基于s7-300plc和wincc組態(tài)的單容水箱液位控制-wenkub
2022-11-21 03:28:46 本頁(yè)面
【正文】 ，在模擬量控制，網(wǎng)絡(luò)通信， HMI 等的領(lǐng)域也是越來(lái)越廣泛和深入，并集三電（電控裝置，電儀裝置，電氣傳動(dòng)控制裝置）于一身，使得 PLC 在工廠中倍受歡迎，用量高居首位，成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（ PLC，機(jī)器人， CAD\CAM），這些都預(yù)示著 PLC 在未來(lái)的廣闊前景，加之近年來(lái)西門 子提出的 TIA（全集成自動(dòng)化）思想在工業(yè)應(yīng)用中日益廣泛。在冶金，機(jī)械，化工，電力等方面得到了廣泛的應(yīng)用。 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 基于 S7300PLC 和 WINCC 組態(tài)的單容水箱液位控制 專業(yè)班級(jí) ：自動(dòng)化 113班 學(xué) 號(hào)： 04 姓 名：郭曉鵬 指導(dǎo)老師：朱俊林 時(shí) 間： 2020 年 6月 10 日 摘要 本文以西門子 S7300PLC 為主要控 制器，單容水箱液位為控制對(duì)象，設(shè)計(jì)了一個(gè)單閉環(huán)單容水箱液位定值控制系統(tǒng)，液位信號(hào)通過(guò)液位變送器變送至 PLC，經(jīng)過(guò) PLC 中 PID智能控制算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出控制信號(hào)經(jīng)過(guò) D\A 轉(zhuǎn)換控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)變頻器，進(jìn)一步控制 壓力泵 ，從而使液位達(dá)到預(yù)期 給定值。尤其是水位控制技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活，生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用；比如民用水塔的供水，如果水位太低，則會(huì)影響居民用水 ，過(guò)高又會(huì)導(dǎo)致成本的增加或者降低系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益。能夠熟練地掌握西門子 PLC 的編程和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)解決工程中的 PLC 和網(wǎng)絡(luò)通信問(wèn)題尤為重要。 1 根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行硬件選型 ，并列出所選型號(hào)的技術(shù)參數(shù)。 第二章 系統(tǒng)的硬件 選型 本次設(shè)計(jì)采用西門子 300 系列 CPU314C2PN/DP，其主要特點(diǎn)如下 。集成的 的 PROFIBUS DP 主站 /從站以及 PROFINET IO 控制器 /I設(shè)備接口，用于 PROFIBUS 和 PROFINET 的分布式連接。 組合 MPI/PROFIBUS DP主 /從接口 用于 2 端口交換機(jī)的 PROFINET 接口 PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運(yùn)行分布式 I/O PROFINET IDevice，用于連接作為智能 PROFINET 設(shè)備、帶 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器的 CPU CPU 314C2 DP 安裝有： 微處理器 。在這些連接中，總要分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。 它支持下列協(xié)議： S7 通訊用于在 SIMATIC 控制器間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 用于通過(guò) STEP 7 編程、調(diào)試和診斷的編程器 /OP 通訊 與 HMI 和 SCADA連接的 PG/OP 通訊 。分辨率 11， 12 位，四位模擬量輸出。本變頻器由于微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極性晶體管（ IGBT）作為功率輸出器件。另外該變頻器具有缺省的工廠設(shè)置參數(shù)，它是給數(shù)量眾多簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)供電的理想變頻裝置。變頻器的控制方式主要有操作面板控制和外部信號(hào)控制兩種。本次系統(tǒng)工作于內(nèi)控模式 變頻器相應(yīng)電動(dòng)機(jī)參數(shù)修改步驟 快速調(diào)試 步驟 參數(shù)名 設(shè)定值 參數(shù)說(shuō)明 備注 1 P0010 1 進(jìn)入快速調(diào)試 2 P0100 0 電網(wǎng)頻率 3 P0304 380 額定電壓 4 P0305 額定電流 5 P0307 額定頻率 6 P0310 50 額定頻率 7 P0311 2780 額定轉(zhuǎn)速 8 P0700 1 內(nèi)控 1，外空 2 模式選擇 9 P1000 1 內(nèi)控 1，外空 2 模式選擇 10 P1080 0 最小頻率 11 P1082 50 最大頻率 12 P1120 10 斜坡上升時(shí)間 13 P1121 10 斜坡下降時(shí)間 14 P3900 1 結(jié)束 快速調(diào)試 電機(jī)類型修改為異步電機(jī)步驟 步驟 參數(shù)名 設(shè)定值 參數(shù)說(shuō)明 備注 1 P0010 1 進(jìn)入快速調(diào) 試 2 P0003 2 設(shè)置訪問(wèn)級(jí)別 3 P0300 1 異步， 2 同步 同步 /異步選擇 異步 4 P1300 0 線性， 2 拋物線 控制方式選擇 線性 5 P0003 1 設(shè)置訪問(wèn)級(jí)別 6 P3900 1 進(jìn)結(jié)束快速調(diào)試 目前 有多種類型的液位變送器，有磁浮式， 投入式， 壓力式，超聲波，磁翻板，雷達(dá)等， 磁浮式液位計(jì) MY 型屬模擬式液位變送器，由 液位傳感器 和信號(hào)轉(zhuǎn)換器兩部分組成。 壓力式 （差壓） 液位傳感器基于傳感器所承受的液體壓力將壓力F=Pgh+P0 物理量轉(zhuǎn)換為液位 H，具有 安裝 簡(jiǎn)單 ，性能 可靠 ， 成本低廉的優(yōu)點(diǎn) .但精度有所下降。 1%FS；177。 口徑 10mm 等。 首先 PLC 控制程序的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，涉及到的模塊也相當(dāng)?shù)纳?，主要是模擬量輸入模塊，模擬量輸出模塊， PID 模塊對(duì)應(yīng)的相應(yīng)梯形圖 FC105， FC106, FB41。 （二） PIDFB41 模塊設(shè)計(jì) FB41 是連續(xù)型的 PID，與 FB42 的區(qū)別在于后者是離散型的，用于開關(guān)量的控制，其它方面二者幾乎相同。同樣需注意的是轉(zhuǎn)換的上下線問(wèn)題，不可太小或太大，調(diào)試過(guò)程中曾出現(xiàn)由于上限過(guò)大導(dǎo)致水位無(wú)法上升至預(yù)期給定。 第五章 WINCC 組態(tài)界面設(shè)計(jì) flexible組態(tài)軟件 作為一家有將近 160 年歷史的公司，西門子始終在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展與市場(chǎng)潮流，在眾多的西門子產(chǎn)品中，西門子的PLC 和 HMI Panel 最
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