【正文】 背景數(shù)據(jù)塊與全局?jǐn)?shù)據(jù)塊的區(qū)別在于，在背景數(shù)據(jù)塊中不可以增加或刪除變量，也不能改變默認(rèn)和實(shí)際參數(shù)，這些都是發(fā)生在相關(guān)聯(lián)的FB中。程序如下： 輸入?yún)?shù)整定程序 模擬量輸出及參數(shù)值整定由于被控對(duì)象信號(hào)的具體要求，使得PLC的輸出信號(hào)常需要經(jīng)適當(dāng)處理，按各自要求輸出。BIPOLAR設(shè)置為0，表示輸入值為單極，整定公式為:OUT=[((INLO_LIM)/(HI_LIMLO_LIM))*(K2K1)]+K1,(K1=,K2=+)即OUT（INT）=IN/27648*27648。 模塊化編程簡(jiǎn)介STEP 7為程序設(shè)計(jì)者提供了三種編程結(jié)構(gòu)，分別為線性化、模塊化和結(jié)構(gòu)化，本次設(shè)計(jì)的程序結(jié)構(gòu)為模塊化程序結(jié)構(gòu)。 程序結(jié)構(gòu)圖 程序結(jié)構(gòu)圖：本次設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)由啟動(dòng)程序、主程序和中斷程序模塊構(gòu)成的，啟動(dòng)組織塊OB100，循環(huán)執(zhí)行組織塊OB1，時(shí)間中斷組織塊OB35。循環(huán)程序處理是PLC中的“常規(guī)”程序處理。限幅控制程序的控制任務(wù)為：低于下限泵全速運(yùn)行，高于下限低于上限泵進(jìn)行PID調(diào)速，高于上限泵停止運(yùn)行。不是本站數(shù)據(jù)，直接清空接收緩沖區(qū)（DB51）。PROFIBUS家族成員包括：（1） PROFIBUSDP（2）PROFIBUSPA（3）PROFIBUSFMSFMS由于通信復(fù)雜，成本高，使用的廠家較少，相比較而言DP更穩(wěn)定，通信速率高且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，使得PROFIBUSDP已經(jīng)能完全取代FMS[11]。通訊幀分為兩個(gè)區(qū)域，即PKW區(qū)和PZD區(qū)。則162000對(duì)應(yīng)8192，對(duì)應(yīng)的頻率為(8192/16384)*50HZ=25HZ163000對(duì)應(yīng)12288，對(duì)應(yīng)的頻率為(12288/16384)*50HZ=PZD1通訊幀的第一個(gè)字為控制字，： 控制字S7300對(duì)MM440寫入PZD時(shí)，一般正向啟動(dòng)時(shí)，賦值Ox047F,停止時(shí)賦值0x047E。然后進(jìn)行快速參數(shù)調(diào)試。180。（單字長(zhǎng)）或2180。請(qǐng)求讀出參數(shù)P1082（1082=43A（hex））的數(shù)值 請(qǐng)求P1082數(shù)值P1082最高頻率 缺省值：50HZ由變量表可知：應(yīng)答報(bào)文返回243A 0000 4248 0000,2表示這是一個(gè)雙字長(zhǎng)的參數(shù)，為42480000（IEEE浮點(diǎn)數(shù)）。 l 如果返回來(lái)的值為743A00000017，說(shuō)明傳送失敗，錯(cuò)誤號(hào)為17，這種錯(cuò)誤大部分發(fā)生在變頻器正在運(yùn)行的情況下。返回其他指令，表示錯(cuò)誤。Modbus——。例如：工程師可以設(shè)置壓力值或者手動(dòng)操作啟動(dòng)油泵。手動(dòng)操作運(yùn)行不能作為控制系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式，只能在設(shè)備調(diào)試時(shí)用，或作為臨時(shí)后備用。 登錄與退出快捷鍵分配登錄的快捷鍵分配為Ctrl+A，退出快捷鍵分配為Ctrl+Z，當(dāng)按下登錄快捷鍵的時(shí)候顯示登陸窗口 登陸界面登錄完成后，當(dāng)前登錄用戶顯示當(dāng)前登錄的人的名稱，按下Ctrl+Z退出當(dāng)前登錄。最后設(shè)置啟動(dòng)變量WaterFlowStart為真。 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 PID算法的實(shí)現(xiàn)程序調(diào)用PID功能塊FB41，F(xiàn)B41為位置式PID算法，由于PID控制的功能塊參數(shù)很多，結(jié)合功能塊對(duì)應(yīng)的框圖來(lái)學(xué)習(xí)和理解這些參數(shù)。設(shè)置這個(gè)死區(qū)后，系統(tǒng)穩(wěn)定后，不易收到其他信號(hào)的干擾。根據(jù)表三經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定調(diào)節(jié)器的各參數(shù)。2KP，即進(jìn)入98——102KP，則認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程結(jié)束，從圖中可知過(guò)渡時(shí)間約為：19：35：1019：34：20=50s,振蕩周期為T=16：29：0716：29：33=26s衰減比n=B/B39。報(bào)F0070故障的原因：（1）是變頻器與PLC之間的通訊出了問(wèn)題，變頻器在所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)接收不到合適的報(bào)文而產(chǎn)生的故障。經(jīng)過(guò)不斷地調(diào)試運(yùn)行，最終確定原因BIT10位沒(méi)有給“1”值，修改過(guò)后，F(xiàn)0070故障基本上沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。 壓力傳感器零點(diǎn)問(wèn)題在沒(méi)有加壓的情況下，電流輸出大于4mA,說(shuō)明傳感器需要矯正。剛進(jìn)來(lái)對(duì)用一些設(shè)計(jì)軟件頗為吃力，到現(xiàn)在的得心應(yīng)手，對(duì)主從站通信方面知識(shí)從生澀到精通，也搞明白了如何將Modbus RTU通信協(xié)議替換掉Modbus ASCII通信協(xié)議。 自吸泵吸不上油的原因本次調(diào)試就發(fā)現(xiàn)剛買的泵的進(jìn)口處沒(méi)有密封好，導(dǎo)致出口處一直在出氣，進(jìn)口處沒(méi)有吸氣，經(jīng)過(guò)加泡沫墊圈得以解決此問(wèn)題。當(dāng)排除這些故障后，BF燈消失，SF燈也隨之消失。檢查通訊接頭。（2）MM440的主站或故障、停機(jī)、停電都會(huì)引起變頻器報(bào)警A0703。2%范圍內(nèi)為100*177。本次采用臨界比例度法來(lái)調(diào)節(jié)參數(shù)首先將調(diào)節(jié)器設(shè)置為純比例控制（即積分時(shí)間TI為“∞”，本次設(shè)置為5000s，使積分器不起作用，微分時(shí)間TD設(shè)為“0”，使微分器不起作用）。在反饋值已經(jīng)等于設(shè)定值的情況下，希望PID不在調(diào)節(jié)，若干擾的范圍是5到+5，設(shè)置一個(gè)5到+5不調(diào)節(jié)的門檻，誤差超過(guò)這個(gè)范圍在進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。設(shè)置動(dòng)畫觸發(fā)器的周期為125ms，同時(shí)水流速度變量WaterFlowSpeed值為2。啟動(dòng)按鈕的VBS腳本首先使兩個(gè)水流折線可見(jiàn)。調(diào)用內(nèi)部函數(shù)SetTagChar函數(shù)把拼接后的字符串szBuffer的值，傳送給變量AlarmFilter。 手動(dòng)操作界面 手動(dòng)操作界面手動(dòng)操作順序，開(kāi)手動(dòng)（手動(dòng)指示燈點(diǎn)亮）（輸入速度）按下速度設(shè)置—按下復(fù)位按鈕（復(fù)位指示燈點(diǎn)亮）按下啟動(dòng)按鈕電機(jī)將按照設(shè)置的速度啟動(dòng)，按下停機(jī)按鈕電機(jī)停止—按下點(diǎn)動(dòng)按鈕電機(jī)將按照P1082設(shè)定的頻率轉(zhuǎn)動(dòng)，松開(kāi)即停止，其方向設(shè)置可以在以下幾種方式下完成：電機(jī)啟動(dòng)前、電機(jī)運(yùn)行中以及電機(jī)點(diǎn)動(dòng)前。 報(bào)警的產(chǎn)生——定義一些警報(bào)產(chǎn)生的條件，比如變頻器故障報(bào)警，壓力報(bào)警，通知工程師進(jìn)行處理。本次選用RS485接口的CP340，設(shè)置接口屬性如下： Modbus—RTU的通信幀本次使用03和06功能，見(jiàn)表1。正反方向是將位11置0或置1，正反方向點(diǎn)動(dòng)是將位8置0或置1。 修改P1082得值發(fā)送請(qǐng)求參數(shù)修改命令343A 0000 4248 0000，變頻器返回命令243A 0000 4248 0000我們發(fā)現(xiàn)變量表中。（錯(cuò)誤），錯(cuò)誤代碼保存在后兩個(gè)字中。180。PKW測(cè)試1）讀出P0002到P1999之間的數(shù)值為了讀出P0002到P1999之間的數(shù)值，PKW的第一個(gè)字應(yīng)為1180。其含義如下圖所示 狀態(tài)字由上面可得到，變頻器的運(yùn)行故障狀態(tài) 變頻器運(yùn)行狀態(tài)程序 變頻器參數(shù)設(shè)置在進(jìn)行快速調(diào)試之前，先將變頻器參數(shù)恢復(fù)為出廠值，設(shè)置P0010=30。比如：在PID運(yùn)算程序中，PID輸出浮點(diǎn)數(shù)，經(jīng)FC106轉(zhuǎn)化成MM440的運(yùn)行頻率（016384），傳送給電機(jī)。例如，寫PZD時(shí)，LADDER=W16100。PROFIBUS是一種用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。接收到的數(shù)據(jù)根據(jù)地址標(biāo)識(shí)符判斷是否是本站數(shù)據(jù)，并判斷接收到的數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)碼是否為0 ,，是0表示接收的信息幀正確無(wú)誤，兩者皆正確，將接收緩沖區(qū)（DB51）中的數(shù)據(jù)移到指定的地址區(qū)（DB50）。是自己的數(shù)據(jù)則將數(shù)據(jù)接收到指定的數(shù)據(jù)區(qū)，同時(shí)啟動(dòng)發(fā)送功能，發(fā)送相應(yīng)的返回?cái)?shù)據(jù)給主站，表示接收成功[17]。 主要程序流程圖系統(tǒng)從停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，都會(huì)自動(dòng)調(diào)用一次OB100完成初始化任務(wù)，然后操作系統(tǒng)循環(huán)執(zhí)行OB1，OB1執(zhí)行完成后，操作系統(tǒng)再次啟動(dòng)OB1。在SIMATIC管理器中雙擊OB1圖標(biāo)后進(jìn)入編輯器窗口，可以用“VIEW”菜單命令選擇編程語(yǔ)言。自動(dòng)控制系統(tǒng)被控量變化的動(dòng)態(tài)特性有以下幾種[15],： 自動(dòng)控制系統(tǒng)中被控量的動(dòng)態(tài)特性本次設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)過(guò)程為第二個(gè)框圖所示的情況。本次將PID輸出值整定在（0～16384）對(duì)應(yīng)（0～50HZ），F(xiàn)C106接收以一個(gè)工程單位表示，且標(biāo)定與下限和上限（LO_LIM和HI_LIM）之間的實(shí)型輸入（IN），并將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)整型值。本次設(shè)計(jì)中模擬量輸入模塊SM334只能讀取020mA的模擬量，而選用的壓力傳感器發(fā)出的為420mA的電流信號(hào)，我們想要420mA對(duì)應(yīng)數(shù)字量027648，而不是020mA對(duì)應(yīng)027648,我們把27648等分成20份（這里只是介紹這種思想，真實(shí)的計(jì)算并不是這樣），而對(duì)于傳感器輸入回來(lái)得值是420mA,從4mA開(kāi)始計(jì)值，也就是把27648等分成16份，每mA對(duì)應(yīng)1782的值，從上可看出，壓力傳感器即使沒(méi)有檢測(cè)到壓力時(shí)，也會(huì)輸出4mA的值，會(huì)被模擬量模塊讀取，當(dāng)成4*=，所以我們?cè)诔绦蛑邢茸魅缦绿幚?，將PIW272轉(zhuǎn)換成雙整形數(shù)，然后再轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)（S7300中沒(méi)有直接將整形數(shù)轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)的指令），也就對(duì)應(yīng)了輸入模擬量的零值了。背景數(shù)據(jù)塊是則相反，它是FB或SFB運(yùn)行時(shí)的工作存儲(chǔ)區(qū)，創(chuàng)建FB時(shí)，必須分配一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊給它。 功能模塊FB和FC的區(qū)別如果控制功能不需要保存它自己的數(shù)據(jù)，可以用功能FC來(lái)編程。～=MB0 8個(gè)Bit組成一個(gè)字節(jié)MB0+MB1=MW0 兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字MW0+MW1=MB0+MB1+MB2+MB3=MD0 兩個(gè)字組成一個(gè)雙字由上面可以看出，選取地址時(shí)候，為了防止重疊，MW以2的整數(shù)倍選取（如MW2，MW4），MD以4的整數(shù)倍選?。ㄈ鏜D8，MD12）。在MB0中，一、數(shù)組（ARRAY）二、結(jié)構(gòu)（STRING）三、字符串（STRING）四、日期和時(shí)間（DATAANDTIME）占用8個(gè)字節(jié)，BCD編碼。比如MD4由MW4和MW6組成，由上可知，MW4和MW6又可分為MBMBMBMB7，在寫程序時(shí)要特別注意，如果用到了MD4，一般MBMBMBMB7，一般就不要用了。一、位（bit）常稱為BOO了（布爾型），只有兩個(gè)值：：，等。 WinCC體系機(jī)構(gòu)圖WinCC的可擴(kuò)展性是WinCC Flexible達(dá)不到的。l 單項(xiàng)數(shù)據(jù)通信打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序l 雙向數(shù)據(jù)通信ASCII driver3964R 程序在工業(yè)控制領(lǐng)域中，中低端產(chǎn)品S7300應(yīng)用的較為廣泛，基于S7300的Modbus RTU協(xié)議通信數(shù)據(jù)采集一般采用CP341模塊配置Dongle的模式實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)構(gòu)建成本較高，也避免了采用第三方模塊的兼容性差的問(wèn)題，是一種非常好的解決方案，所以采用CP340模塊，通過(guò)適當(dāng)編程，使用ASCII碼通訊協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)Modbus RTU協(xié)議，其運(yùn)行穩(wěn)定，可靠，在S7300系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用[10]。 S7300系統(tǒng)模塊示意圖本次選擇SIMATIC S7300CPU型號(hào)為CPU 315F2 PN/DP 訂貨號(hào)為6ES7 3152FH130AB0數(shù)字量模塊DI16/DO16*24V/ 訂貨號(hào)為 6ES7 3231BL000AA0模擬量模塊AI4/AO2x8/8Bit 訂貨號(hào)為 6ES7 3340CE010AA0 變頻器選型驅(qū)動(dòng)裝置按照拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型可以分為直流與交流傳動(dòng)兩類，按照電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和容量也分成很多類型。當(dāng)然系統(tǒng)的控制點(diǎn)數(shù)是受限于CPU的尋址能力、存儲(chǔ)器容量和授權(quán)點(diǎn)數(shù)以及設(shè)計(jì)思想的。變頻器對(duì)過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、短路及電路失速都能可靠接地保護(hù)。這種方案從能耗的角度來(lái)說(shuō)，是最為經(jīng)濟(jì)，機(jī)械效率最高的調(diào)速方式[9]。從電機(jī)學(xué)可知，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：n=ns1s=ns△n=60fsnp△n (23)式23中，np為電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)；fs為電動(dòng)機(jī)定子供電頻率；ωs=2πfs為定子供電角頻率（角速度）；s=nsnns=ωsωωs=ωs1np為轉(zhuǎn)差率，其中，ns=60fsnp=60ωs2πnp為同步轉(zhuǎn)速，ωs1=ωsω為轉(zhuǎn)差角頻率，穩(wěn)態(tài)速降?n=sns與負(fù)載有關(guān)[8]。泵的特性曲線可用下列三個(gè)函數(shù)關(guān)系表示揚(yáng)程與流量之間函數(shù)：H=f1（Q）；軸功率與流量之間的函數(shù)：N=f2（Q）；效率與流量之間的函數(shù)：h=f3(Q) ； 泵的特性曲線從曲線圖可以就看出，自吸泵的揚(yáng)程在一定流量范圍內(nèi)是隨流量的增大而減少的，曲線比較陡峭表示適用于揚(yáng)程變化范圍大而流量不能變化太大的場(chǎng)合；軸功率隨著流量的增大而減少，顯然，流量為0時(shí)，軸功率為最大；流量和效率曲線類似拋物線，開(kāi)口向下，該曲線的最高點(diǎn)，效率最高，該點(diǎn)為自吸泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)，及最佳工況點(diǎn)。把液體從容器中吸入到泵內(nèi)的揚(yáng)程叫吸入揚(yáng)程。自吸泵的結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)容易，使其越來(lái)越受廣大用戶的喜愛(ài)。通過(guò)通訊模塊CP340與單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)485通信，CP341雖功能強(qiáng)大，但由于CP340價(jià)格低廉，而受到廣泛的應(yīng)用。WinCC提供了了大量快速定位故障的強(qiáng)有力的手段，從而確保停工時(shí)間最小化。其中SPn是給定值，PVn是A/D轉(zhuǎn)換后的反饋值，而誤差信號(hào)en=SPnPVn。本文以PLC為控制器對(duì)加油站油泵控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。晝夜、季節(jié)、上下班高峰期以及節(jié)假日的不同其用油量也有著較大的變化，在沒(méi)有變頻器的情況下，常常會(huì)出現(xiàn)油壓的劇烈波動(dòng)。第一章 緒論工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，就是通過(guò)自動(dòng)控制裝置自主地對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、工藝參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)、產(chǎn)品要求等進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)節(jié)與控制，使之達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)[2]。有效解決了系統(tǒng)供油壓力不穩(wěn)，油量不足的問(wèn)題。 62 WINCC背景變成紅色，連接狀態(tài)顯示為NO 63 LED燈故障診斷 63 壓力傳感器零點(diǎn)問(wèn)題 64 PID曲線抖動(dòng)嚴(yán)重 64 自吸泵吸不上油的原因 64 第六章 總結(jié) 65 致謝 66 參考文獻(xiàn) 67 附錄：程序 68 3 前言當(dāng)今，變頻調(diào)速已經(jīng)成為可靠，穩(wěn)定且應(yīng)用范圍廣的異步電機(jī)的調(diào)速方式，深受廣大用戶的喜愛(ài)，其在冶金行業(yè)、電力行業(yè)、機(jī)械制造業(yè)等得到了大量的應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)就是通過(guò)WINCC監(jiān)控并操作整個(gè)系統(tǒng)，讓整個(gè)系統(tǒng)處