【正文】 SIMATIC 300 站點(diǎn) ”，雙擊右邊的“硬件”對 SIMATIC 300 的站點(diǎn)進(jìn)行組態(tài)，在 SIMATIC 300 站點(diǎn)界面中的左上部分添加“機(jī)架”，然后在右邊選擇我們已經(jīng)選型好的硬件，選擇“ SIMATIC 300”，在 PS300 中選擇電源模塊， CPU300中選擇 CPU 模塊，在 SM300 中可以添加數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出，以及模擬量輸入 /輸出模塊。 如果添加的正確的話，編譯無誤，如果添加錯(cuò)誤的話，組態(tài)的硬件無法被編譯或保存，必須組態(tài)正確 才可以保存 [17]。 在界面的左下角可以看到填入機(jī)架內(nèi)的模塊的訂貨號。手動(dòng)控制變頻器來控制電機(jī)啟動(dòng)空壓機(jī)的正常 運(yùn)行。 首先 在 PLC 程序中都有 OB100 對初始數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化 ， 它的作用是啟動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候一次值。 如圖 35 所示。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時(shí)應(yīng)用 PID控制技術(shù)最為方便。 圖 36 PID控制圖 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 第 4 章 礦山壓縮機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)控界面的設(shè)計(jì) WinCC 對本設(shè)計(jì)的意義 WinCC運(yùn)行于個(gè)人計(jì)算機(jī)環(huán)境，可以與多種自動(dòng)化設(shè)備及控制軟件集成，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目、可視窗口和菜單選項(xiàng)，使用方式靈活，功能齊全 [12]。獨(dú)立于工藝技術(shù)和行業(yè)的基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模塊化的結(jié)構(gòu)，以及靈活的擴(kuò)展方式。也就是說我們可以用兩臺或者兩臺以上的計(jì)算機(jī)同時(shí)監(jiān)控軸流壓縮機(jī)。 4． 開放體系 ： Windows支持公共接口： ODBC、 OPC、 DDE、 ActiveX、 OCX和 SQL。 6． 硬件實(shí)用性 ： Windows允許在用戶的應(yīng)用中使用大多數(shù)打印機(jī)、多條碼裝置、 PC照相機(jī)等現(xiàn)貨硬件和其他帶有 Windows驅(qū)動(dòng)程序的現(xiàn)貨設(shè)備。它可以用包含在對象和樣式選項(xiàng)板中的眾多圖形對象來創(chuàng)建復(fù)雜的過程畫面。可以任意地選擇消息塊、消息級別、消息類型、消息顯示以及報(bào)表?？梢酝ㄟ^ WinCC在趨勢和表格控件顯示過程值，并分別在趨勢和表格形式下顯示。 圖 42 新建用戶 相關(guān)設(shè)置 如果希望對過程進(jìn)行監(jiān)控，則必須激活與外部可變成控制器機(jī)器控制器的通訊。 1． 在“常規(guī)” 選項(xiàng)卡上，檢查“計(jì)算機(jī)名稱”輸入框中是否輸入了正確的計(jì)算機(jī)名稱。 2． 在“啟動(dòng)”選項(xiàng)卡上，可選擇 WinCC運(yùn)行 系統(tǒng)的啟動(dòng)組件，根據(jù)項(xiàng)目的要求進(jìn)行選擇。 4． 在“圖形運(yùn)行系統(tǒng)”選項(xiàng)卡上，應(yīng)設(shè)置 WinCC項(xiàng)目的啟動(dòng)畫面。 注意：當(dāng)啟動(dòng) WinCC運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)， WinCC使用在“計(jì)算機(jī)屬性”對話框中設(shè)置的屬性進(jìn)行運(yùn)行，并隨時(shí)修改運(yùn)行系統(tǒng)的這些設(shè)置。無論是單用戶系統(tǒng)，還是冗余多服務(wù)器 \多用戶系統(tǒng)， WinCC均是較好的選擇。 3． 為用戶提高一個(gè)簡便接口用于外部設(shè)備或應(yīng)用的存儲器結(jié)構(gòu)加入變量標(biāo)簽并設(shè)置地址。 在名稱欄里輸入“ plc1”。 In和 Out是相對于主站來說的，即 In表示 WinCC從 S7300系列 PLC入 讀數(shù)據(jù)， Out表示 WinCC向 S7300系列 PLC寫出數(shù)據(jù)。每個(gè)系統(tǒng)變量均有明確的意義，可以提供事項(xiàng)的功能，一般用以表示運(yùn)行系統(tǒng)的狀態(tài)。 8位字符集和 16位字符集存儲空間都為 0255字節(jié)，所不同的是 8位字符集用來表示 ASCII字符集中的字符串，而 16位用來表示 Unidode字符集的文本變量。不同的數(shù)據(jù)類型，它的長度不一樣。在過程變量的地址屬性對話框中，選擇數(shù)據(jù)列表框中過程變量所對應(yīng)的存儲區(qū)域，數(shù)據(jù)（ D）對應(yīng)于變量用到的數(shù)據(jù)存放在 Step7的哪個(gè)數(shù)據(jù)塊中。 圖 48 設(shè)置變量 圖形界面的設(shè)計(jì) 圖形編輯器的介紹 圖形編輯器是用于創(chuàng)建過程畫面并使其動(dòng)態(tài)化的編輯器。資源管理器中，右擊圖形編輯器圖標(biāo)，選擇 “ 新建畫面 ” ，這時(shí)，在資源管理器右邊窗口就會出 現(xiàn)一個(gè)缺省名為“ ” 的畫面圖標(biāo)。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 圖 49 WinCC 圖形編輯器 圖形編輯器包括以下元素： 繪圖欄、標(biāo)題欄、菜單欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、“對象選項(xiàng)板”、“樣式選項(xiàng)板”、“動(dòng)態(tài)向?qū)А薄ⅰ皩R選項(xiàng)板”、“圖層選項(xiàng)板”、“變量選項(xiàng)板”。靜態(tài)文本：允許生成對象的文字標(biāo)題。 3． 窗口對象 ： 含有與 Windows程序連接的標(biāo)準(zhǔn)對象。 此外，單擊菜單欄里的“查看”，選擇“工具欄”，我們可以看到還有“動(dòng)態(tài)向?qū)А焙汀白兞俊眱蓚€(gè)工具欄沒有顯現(xiàn)出來，“動(dòng)態(tài)向?qū)А崩镉泻芏嘤糜诮M態(tài)的動(dòng)作函數(shù)，如“ Single Picture Change” ,在我們需要的時(shí)候可以隨便調(diào)用。其設(shè)計(jì)步驟如下： 1． 選取標(biāo)準(zhǔn)對象里的多邊形工具構(gòu)造壓縮機(jī)的大概形狀。并逐一輸入各個(gè)參數(shù)的名稱和單位。通過使用報(bào)警控件，用戶在組態(tài)時(shí)就可獲得高度的靈活性，因?yàn)橄Ｍ@示的消息文本、消息行和消息塊均可在圖形編輯器中進(jìn)行組態(tài)，根據(jù)本課題的工藝要求，當(dāng)入口壓力、出口壓力、出口溫度超出一定的范圍時(shí)都會對儀器產(chǎn)生損害，如果操作人員不 及時(shí)采取措施，不僅會造成儀器的損害，而且會 增加成本。顏色在自定義選項(xiàng)中選擇淡黃色；在“參數(shù)”欄的“選擇”勾選“行”；在“狀態(tài)欄”中，勾選“狀態(tài)欄”中包含的元素，選擇對齊方式。 礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 24 圖 412 報(bào)警 記錄 3． 默認(rèn)情況下， WinCC項(xiàng)目在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)并不裝載“報(bào)警記錄”。 曲線 畫面 一 、 趨勢控件： 趨勢畫面在 WinCC運(yùn)行 時(shí)能直觀的顯示一些重要的參數(shù)的趨勢，即用來自當(dāng)前狀態(tài)（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）和過去狀態(tài)（歷史數(shù)據(jù)）的實(shí)際數(shù)值以圖形點(diǎn)形成。 2．“曲線”欄中，輸入“ 二級排氣 壓力”作為第一條曲線的名稱，選擇趨勢顯示的顏色為 紅 色，連接變量 2 EJPQYL，顯示類型為“ 線性 連接點(diǎn)”。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 圖 413 歷史曲線 設(shè)置 5． “時(shí)間軸”中，選擇趨勢的“時(shí)間格式”為“ hh： mm： ss： ms” 。 二 、 表格控件： 表格畫面在 WinCC運(yùn)行時(shí)能直觀的顯示一些重要的參數(shù)的數(shù)值，與趨勢畫面配合可以將數(shù)據(jù)的狀態(tài)了解的更加全面，設(shè)計(jì)步驟如下： 1．選擇控件選項(xiàng)板中的“ WinCC Online Table Control”，拖放到合適的位置。 礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 26 3． 在 “常規(guī)”欄中， 需要 選擇“裝載歸檔數(shù)據(jù)”。還可以設(shè)置時(shí)間范圍。右擊 畫面窗口，單擊“屬性”，在彈出的對話框中，把“其他”項(xiàng)中的“畫面 名稱”改為“主界面”， 調(diào)節(jié)縮放因子。 3．加入退出系統(tǒng)按鈕，具體做法：單機(jī)動(dòng)態(tài)向?qū)е械南到y(tǒng)函數(shù) 退出 WinCC運(yùn)行系統(tǒng) 鼠標(biāo)左鍵 完成。比如：為圖形對象配置對應(yīng)的變量， 設(shè)置圖形對象的屬性動(dòng)態(tài)和事件動(dòng)態(tài)。單擊右邊的黃色文件夾圖標(biāo)，在已經(jīng)建立的變量中選 擇我們所需要連接的變量；選擇更新的周期為“根據(jù)變化”，確定輸入 /輸出域。 圖 417 I/O 變量連接 常量組態(tài) 顧名思義，就是創(chuàng)建動(dòng)態(tài)連接時(shí)連接的為常量 。 具體做法是： ，選擇“屬性”，在事件欄中右 鍵單擊 “鼠標(biāo)動(dòng)作”，選擇“直接連接 ”，如圖 418所示。 這樣一來，當(dāng) WinCC運(yùn)行時(shí)，鼠標(biāo)點(diǎn)擊 “ 返回 ”按鈕時(shí)，導(dǎo)航畫面窗口就能實(shí)現(xiàn)我們所期望的跳轉(zhuǎn)了。它們將每一臨界狀態(tài)提早通知操作員，并幫助消除空閑時(shí)間。報(bào)警可以通知操作員在生產(chǎn)過程中，發(fā)生的故障和錯(cuò)誤消息，用于及早報(bào)警臨界狀態(tài)，并避免停機(jī)或縮短停機(jī)時(shí)間。報(bào)警的運(yùn)行系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)過程值的監(jiān)控、控制報(bào)警輸出、管理報(bào)警確認(rèn)。如圖 420所示。 圖 423 選擇歸檔變量 所需要的歸檔變量如圖 424 所示。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 33 圖 426 新歸檔頁面 圖 427 通訊選擇 圖 428 歸檔變量名 礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 34 圖 429 歸檔權(quán)限設(shè)置 將變量插入歸檔中如圖 4 43 432 所示。 在本系統(tǒng)中 可以直接輸入頻率。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 37 圖 52 PPO1 通信有效的數(shù)據(jù)字符示意圖 電機(jī)的啟動(dòng)步驟： ：將控制字 047E 傳送給 PZD1 中的 STW， 將數(shù)值 0 傳送給 PZD2 中的 HSW（主設(shè)定值） 。 注意：當(dāng)正 /反向切換時(shí)，電機(jī)一定要處于停止?fàn)顟B(tài) ，變頻器頻率設(shè)置為 0 Hz。在本例中設(shè)定值和控制字可以從數(shù)據(jù)塊 DB1 中傳送， 設(shè)為 047E 再變?yōu)?047F后 中的頻率值將輸出。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了 礦山空氣壓縮機(jī)的智能監(jiān)控 ，可以在無人值守的情況下 自動(dòng)運(yùn)行 ，可根據(jù)現(xiàn)場的異常情況進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警，并 在異常情況系統(tǒng)解決不了時(shí)進(jìn)行自動(dòng)停機(jī) ，確保了 空氣壓縮機(jī)運(yùn)行的安全性 ，從而全面實(shí)現(xiàn)了所需的各項(xiàng)指標(biāo)和技術(shù)要求。 WinCC 組態(tài)軟件能充分利用 Windows 強(qiáng)大的圖形編輯功能，以動(dòng)畫形式顯示監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，方便構(gòu)成監(jiān)控畫面和實(shí)現(xiàn)控制功能，并可以生成報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)等，為工業(yè)監(jiān)控軟件開發(fā)提供了便利的軟件開發(fā)平臺，從整體上提高了工控軟件的質(zhì)量。它 具有的報(bào)警記錄使我們能及時(shí)得知異常情況并找出錯(cuò)原因，它所具有的變量歸檔和報(bào)表打印使我們能大量存檔并隨時(shí)打印出來，以供分析。四年的求學(xué)生涯在師長、親 友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。四年來， 學(xué)校的師長、領(lǐng)導(dǎo)、 同學(xué) 都 給予我的關(guān)心和幫助，使我終身收益，我真心地感謝他們。 同時(shí)也感謝 學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境 。 最后，我要感謝我的父母及家人， 焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿?；貞涍@四年生活的點(diǎn)點(diǎn)滴滴 ， 一切中的一切都是歷歷在目，讓人倍感留戀，倍感珍惜。 本設(shè)計(jì)在應(yīng)用在礦山空氣壓縮機(jī)運(yùn)行 中 ， 可以對 系統(tǒng)內(nèi) 整體和局部的情況都進(jìn)行監(jiān)視 ， 可以實(shí)現(xiàn)對 系統(tǒng) 的集中控制 ， 大大節(jié)省了時(shí)間 及人力，降低了人員現(xiàn)場監(jiān)測變量的危險(xiǎn)性， 提高了工作效率 。相比于以往的監(jiān)測控制系統(tǒng)，我們只要在組態(tài)好的計(jì)算機(jī)圖形界面上輕輕一點(diǎn)鼠標(biāo)，就可以獲需所要的信息，進(jìn)行相應(yīng)的操作 。 本設(shè)計(jì) 大大簡化了人員和設(shè)備配置。如圖 5 54 所示 所示。 變頻器的 下位機(jī)設(shè)計(jì) 在 S7 中對 PZD ( 過 程 數(shù) 據(jù) ) 讀 寫 參 數(shù) 時(shí) 調(diào) 用 SFC14 和 SFC15 ，SFC14(“ DPRD_DAT”) 用于讀 Profibus 從站 (MM440)的數(shù)據(jù)， SFC15(“ DPWR_DAT” )用于將數(shù)據(jù)寫入 Profibus 從站 (MM440)，硬件組態(tài)時(shí) PZD 的起始地址： W16108(即256)。 注意 ： 在 2 中 047F 的傳送和頻率設(shè)定值的傳送一定要先傳送 047F 后，再給頻率設(shè)定值。 圖 51 通過基本操作面板更改參數(shù) 在下位機(jī)編程中通過改變控制字完成對變頻器的控制。 圖 433 用戶歸檔變量 圖 434 檢測 數(shù)據(jù)歸檔 礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 36 第 5 章 變頻器 控制 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置