【正文】 SetTagBit(低水位限位開關(guān) ,0)。 SetTagBit(超水位限位開關(guān) ,0)。}} if (f) {if(c) a=a+4。 //ReturnType: BOOL e=GetTagBit(進(jìn)水閥 A)。} SetTagWord(yewei,a)。} if(a=70amp。 if(b) a=a。 f=GetTagBit(出水閥 B)。 return b。 return b。 return X。 return b。 return b。 return b。 return X。 return a。 return b。 return b。 return b。 return b。 return b。 return X。 return b。 return b。 return b。 return X。 return b。 return b。 return b。 return b。 return b。 return X。 日后，隨著對(duì) PLC 硬件系統(tǒng)和通信方式的深入了解，還可以豐富遠(yuǎn)程控制指令，以應(yīng)對(duì)運(yùn)行過程中的各種突發(fā)事件，增加其他 PLC，通過構(gòu)建復(fù)雜的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)大型的工業(yè)控制，使該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)更加穩(wěn)定可靠，性能更加完善。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 29 頁(yè) 共 52 頁(yè) 結(jié) 論 本課題設(shè)計(jì)了基于 PLC 的鍋爐供熱控制系統(tǒng)。這樣一來(lái)，當(dāng)我們激活項(xiàng)目時(shí)將把導(dǎo)航界面作為啟動(dòng)進(jìn)入的畫面。下面是用 S7PLCSIM調(diào)試程序的步驟： STEP7編程軟件中生成項(xiàng)目，編寫用戶程序。 需要注意的是：仿真系統(tǒng)所采用的 PID調(diào)節(jié)器與傳統(tǒng)的工業(yè) PID調(diào)節(jié)器有所不同，其各個(gè)參數(shù)之間是相互隔離的，因而互不影響，用其觀察調(diào)節(jié)規(guī)律十分方便。 表 41 全部?jī)?nèi)部變量與過程變量表 序號(hào) 變量 數(shù)據(jù)類型 備注 1 x1 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水寬 1 2 x1_1 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水高 1 3 x1_2 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水寬 2 4 x1_3 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水高 2 5 x1_4 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水寬 3 6 x1_5 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水高 3 7 x 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水寬 1 的 x 軸 8 x_1 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水高 1 的 y 軸 9 x_2 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水寬 2 的 x 軸 10 x_3 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) B 水高 2 的 y 軸 11 xa 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水寬 1 12 xa_1 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水高 1 13 xa_2 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水寬 2 14 xa_3 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水高 3 15 xa_4 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水寬 4 16 xa_5 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水高 5 17 xa_6 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) 出水 A 寬 18 ya 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水寬 1 的 x 軸 19 ya_1 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水高 1 的 y 軸 20 ya_3 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水高 3 的 y 軸 21 ya_4 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) A 水寬 4 的 x 軸 22 ya_6 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) 出水 A 寬的 x 軸 23 xb 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) 出水 B 寬 24 Xb_1 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) 出水 B 高 25 yewei 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) 液位高 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 24 頁(yè) 共 52 頁(yè) 26 yewei_1 內(nèi)部變量 無(wú)符號(hào) 16 位數(shù) 液位 Y 軸 27 過程變量 二進(jìn)制 啟動(dòng) 28 過程變量 二進(jìn)制 停止 29 過程變量 二進(jìn)制 超水位限位開關(guān) 30 過程變量 二進(jìn)制 低水位限位開關(guān) 31 過程變量 二進(jìn)制 進(jìn)水開關(guān) A 32 過程變量 二進(jìn)制 出水開關(guān) A 33 過程變量 二進(jìn)制 進(jìn)水開關(guān) B 34 過程變量 二進(jìn)制 出水開關(guān) B 35 過程變量 二進(jìn)制 加熱指示燈 36 過程變量 二進(jìn)制 溫度溢出指示燈 37 過程變量 二進(jìn)制 高溫報(bào)警指示 38 過程變量 二進(jìn)制 低溫報(bào)警指示 39 過程變量 二進(jìn)制 調(diào)節(jié)器 A 40 過程變量 二進(jìn)制 進(jìn)水閥 A 41 過程變量 二進(jìn)制 出水閥 A 42 過程變量 二進(jìn)制 運(yùn)行指示燈 43 過程變量 二進(jìn)制 停止運(yùn)行指示燈 44 過程變量 二進(jìn) 制 超水位指示 45 過程變量 二進(jìn)制 低水位指示 46 過程變量 二進(jìn)制 調(diào)節(jié)器 B 47 過程變量 二進(jìn)制 進(jìn)水閥 B 48 過程變量 二進(jìn)制 出水閥 B 對(duì)控制按鈕的設(shè)置主要是使其能夠用鼠標(biāo)左鍵來(lái)控制，當(dāng)鼠標(biāo)按下時(shí)相當(dāng)于對(duì)PLC相應(yīng)的內(nèi)存區(qū)置 1，所以可以在 WINCC中將按鈕按下時(shí)的控制信號(hào) 1直接鏈接到PLC中一內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)； WINCC中各個(gè)顯示器件和按鈕所需的外部變量都要與 PLC中的各個(gè)存儲(chǔ)區(qū)精確地對(duì)應(yīng)起來(lái)。界面系統(tǒng)由組態(tài)和運(yùn)行期組件組成。 2．?dāng)?shù)據(jù)監(jiān)視：監(jiān)視每臺(tái)鍋爐運(yùn)行汽包水位、蒸汽壓力、爐膛負(fù)壓、爐膛溫度、出水流量等模擬量參數(shù)以及電機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出電壓、電流信號(hào)的變化。 WINCC利用圖形編輯器、變量記錄編輯器、報(bào)警記錄編輯器、報(bào)表編輯器和腳本編輯器等功能模塊，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)表生成、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、提供報(bào)警等功能。用戶既可從該列表選擇所需的變量，也可在 WINCC中重新創(chuàng)建變量。腳本語(yǔ)言也稱命令語(yǔ)言、控制語(yǔ)言。 WINCC編程語(yǔ)言為 ANSI C語(yǔ)言，易于組態(tài)，能夠在組態(tài)和在線運(yùn)行環(huán)境中切換語(yǔ)言 ； WINCC支持分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有廣泛的應(yīng)用，可以連接到已存在的自動(dòng)化環(huán)境中； WINCC是模塊化結(jié)構(gòu)，可運(yùn)行于 Windows98/20xx或 NT，用戶只需要選擇購(gòu)買應(yīng)用 所需要的部分 。 S7300PLC 自帶的 FB41 默認(rèn)的采樣時(shí)間是 秒，而 OB1 的循環(huán)掃描時(shí)間一般遠(yuǎn)低于 秒，而且不固定，故一般在OB35（默認(rèn) 秒周期執(zhí)行）中調(diào)用。比例系數(shù)越大，比例調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度越高；但是對(duì)于大多數(shù)的系統(tǒng)來(lái)說，比例系數(shù)過大，會(huì)使系統(tǒng)的輸出振蕩加劇，穩(wěn)定性降低。大慣量如大烘房的溫度控制，一般 P 可在 10 以上， I=310， D=1 左右?？刂骗h(huán)執(zhí)行的速度，也即在每個(gè)時(shí)間單元內(nèi)操作值必須被更新的頻率決定了可以安裝的控制器的數(shù)量。 （ 2） PID 控制適應(yīng)性好，有較強(qiáng)的魯棒性，對(duì)各種工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合，都可在不同的程度上應(yīng)用。 I/O 分配表 表 21 I/O 分配表 輸入 啟動(dòng)按鈕 停止按鈕 進(jìn)水閥開關(guān) A 出水閥開關(guān) A 進(jìn)水閥開關(guān) B 出水閥開關(guān) B 上限位開關(guān) 下限位開關(guān) PIW288 檢測(cè)溫度 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 11 頁(yè) 共 52 頁(yè) 輸出 鍋爐加熱指示燈 溫度 溢出 指示燈 超溫報(bào)警指示燈 低溫 報(bào) 警指示燈 調(diào)節(jié)器 A 進(jìn)水閥 A 出水閥 A 正常運(yùn)行指示燈 停止運(yùn)行指示燈 高水位報(bào)警指示 低水位 報(bào)警指示 調(diào)節(jié)器 B 進(jìn)水閥 B 出水閥 B PQW305 加熱器驅(qū)動(dòng) 3 下位機(jī)軟件 系統(tǒng)設(shè)計(jì) PID 控制器 PID 控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差 ,利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量來(lái)進(jìn)行控制。程序可以存盤或打印，通過網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程。 功能模塊：為了增強(qiáng) PLC 的功能，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，減輕 CPU 的負(fù)擔(dān)， PLC 廠家開發(fā)了各種各樣的功能模塊。圖 22 是 PLC 控制系統(tǒng)的示意圖。 S7300 簡(jiǎn)介 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 6 頁(yè) 共 52 頁(yè) S7300 是模塊化的中小型 PLC，適用于中等性能的控制要求。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測(cè)溫元件有極高的響應(yīng)速度，可以測(cè)量快速變化的過程，如燃燒和爆炸過程等。 熱電偶的工作原理是 ,兩種不同成份的導(dǎo)體 ,兩端經(jīng)焊接，形成回路，直接測(cè)量端也 叫工作端（熱端），接線端子端 也 叫冷端，當(dāng)熱端和冷端存在溫差時(shí)，就會(huì)在回路里產(chǎn)生熱電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)；接上顯示儀表，儀表上就會(huì)指示所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)溫度值，電動(dòng)勢(shì)隨溫度升高而增長(zhǎng)。此外，現(xiàn)在已開始 采用鉻、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加 這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。根據(jù)美國(guó)儀器學(xué)會(huì)的調(diào)查， 1990 年，溫度傳感器的市場(chǎng)份額大大超過了其他的傳感器?，F(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、高質(zhì)量的產(chǎn)品。 1． 3 系統(tǒng)組成 本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 23 所示。 溫度控制系統(tǒng)大致可分別用 3 種方式實(shí)現(xiàn)，一種是用儀器儀表來(lái)控制溫度， 這種方法控制的精度不高。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 1 頁(yè) 共 52 頁(yè) 基于 PLC 控制的鍋爐供熱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 引言 1． 1 技術(shù)綜述 自 70 年代以來(lái)，由于工業(yè)過程控制的需要，特別是在電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化自適應(yīng)參數(shù)自整定等方面取得成果。另一種是基于單片機(jī)進(jìn)行 PID 控制，然而單片機(jī)控制的 DDC 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)較為復(fù)雜 , 特別是涉及到邏輯控制方面更不是其長(zhǎng)處 , 而 PLC 在這方面卻是公認(rèn)的最佳選擇。 圖 12 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 由圖 12 可知，溫度傳感器采集到數(shù)據(jù)后送給 S7300PLC， S7300PLC 通過運(yùn)算后給固態(tài)繼電器一個(gè)控制信號(hào)從而控制加熱爐的導(dǎo)通與否。為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性。從 17 世紀(jì)初伽 利略發(fā)明溫度計(jì)開始，人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)電阻值變化時(shí)，二次儀表便顯示出電阻值所對(duì)應(yīng)的溫度值。根據(jù)使用場(chǎng)合的不同，熱電阻也有鎧裝式熱電阻、裝配式熱電阻、隔爆式熱電阻等種類，與熱電偶類似。熱電動(dòng)勢(shì)的大小只和熱電 偶的材質(zhì)以及兩端的溫度有關(guān)，而和熱電偶的長(zhǎng)短粗細(xì)無(wú)關(guān)。對(duì)一般的工業(yè)應(yīng)用來(lái)說，為了保護(hù)感溫元件避免受到腐蝕和磨損，總是裝在厚厚的護(hù)套里面，外觀就顯得笨大，對(duì)于 溫度場(chǎng)的反應(yīng)也就遲緩得多。品種繁多的 CPU模塊、信號(hào)模塊和功能模塊能滿足各種領(lǐng)域的自動(dòng)控制任務(wù)，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)的具體情況選擇合適的模塊，維修時(shí)更換模塊也很方便。 圖 22 PLC 控制 系統(tǒng)示意圖 CPU 模塊： CPU 模塊主要由微處理器和存儲(chǔ)器組成， S7300 將 CPU 模塊簡(jiǎn)稱為CPU。主要用于完成某些對(duì)實(shí)時(shí)性和存儲(chǔ)容量要求很高的控制任務(wù)。編程軟件還具有對(duì)網(wǎng)絡(luò)和硬件組態(tài)、參數(shù)設(shè)置、監(jiān)控和故障診斷等功能。當(dāng)被控對(duì)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(chǎng)調(diào)試來(lái)確定，這時(shí)應(yīng)用 PID 控制技術(shù)最為方便。特別適于 “一階慣性環(huán)節(jié) +純滯后 ”和 “二階慣性環(huán)節(jié) +純滯后 ”的過程控制對(duì)象。對(duì)要控制的過程類型沒有限制，遲延 系統(tǒng)（溫度、液位等）和快速系統(tǒng)（流量、電機(jī)轉(zhuǎn)速等）都可以作為被控對(duì)象。小慣量如一個(gè)小電機(jī)帶一個(gè)水泵進(jìn)行壓力閉環(huán)控制，一般只用 PI 控制， P=110， I=， D=0，這些要在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)進(jìn)行修正，主要是靠經(jīng)驗(yàn)及對(duì)生產(chǎn)