【正文】 理實現(xiàn)，并應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。在科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐的諸多領(lǐng)域中 , 溫度控制占有著極為重要的地位 , 特別是在冶金、化工、建材 、食品、機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重的作用。 在泄料階段中系統(tǒng)自動 打開 進(jìn)氣閥 Y3 和泄料閥 Y4，使反應(yīng)爐內(nèi)壓力、溫度 、液位降低 ，同時爐內(nèi)的物料通過泄料閥 Y4 泄出后，按復(fù)位按鈕恢復(fù)到初始狀態(tài) ，準(zhǔn)備進(jìn)入下一 反應(yīng) 循環(huán) 。 編輯數(shù)據(jù)庫如下圖 43. 28 圖 動畫鏈接 29 液位升降效果 水位升降效果是通過設(shè)置數(shù)據(jù)對象“大小變化”連接類型實現(xiàn)的。 （ 3）單擊瀏覽按鈕 ，雙擊數(shù)據(jù)對象列表中的“閥門 Y1”。 MCGS 組態(tài)軟件適應(yīng)這一要求提供了旋轉(zhuǎn)儀表構(gòu)件。 （ 4）表盤式儀表 在工具箱中點 圖標(biāo)，選取合適的儀表，屬性設(shè)置和元器件屬性設(shè)置一樣方法。 ☆曲線 3 對應(yīng)的表達(dá)式設(shè)為：壓力；顏色為：藍(lán)色。 （ 2）雙擊該曲線，彈出“歷史曲線構(gòu)件屬性設(shè)置”窗口，進(jìn)行如下設(shè)置： 在基本屬性頁中，將： 曲線名稱設(shè)為：歷史曲線； Y 軸主劃線設(shè)為： 5； 背景顏色設(shè)為：灰色。通過模擬設(shè)備的連接，可以使動畫不需要手動操作，自動運行起來。 （ 7）選中選定設(shè)備列表中的“西門子 S7200PPI”，單擊“確認(rèn)”，“西門子S7200PPI”即被添加到“設(shè)備工具箱”中，如圖 所示。 賦值語句的形式為：數(shù)據(jù)對象 =表達(dá)式。 溫度傳感器 溫度 傳感器 （ temperature transducer）是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。 ① 靈敏度 較高，其 電阻溫度系數(shù) 要比金屬大 10～ 100 倍以上，能檢測出 106℃ 的溫度變化； ② 工作溫度范圍寬，常溫器件適用于 55℃ ～ 315℃ ，高溫器件適用溫度高于 315℃ （目前最高可達(dá)到 2020℃ ），低溫器件適用于273℃ ～ 55℃ ； ③ 體積小，能夠 測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度； ④ 使用方便，電阻值可在 ～ 100kΩ 間任意選擇； ⑤ 易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)； ⑥ 穩(wěn)定性好、過載能力強(qiáng)。根據(jù) B 值，溫度要求選擇MF52E3380 型號的。 (3)鉑電阻 :電阻率高、敏銳度較高、在高溫和氧化性介質(zhì)中的物理 和化學(xué)性能很穩(wěn)定、測溫規(guī)模寬、價錢低廉，但體積大、熱慣性大。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類，按照傳感器材 料及電子元件特性分為 熱電阻 和熱電偶兩類。賦值號左邊必須是能夠讀寫的數(shù)據(jù)對象，如：開關(guān)型數(shù)據(jù)、數(shù)值型數(shù)據(jù)、事件型數(shù)據(jù)以及能進(jìn)行寫操作的內(nèi)部數(shù)據(jù)對象。 38 介紹 PPI 是一種主從協(xié)議 ：主站器件發(fā)送請求到從站器件，從站器件響應(yīng)這個請求。如果未被 裝載，可按照以下步驟將其選入： （ 1）在工作臺“設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進(jìn)入。如圖 ： 圖 選中曲線 2，曲線內(nèi)容設(shè)為：溫度；曲線顏色設(shè)為粉色；程單位設(shè)為：℃，小數(shù)位數(shù)設(shè)為： 1；最大值設(shè)為： 50；實時刷新設(shè)為：溫度。 這時，在運行環(huán)境中單擊“數(shù)據(jù)顯示”菜單，就可看到實時曲線。但對大量數(shù)據(jù)僅做定量的分析還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 夠，必須根據(jù)大量的數(shù)據(jù)信息，畫出曲線，分析曲線的變化趨勢并從中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律，曲線處理在工控系統(tǒng)中也是一個非常重要的部分。具體制作步驟如下： （ 1）選取“工具箱”中的“旋轉(zhuǎn)儀表” 圖標(biāo)，調(diào)整大小放在頁面適當(dāng)位置。如圖 所示： 圖 31 （ 5）單擊“確認(rèn)”，閥門的啟停效果設(shè)置完畢。 (2)單擊“動畫連接”標(biāo)簽，顯示如圖 所示窗口： 圖 （ 3）選中折線，在右端出現(xiàn) 。 25 26 第四章 控制畫面的創(chuàng)建 工程的建立 點擊桌面上的 圖標(biāo)， 打開 MCGS 組態(tài)環(huán)境，新建一個工程，在主窗口中將用戶窗口的名稱改為“加熱反應(yīng)爐”點“確認(rèn)”如圖 41。例如冶金、機(jī)械、食品、化工等各類工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的 各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等；燃料有煤氣、天然氣、油、電等。 本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示，系統(tǒng)硬件構(gòu)成示意圖如圖 所示。 綜合各種因素，我們選擇西門子 S7200PLC，根據(jù)本組的需求，選擇 CPU224CN。分析與了解了這么多之后，就可以確定 PLC 的容量了，確定該使用多少點和 I/O類型的 PLC。 在確定控制對象和控制范圍之后，就要開始 PLC 的選型。 內(nèi)存利用率的估計。其一是 PLC 可帶 I/O 點數(shù)。 對開關(guān)量輸入，按參數(shù)等級分類統(tǒng)計。當(dāng)然傳送的信息不能太多，否則輸入輸出點占用太多。所以一般使用網(wǎng)絡(luò)相連后就不必要選用大機(jī)型。 二是設(shè)備分散，設(shè)備的功率較大。 從選機(jī)型的角度看，控制系統(tǒng)可以分成單體控制小系統(tǒng)、慢過程大系統(tǒng)和快速控制大系統(tǒng)。 4. 輸入 /輸出單元 PLC 的輸入和輸出信號類型可以是開關(guān)量、模擬量。 用戶存儲器包括用戶程序存儲器和用戶數(shù)據(jù)存儲器兩部分。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查 電源 、存儲器、 I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。在這里 PLC 用來取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制，應(yīng)用于單機(jī)控制，多機(jī)群控等。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了?？沙淌竭壿嬁刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。 5 圖 MCGS的構(gòu)成 的主要特點 容量小：整個系統(tǒng)最低配置只需要極小的存貯空間，可以方便的使用 DOC等存貯設(shè)備； 速度快：系統(tǒng)的時間控制精度高，可以方便地完成各種高速采集系統(tǒng)，滿足實時控制系統(tǒng)要求； 成本低：使用 嵌入式計算機(jī) ，大大降低設(shè)備成本； 真正嵌入：運行于嵌入式 實時多任務(wù)操作系統(tǒng) ； 穩(wěn)定性高：無風(fēng)扇，內(nèi)置 看門狗 ，上電重啟時間短，可在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定長時間運行； 功能強(qiáng)大：提供中斷處理，定時掃描 精度可達(dá)到毫秒級，提供對計算機(jī)串口，內(nèi)存，端口的訪問。 具有功能完善、操作簡便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)的突出特點。組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制和專用軟件，它們是自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動化控制監(jiān)控功能的，通用的層次的軟件工具。 參考資料 . 自動控制原理 .第三版 國防工業(yè)出版社 . 計算機(jī)控制技術(shù) 吉林大學(xué)出版社 . 自動控制原理 . 電子工業(yè)出版社 組太控制技術(shù) 電子工業(yè)出版社 新疆工程學(xué)院畢業(yè) 論文成績表 學(xué) 生 姓 名 專 業(yè) 班 級 論 文 題 目 基于 plc 和 mcgs 的加熱爐反應(yīng)自動控制 考 核 項 目 考 核 內(nèi) 容 滿 分 評 分 一、 指導(dǎo)教師評分 工作態(tài)度與紀(jì)律 10 基本理論、基本知識、基本技能和外文水平 10 獨立工作能力、分析和解決問題能力 10 完成任務(wù)的情況與水平（論文質(zhì)量） 10 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 二、 評閱教師評分 論文質(zhì)量（正確性 、條理性、創(chuàng)造性和實用性） 15 成果技術(shù)水平（理論分析、計算、實驗和實物性能） 15 評閱教師簽字： 年 月 日 三、 答辯小組評分 完成任務(wù)書所規(guī)定的內(nèi)容和要求 5 論文的質(zhì)量 5 課題論文內(nèi)容的講述 10 回答問題的正確性 10 答辯組長簽字： 年 月 日 四、答辯小組成績評定： 負(fù) 責(zé)人簽字： 年 月 日 五、答辯委員會意見： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 1 目錄 摘 要 ...................................................................................................................... 1 Abstract .................................................................................................................. 2 第一章 引言 ........................................................................................................ 3 課題背景 .................................................................................................. 3 組態(tài)軟件 ...................................................................................... 3 簡介 ........................................................................................... 3 的主要特點 ............................................................................... 5 軟件 .................................................................................................. 6 PLC 的特點： ...................................................................................... 7 PLC 結(jié)構(gòu) ........................................................................................... 8 第二章系統(tǒng)的硬件軟件 ...................................................................................... 11 加熱反應(yīng)爐對電氣控制系統(tǒng)的要求 .................................................... 11 系統(tǒng)設(shè)計方案 ........................................................................................ 11 對象和范圍的確定 ............................................................................... 14 S7200 的性能 ....................................................................................... 17 CPU222 一般性能 .................................................................. 17 輸入特性 .........................................................................