S7-300PLC实验指导书.docx

AE2000A型过程控制实验系统使用手册S7300P1.C实验指导书浙江中控科敦仪器设备有限公司HEIXGSVPCONSaKNTIHCAWTtACtUNGINSmUMHNTCOJJD.一、概述3二、现场总线型限制系统介绍4-）现场总线过程限制系统P1.C限制柜的组成4二）现场总战过程限制系统限制软件7三、现场总线对象系统介绍10一）、现场总线型对金系统主要特点11二）、现场总线型试验对象组成结构Il四S7300P1.C系统15第一节、安装软件15其次节、软件运用简介30第三节、程序中的I/O接口及变St的说明34第四节、问遨说明38五常规系统主题实验41试验一、一阶单容水箱对煞特性测试试验41试骆二、二阶双容下水箱对象特性测试试验44试验三、锅炉内胆温度二位式限制试验47试脸四、一阶单容水箱液位PID格定试验49试腌五、二阶串接双容下水箱液位PlD整定试段54试验六、锅炉内胆水温PlD整定试验（动态57试蛤七、涡轮番墩计流景Pn）整定试验63试蛤八、双容上下水箱液位申级PID限制试脸67试照九、锅炉内胆和夹套海度半级PID限制系统69i?.?）.'-I、电必论歌和I，：、体液位TPIDX制乐班72试验十一、电磁和涡佗番鼠计流鼠比值限制系统试验74试验十二、纯滞后水温Pm整定试验（动态77六总线系统主题实验82试验、阶单容上水箱对象特性测试试验82忒验二、锅炉内胆温度二位式限制武验84试脸三、上水箱液位PID整定试验87试验四、锅炉内胆水温PlD整定试验（动态）89试验五、电磁和涡轮番址计流量比值限制系统试脸91一、概述生产与生活的自动化是人类许久以来所梦寐以求的目标，在18世纪自动限制系统在蒸汽机运行中得到胜利的应用以后，自动化技术时代起先了。随着工业技术的更新,特殊是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展,自动化已经进入了计算机限制装置时代。在过去的十多年里，随着生产车间自动化和过程自动化中分散结构的快速增长,现场总线的应用日益普遍。其缘由之一是：现场总线系统实现了数字和境取输入/输出模块、智能信号装置和过程调整装置与可编程谡辑限制器(P1.C)和PC之间的数据传输.把I/O通道分散到实际须要的现场设备旁边.便安装和布线的费用削减到最小,从而使成本费用大大的节约。具缘由之二是：标准化的现场砂线具有“开放”的通信接口.允许用户选用不同制造商生产的分散I/O装省和现场设备。现场总线系统的结构必需是透亮的,这是自动化工程师们确定运用哪种现场总线时所遵循的重要原则。只有这样,他们才可能从市场上大量可供应的现场设备和部件中选择最佳的产品组成他们自己的系统。现场总线PRoFIBUS满足了生产过程现场级数据可存取性的事要要求。一方面它掩盖了传感器/执行器领域的通信要求,先一方面又具有单元级领域的全部网络通信功修。特殊在“分散I0w领域由于有大量的、种类齐全的、可连接的现场设备可供选用,因此PROFIBUS已成为事实上的国际公认的标准(现场总线Profibls是国际标准IEC61158的组成部分TyPeW)。本书所叙述的限制系统采纳开放的现场总线系统PROFIBIs(PROcessFieldBlS)和特殊适用于分散外用设备的DP协议,以及连接现场总线仪表的PA协议。本装苴的目的是使自动化专业的学生能尽快的入门,使探讨生和高校老师能简洁地利用PRoFIBUS实现所设计的自动化任务。规格：4×12BIT0工作电压：DC24V工作方式：0-20mA.4-20bA,+/-20mA»+/-IOW1-5V,+/-5k本系统采纳4路420InA电流输出，接线时要留意。6 .DP链路采纳西门子DP1.inK和DP/PA耦合器组成，工作电压为DC24VDP/PA耦合器原理图如下：7 .数字量输入/输出模块采纳西门子8入8出数字量模块组成，工作电压为DC24V.8 .变频器果纳西门了420系列变频潜，为了协作变频器与限制站之间的DP通信，特地配备了DP通信模块。二）现场总线过程限制系统限制软件1. STEP7STEP7是西门子公司针对S7300所开发的一款编程软件，可以通过MPUPROFIBUS.工业以态网等接口实现PC和P1.C之间的通讯，并在PC上对P1.C下载和上载程序.详细操作如下：1 .运行STEP7,可以通过向导新建一个工程。2 .打开mSIMATIC300STATION”中的“hardware”，进入帔件组态窗口，选择正确的输入输出模块。留意配置好相应的输入输出规格，本系统输入模块采纳1-5V直流电压模式，输出模块采纳4-2OnlA电流模式。3 .在“B1.OCKS”中添加所需编程模块，进行编程。STEP7可以很便利的在ST1.、1.AD、FBD中切换编程方式。为便利编程，编程之前先把输入输出通道和所要的输入输出量对应起来。4 .试验中我们主要用到的功能函数模块为FB41,它是集成的PID模块，主要结构如下：(5)调试程序，直至无误,下载程序。(6)将P1.C置于RuN模式,运行程序。假如P1.C上的SF灯亮,则说明有系统错误，可以在：itP1.Cn->“moduleinformation,中视察,然后进行错误处2. IINCCWINCC是西门子公司开发的上位机组态软件，通过WlNCC可以对限制对象进行检测和限制。详细操作如下：运行InNCC.(2)新建个工程，进入工程资源管理器.(3)在“变量管理器”中添加SIMTICS7PROTOCO1.SUrrE驱动程序。2J2<1三E)lJbn三Jl到白图.5IMATIC505TePIP.CHN*151MAnCSSEthernet1.ayer4.CHMSlMATiCS5EthernetTF.CHNWSTMATfCSSPMRhein*#HNHSlMATiCS5FNCPrcfibus1CHMSiMAnCS5PrcfbusFD1.CHNB)SIMATIC55ProyarmirsPortAS剑SIMATK55SB33%*R.CHSIMAT1CS7ProtocolSjte.ChJ)SfMATTCTTFtbrrwfKyv>r4.(bW)SIMATICTlSl.CHN*)51PART.CW-I2J文件名QJ):SIRA11CS7ProtocolSaiU文件类SSCDIYircC国讯驱动程序(chn)三打开(三)取消l/(4)在相应的通讯接口类型中新建驱动连接,在新建的驱动连接中建立变量.留意，变量的地址要和P1.C中的地址相对应。如图:03»添加Si的美访程存emM<.M.l<)42zmltMlMO-4macalmacx?mim)-toa2OfWWM5CX*44VemMiMt(5)在图形编辑器中创建组态画面。画面中用到的变量肯定要事先定义好。(6)保存并激活WlNCC。运行工程，实现在上位机对限制对彖的监控。三、现场总线对象系统介绍现场总线型过程限制试验装置是依据工业自动化及相关专业教学特点,吸取了国外同类试验装置的特点和特长，并与目前大型工业自动化现场紧空联系,采纳了工业上处于领先的现场总线限制系统,经过细心设计，多次试览和反复论证,推出的一套基于本科,若至于探讨生教学、学科基地建设的试验设备。该设备涵盖了信号和信息处理、传感技术、工程检测、模式识别、限制理论、自动化技术、智能限制、过程限制、自动化仪表、计算机应用和限制、计算机限制系统等课程的教学试验与探讨。整个系统美观好用.功能多样,运用便利,既能进行购证性、设计性试验，又能供应综合性试验，可以满足不同层次的教学和探讨要求。一、现场总线过程限制综合试验装置的设计思路：1、主线清楚的将工业自动化的专业课程进行串接2、满足本学科基础试卷教学的前提下,供应学生迸行工程实践实力培育的平台3、提高学生的就业竞争力1、将现代企业过程自动化、信息化、网络化、多功能化、智能化、集中监控化的特点体现出来5、结合国内外最新科技动态推出的集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动限制技术为一体的多功能过程自助化数学试验装菖.为自动化专业的学生供应一个全面相识、实践自动化理论学问，系统驾驭工厂实际应用设备的切器较为齐全的试验平台6、老师科学探讨及科研课题的开发平台二、现场总线过程限制综合试3金装置的构成：1 .对象系统2 .上位计算机限制系统1) .对象系统的作用及包含的专业内容1、限制工程中限制对盘的微箔,限制装爸的组成、限制系统的调整方法，调整规律学习应用平台，限制框图真实化的体现及绽开。2、包含体现四大热工参数的检测及方法3、工程化检测及限制仪表装芭的学习2） .上位计算机限制系统为现场总线限制系统。一）、现场出系统主要特点1 .被调参数囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数.2 .执行器中既有气动调整烟（或电动调整陶）、三相SCR移相调压等仪表类执行机构，又有变频器等电力拖动类执行器。3 .调整系统除了有调整器的设定值阶跃扰动外,还有在对象中通过另一动力支路或电随阀或手操作陶制造各种扰动。4 .一个被调参数可在不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下演化成多种调整回路,以利于探讨、比较各种调整方案的优劣。5 .某些检测信号、执行器在本对象中存在相互干扰,二者同时进行时要对原独立调整系统的被调参数进行重新整定，由此可对单回路调整与困难调整系统t淑优劣。6 .各种限制算法和调整规律在开放的组态试验软件平台上都可以实现。7 .试睑数据及图表在上位机组态软件中永久存储,并可随时调用，以便试驶者进行试啦后的比较和分析。该系统设计从工程化、参数化、现代化、开放性、综合性人才的培育原则动身，试鸵对象采纳了许多工业现场常用检测限制装置.上位机监控软件采纳WlNCC工控组态软件。学生通过对该系统的了解和运用，迸入企业后能够很快适应环境进入角色.同时该系统也为老师和探讨生供应一个高水平的学习和探讨开发平台。二）、现场总线型试验对象倒成错构过程限制试验对象系统包含有：不锈钢储水箱（长X宽X高：850X450X400mm）,强制对流换热管系统、串接图筒有机玻璃上水箱（250×370mm）,下水箱（250x270mm）、三相4.5KH,电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆Zfl温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套组成）、纯滞后盘管等试验装省。系统动力支涔分两路组成：一路由单相丹麦格兰富循环水泵、气动（或电动）调整涧、电隔流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换网组成；另一路由小流星水泵、变频调速器、涡轮番量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成。如图2-1所示：上水笛液位传感器?下水第液位传9PtlOOI图27、系统结构图对象系统结构图中检测变送和执行元件包括：液位传感冷、温度传感器、涡轮番量计、电磁潦量计、压力表、气动（或电动）调整阀等。现场总线试验对象检测及执行装置包括：1,PA压力传感微本装置采纳西门子SITRANSP系列压力传感胧,它把检测到的压力信号就地转换为数字信号，通过PROFIBUSPA协议与DP链路通讯。PA压力传感器记录和处理测量值的连接框图如下：2、温度传感器PuoO热电阻工作原理：接线说明：连接