運行時刻獨立調整。全局或用戶專用方式保存設置。在運行時刻，操作員可以修改數據連接并訪問其他數據，例如外部歸檔數據庫。
操作員系統具有符合 21 CFR Part 11 規定所需的所有功能。可以通過集成 SIMATIC Login 實現帶有訪問控制功能的集中式用戶管理。在系統內用戶按工作組進行管理，登錄時可以獲得具體的權限。SIMATIC ElectronicSignature 用于生成電子簽名，并在操作員系統上進行實現。
用于短期歸檔的高性能的歸檔系統是 OS 軟件的集成組件。它用于記錄過程數據和周期性檔案中的消息/事件。過程數據、報告、批量數據可以根據時間和事件交換出去，從短期歸檔變為集中長期歸檔形式的永久性歸檔。集中式歸檔服務器可以采用冗余方式運行。這提高了長期數據的可用性。
報告系統用于在項目組態期間編制文檔，而日志系統用于以清晰的方式打印運行中記錄到的數據?？梢蕴峁┒喾N預定義的日志類型：
消息順序日志
消息和歸檔日志
測量值日志
運行日志
系統消息日志
用戶日志
SIMATIC PCS 7 Web 服務器可以提供通過企業網/互聯網進行操作和監視的功能。使用 Web 客戶端可以像使用 OS 客戶端一樣操作工廠。操作員在 Web 客戶端上的輸入也會記錄到 OS 運行日志上。
操作員系統的 SFC 可視化允許利用 SFC 編輯器進行順序控制組態，從而像在工程組態系統上一樣進行顯示和操作。無需其它組態支出。
