【正文】 00 靜壓投入式液位變送器（液位計）是基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用國外先進的隔離型擴散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感 傳感器 ，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)過 溫度補償 和線性修正，轉(zhuǎn)化成標準電信號（一般為 4～ 20mA/1～ 5VDC）。需要設(shè)定的參數(shù)主要有控制方式參數(shù)和電動機參數(shù)等。 MICROMASTER420 是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。 對用戶來說 ,分布式 I/O 單元可作為一個集中式單元來處理 (相同的組態(tài)、編址和編程 ). 以太網(wǎng)接口； CPU 314C2 PN/DP 的 第 2 個內(nèi)置接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口，帶有雙端口交換機。 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口方面通過 PROFIBUS 和 PROFINET 進行分布式 I/O 連接。 考慮 到初次接觸本系統(tǒng)設(shè)計，將本次設(shè)計分為四個步驟進行，分別為：第一步，系統(tǒng)的硬件選型，包括控制器 PLC 型號，變頻器，流量計，液位變送器的選擇；第二步，基于 STEP7 的控制程序的編寫，主要使用到 FB41 背景數(shù)據(jù)塊和 FC105， FC106 模塊實現(xiàn)信號的A/D， D/A 轉(zhuǎn)換， PID 閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計：第三步： WINCC 組態(tài)界面的設(shè)計；第四步：系統(tǒng)的綜合調(diào)試。 另一方面， PLC 的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)局面，不但如此， 被稱為“工業(yè)界的藍領(lǐng)計算機”的 PLC 自 1968 年誕生以來，經(jīng)過 不斷地創(chuàng)新與發(fā)展，尤其是 PLC 被應(yīng)用到計算機，通信，自動控制等領(lǐng)域，使得 PLC 不但能夠完成簡單的邏輯運算，在模擬量控制，網(wǎng)絡(luò)通信， HMI 等的領(lǐng)域也是越來越廣泛和深入，并集三電（電控裝置，電儀裝置，電氣傳動控制裝置）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)自動化的三大支柱（ PLC，機器人， CAD\CAM），這些都預(yù)示著 PLC 在未來的廣闊前景，加之近年來西門 子提出的 TIA（全集成自動化）思想在工業(yè)應(yīng)用中日益廣泛。 電氣工程與自動化學(xué)院 基于 S7300PLC 和 WINCC 組態(tài)的單容水箱液位控制 專業(yè)班級 ：自動化 113班 學(xué) 號： 04 姓 名：郭曉鵬 指導(dǎo)老師：朱俊林 時 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象，設(shè)計了一個單閉環(huán)單容水箱液位定值控制系統(tǒng)，液位信號通過液位變送器變送至 PLC，經(jīng)過 PLC 中 PID智能控制算法對數(shù)據(jù)進行處理，輸出控制信號經(jīng)過 D\A 轉(zhuǎn)換控制執(zhí)行機構(gòu)變頻器，進一步控制 壓力泵 ，從而使液位達到預(yù)期 給定值。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)，對解決工程中的 PLC 和網(wǎng)絡(luò)通信問題尤為重要。 第二章 系統(tǒng)的硬件 選型 本次設(shè)計采用西門子 300 系列 CPU314C2PN/DP，其主要特點如下 。 組合 MPI/PROFIBUS DP主 /從接口 用于 2 端口交換機的 PROFINET 接口 PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運行分布式 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 。 它支持下列協(xié)議： S7 通訊用于在 SIMATIC 控制器間進行數(shù)據(jù)交換； 用于通過 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 。本變頻器由于微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進技術(shù)水平的絕緣柵雙極性晶體管（ IGBT）作為功率輸出器件。變頻器的控制方式主要有操作面板控制和外部信號控制兩種。 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 簡單 ，性能 可靠 ， 成本低廉的優(yōu)點 .但精度有所下降。 口徑 10mm 等。 （二） PIDFB41 模塊設(shè)計 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。 第五章 WINCC 組態(tài)界面設(shè)計 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)自動化領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展與市場潮流，在眾多的西門子產(chǎn)品中，西門子的PLC 和 HMI Panel 最為知名且市場占有率最高， WINCC 組態(tài)軟件幾乎已經(jīng)成為行業(yè)標準，廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域。 可以看到軟件的編譯環(huán)境主要有： 1 菜單和工具欄，包括 組態(tài)常用的工具，例如編譯，下載，模擬運行（該功能允許用戶在下載之前仿真界面，已提前發(fā)現(xiàn)漏洞），新建，打開等。 棒圖對象可以用來以圖形的形式顯示過程值，直觀形象圖所示， 從右側(cè)工具欄中選取棒圖至工作區(qū)，然后點擊工作區(qū)中的屬性框“常規(guī)”組中的刻度，可以設(shè)置棒圖的最大值最小值和過程值所連 接的變量；在“屬性”組中，可以設(shè)置棒圖的外觀，布局以及刻度等。 接 先完成集成，然后建立變量列表是有益的，這樣可以避免很多連接錯誤。 完成所有的組態(tài)工作后 ，還需要將組態(tài)項目下載到 KTP 600 觸摸屏中檢查實際運行狀況。組態(tài)軟件的調(diào)試，在控制程序正常的情況下，放棄計算機轉(zhuǎn)而通過 觸摸屏發(fā)出 給定，輸入控制參數(shù)，觀察響應(yīng)曲線等方式來