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冗余工厂总线

操作员系统（单站或服务器）通过工业以太网工厂总线与自动化系统通信。对于冗余配置，必须注意以下特殊方面：

通过 10/100/1000 Mbps 以太网卡进行的 BCE 通信对于冗余操作员站来说通常就足够了。每对服务器可连接zui多 8 个自动化站（ AS 单站，不适用于 AS 冗余站）。BCE 版 SIMATIC PCS 7 工业工作站包括 BCE 许可证。该许可证对于附加的桌面适配器网卡同样有效。
在以下情况下，需要通过 CP 1623（预装在 IE 版 SIMATIC PCS 7 工业工作站中）或 CP 1628（具有额外安全功能）和 CP 1613 A2（带有常规 PCI 接口）进行工业以太网通信：

每个 OS 的自动化系统数量超过 8 个。
使用冗余自动化系统（AS 冗余站）。

IE 版 SIMATIC PCS 7 工业工作站配有 CP1623 和 SIMATIC NET HARDNET-IE S7 通信软件，该软件许可证zui多可用于 4 个 CP1623/CP 1628/CP 1613 A2（许可证可用于 4 台设备）。然而，若要连接子自动化系统（AS 冗余站），则需要 SIMATIC NET HARDNET‑IE S7‑REDCONNECT。SIMATIC NET 的产品 HARDNET-IE S7REDConNECT 变量升级包（许可证可用于 4 台设备），可以用于功能升级。
如果要对一个具有 BCE 通信功能的操作员站进行升级以便使用一个冗余自动化系统（AS 冗余站），那么除了 SIMATIC NET HARDNET IE S7 REDCONNECT（许可证可用于 4 台设备）之外，还需要 CP 1623、CP 1628 或 CP 1613 A2 通信模块。
如果要将工厂总线设计为冗余双环网，则每个 OS 单站/OS 服务器需要两个接口模块（2 个 10/100/1000 Mbps 以太网卡或 2 个 CP 1613 A2/CP 1623/CP 1628）。

用于 CP 1623、CP 1628 或 CP 1613 A2 的通信软件，通常随 SIMATIC PCS 7 一起提供，其安装视操作系统而定。

为了激通信软件，可能需要以下组件的额外许可证：

SIMATIC NET HARDNET-IE S7，
SIMATIC NET HARDNET-IE S7-REDConNECT 或
SIMATIC NET HARDNET-IE S7 REDConNECT PowerPack 通信产品。

连接至终端总线冗余终端总线

可以使用集成以太网接口或台式机网卡将客户机和服务器连接到终端总线。

建议针对冗余、容错终端总线使用含有两个单独环网的配置。在此情况下，通信是通过符合 IEC 62439-3 标准的并行冗余协议 (PRP) 进行的。每个 PCS 7 站应连接到两个单独环网中的每个环网上两个工业以太网接口之一。

冗余连接的 PCS 7 站上的 SIMATIC NET SOFTNET‑IE RNA 通信软件基于 RRP 来管理通信过程。因此，每个冗余连接的 PCS 7 站上都需要安装 SIMATIC NET SOFTNET-IE RNA 通信软件。

连接不支持 PRP 的设备

通过 SCALANCE X204RNA，可以将zui多 2 个仅具有一个工业以太网接口的不支持 PRP 的设备（如 SICLOCK TC 400）、一个 WLAN 接入点或基础设施计算机（如 DNS、WINS、DHCP 或文件服务器）集成到冗余、容错终端总线中。

SCALANCE X204RNA 的产品版本：

SCALANCE X204RNA
采用塑料外壳的路由器，带有 4 个电气端口，用于将zui多两个不支持 PRP 的端子设备连接至冗余网络
SCALANCE X204RNA EEC
采用金属外壳的路由器，带有两个电气终端设备端口和两个光纤/电气组合端口，用于将zui多两个不支持 PRP 的终端设备连接至冗余网络

安装 SCALANCE X-200RNA 时，通常在控制柜中连接各个站。

关于配置和附件（如电缆材料、接头连接器和收发器）的信息，请参见“通信"、“工业以太网"、“PCS 7 系统连接"部分。

有关这两个 SCALANCE X204RNA 产品型号的详细信息和技术规格，请参见产品目录 IK PI。

有关冗余 SIMATIC PCS 7 配置的详细信息，请参见手册《容错过程控制系统》。

后续转换

工厂的逆向更改或扩展极为常见。以下 SIMATIC PCS 7 OS 软件转换包支持冗余功能双向改造，以及从冗余 OS 单站至冗余 OS 服务器的转换：

SIMATIC PCS 7 OS Software ConversionPack 2x Single Station to Single Station Redundancy
用于将两个 OS 单站转换为 OS 冗余单站
SIMATIC PCS 7 OS 软件转换包（2 个服务器转换为冗余服务器），用于将 2 个 OS服务器转换为冗余 OS服务器
SIMATIC PCS 7 OS 软件转换包（冗余单站转换为冗余服务器），用于将 2 个冗余 OS单站从冗余 OS 单站转换为冗余 OS 服务器

西门子PLC控制系统的设计步骤

1．根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作(动作顺序、动作条件、必须的保护和连锁等)、操作方式(手动、自动、连续、单周期、单步等)。

2．根据控制要求确定系统控制案。

3．根据系统构成方案和工艺要求确定系统运行方式。

4．根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备，据此确定PLC的I／0点数。

5．选择PLC。分配PLC的I／O点，设计I／O连接图

6．进行PLC的程序设计，同时可进行控制台(柜)的设计和现场施工。

7．联机调试。如不满足要求，再返回修改程序或检查接线，直到满足要求为止。

8．编制文件。交付使用。

触摸屏是人机界面的一种，但是有区别的
人机界面（Human-Computer Interface,简写HCI，又称用户界面或使用者界面）：是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。

人机交互（Human-Computer Interaction, 简写HCI）：是研究关于设计、评价和实现供人们使用的交互计算系统以及有关这些现象进行研究的科学。

人机交互与人机界面是两个有着紧密联系而又不尽相同的概念。

答案
在人和机器的互动过程（Human Machine Interaction）中，有一个层面，即我们所说的界面（interface）。从心理学意义来分，界面可分为感觉（视觉、触觉、听觉等）和情感两个层次。用户界面设计是屏幕产品的重要组成部分。界面设计是一个复杂的有不同学科参与的工程，认知心理学、设计学、语言学等在此都扮演着重要的角色。用户界面设计的三大原则是：置界面于用户的控制之下；减少用户的记忆负担；保持界面的*性。

人机界面与人们常说的“触摸屏"有什么区别？从严格意义上来说，两者是有本质上的区别的。因为“触摸屏"仅是人机界面产品中可能用到的硬件部分，是一种替代鼠标及键盘部分功能，安装在显示屏前端的输入设备；而人机界面产品则是一种包含硬件和软件的人机交互设备。在工业中，人们常把具有触摸输入功能的人机界面产品称为“触摸屏"，但这是不科学的。触摸屏是人们对"带触摸功能人机界面"的通俗叫法! 真正的触摸屏是"可以用手触摸操作的一块透明玻璃"而已!可以用来替代鼠标. 修改人机界面相关知识，什么是人机界面人机界面（HMI）基本概念和问题一、人机界面（HMI）产品基本常识 1. 人机界面产品的定义

1.连接可编程序控制器（PLC）、变频器、直流调速器、仪表等工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令，实现人与机器信息交互的数字设备,由硬件和软件两部分组成。HMI为英文Human-Machine Interface的缩写。

2. 人机界面（HMI）产品的组成及工作原理人机界面产品由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同，处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件（如JB－HMI画面组态软件）。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件"，再通过PC机和HMI 产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件"下载到HMI的处理器中运行

由于电流互感器二次回路中只允许带很小的阻抗，所以它在正常工作情况下接近于短路状态，声音极小，一般认为无声。电流互感器的故障常常伴有声音或其他现象发生。若铁心穿心螺丝夹得不紧，硅钢片就会松动，铁心里交变磁通就会发生变化。随着铁心里交变磁通的变化，硅钢片振动幅度增大而发出较响的“嗡嗡”声，此声音不随负荷变化，会长期保持。

轻负荷或空负荷时，某些离开叠层的硅钢片端部发生振荡，会造成一定的“嗡嗡”声。此声音时有时无，且随线路的负荷的增加而消失。

当二次回路开路、电流为零时，阻抗无限大，二次绕组产生很高的电动势，其峰值可达几千伏，因为在电流互感器正常运行时，二次回路呈闭路状态，所以二次侧磁势产生的磁通对一次侧产生的磁通起去磁作用。当二次侧开路时，去磁的磁通消失，使铁心里磁通急剧增加，处于严重饱和状态。这时磁通随时间的变化，波形呈平顶波，由于二次绕组的感应电动势与磁通变化的速度成比例，很显然，可能造成铁心过热而烧坏电流互感器。因磁通密度的增加和磁通的非正弦性，使硅钢片振荡不均匀，从而发出大的噪声。

电流互感器二次侧开路时，值班人员应穿上绝缘鞋和戴好绝缘手套，在配电柜上将事故电流互感器的二次回路的试验端子短路，进行检查处理。若采取上述措施无效时，则认为电流互感器内部可能产生故障，此时应将其停止使用。若电流互感器可能引起保护装置动作时，应停用有关保护装置。

电流互感器二次绕组或回路发生短路时，能使电能表、功率表等指示为零或减少，同时也可能使继电保护装置误动作或不动作。若运行值班人员未及时发现而仍按正常情况加负荷时，则将引起设备不允许的过负荷而损坏。发生这种故障以后，应保持负荷不变，停用可能误动作的保护装置，通知检修人员迅速消除。

若发现电流互感器内部冒烟或着火时，应用断路器将其切除，并用砂子或干式灭火器灭火

零线的作用：
在三相负载不平衡的情况下，零线导通不平衡电流流回中性点，从而使供电系统的线电压、相电压基本保持平衡。
当采用保护接零的电气设备绝缘损坏发生碰壳时，短路电流将通过零线构成回路，由于零线阻抗较小，所以短路电流将很大，它促使保护装置迅速动作以断开电源，从而起到保护作用；
零线还是单相220V电气设备的电源回路。
零线作为单相220V电气设备的电源回路图

在三相四线制中性点直接接地的线路中，正常情况下零线是不带电的，这是因为正常时零线上任一点和大地都是同电位的缘故。但是在零线断线后，负荷侧的中性点会产生位移电压，此时若人碰到断落的零线，电流将由相线—负载—零线—人体—零点—相线形成通路，这是极为危险的。
零线发生断线后的“带电点”

如下图红色部分均与火线同电位（其实灯泡也是带电的，但不会亮）

再如插座的零线位也带有与火线同电位的电压（即相电压）

零线断线的危害：
在三相负载不平衡的情况下（假设下图中单个用电负荷是相同负载的，则正常工作时A相负载*小、B相负载稍大、C相负载*大），零线一旦断路，将产生严重的后果。

当零线在A点发生断线时（B点、C点未断线，下同），凡连接在断开点以后的单相负载，其火线、零线都带电，但却没有电压，因此，负载无法正常工作。
当零线在B点发生断线时，接在断开点以后的B相和C相的单相负载相当于串联后接在B、C两相（380V）上，造成负载大的C相电压低，负载小的B相电压高。如果B相和C相负载一样大，则B相和C相负载各承受电压190V；如果B相和C相负载不一样大，则负载小的相承受的电压高，而负载大的相承受电压低。
当零线在C点发生断线时，由于没有零线导通不平衡电流，为维持三相电流的矢量和等于零，其中性点必将向负载大C相方向位移，造成三相电压不平衡，即负载大的C相电压低，而负载小的A相电压高，三相负载不平衡程度越严重，中性点位移量越大，三相电压不平衡程度越严重。
由于零线断线造成电压畸变，使电气设备工作特性发生变化，电压过低无法工作，电压过高将缩短寿命，甚至烧毁设备造成经济损失。
零线一旦断线，采用保护接零的电气设备将失去保护作用，设备一旦漏电将会造成人身触电，这时即使设备不漏电，由于零线本身带有危险电压使设备外壳带电，同样会造成人身触电事故。
通过对上述的讲解，相信大家都应该清楚采用保护接零的设备在零线断线后，将失去保护作用（一旦设备烧毁或漏电，设备外壳即带电）了，这也是零线严禁接开关或熔断器的道理。如下图：

零线断线的预防措施：
要尽量平衡三相负荷，使零线电流减小，一般零线电流应不大于变压器额定电流的25%。
零线的截面不得小于相线截面的50%，**采用与相线相同的截面。
铜铝连接时要采用铜铝过渡线夹，以免产生电化腐蚀。
配电线路要做好重复接地，变压器台及主干线、主要分支线、接户线入口等处都要将零线重复接地。重复接地的接地电阻应不大于10Ω。
零线上不能装熔断器或断路器，零线应可靠地连接。
TN-C系统中，零线重复接地的效果示范：

本文主要分析低电压系统中，零线（中性线）发生断线对设备及人身的危害，以及必要的防止措施。
要知道零线断线的危害，首先要了解零线的定义和用途。
零线的定义：
变压器二次侧中性点直接接地称为工作接地，中性点与接地装置直接连接而取得大地的参考零电位，则该中性点称为零点，从零点引出的导线称为零线，即TN-C系统（三相四线制供电系统）中的PEN线。