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正文內(nèi)容

廢潤滑油再生處理系統(tǒng)設計畢業(yè)論文設計(編輯修改稿)

2024-07-24 14:24 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 創(chuàng)建項目并且進行硬件組態(tài):設計流程圖36 STEP7項目創(chuàng)建方式項目創(chuàng)建一般步驟: 7項目 7項目 5. 硬件組態(tài) STEP 7編程語言 STEP 7是S7300/400系列PLC應用設計軟件包,所支持的PLC編程語言非常豐富。該軟件的標準版支持STL(語句表)、LAD(梯形圖)及FBD(功能塊圖)3種基本編程語言,并且在STEP 7中可以相互轉(zhuǎn)換。專業(yè)版附加對GRAPH(順序功能圖)、SCL(結(jié)構(gòu)化控制語言)、HiGraph(圖形編程語言)、CFC(連續(xù)功能圖)等編程語言的支持。不同的編程語言可供不同知識背景的人員采用[6]。 創(chuàng)建項目(1)SIMATIC Manager 集中管理系統(tǒng)所有的工具軟件和數(shù)據(jù)。(2)符號編輯器 定義符號名稱、數(shù)據(jù)類型和全局變量的注釋。(3)硬件配置 配置系統(tǒng)和對各種模塊進行參數(shù)設置。(4) 通信 配置連接及定義經(jīng)MPI連接的組件及周期性數(shù)據(jù)傳送;定義用MPI、PROFIBUS、或者工業(yè)以太網(wǎng)進行的連接及數(shù)據(jù)傳送。(5)信息功能 快速瀏覽CPU數(shù)據(jù)和控制程序在運行中的故障原因。SIMATIC Manager 界面窗口如下圖所示圖37 SIMATIC Manager 界面窗口硬件組態(tài)窗口圖38 硬件組態(tài)窗口根據(jù)工藝需求統(tǒng)計輸入輸出量包括開關量模擬量,并選擇合適的模塊組態(tài)。建立符號表并為相應的變量分配地址。為了簡化系統(tǒng)將原本設計要求的六種餾分簡化到兩種,這樣儲罐就減少到四個,其它的儲罐動作程序與這兩個類似。一號槽為電源模塊將市電220V轉(zhuǎn)換為PLC需要的24V直流電,并驅(qū)動外部負載。CPU模塊提供數(shù)字量輸入輸出和模擬量輸入輸出模塊。位于機架最右端的是西門子S7300用于串行通信的CP341模塊,在本系統(tǒng)中主要完成異構(gòu)網(wǎng)絡的構(gòu)建與現(xiàn)場設備的通信。圖39 變量符號表圖310 程序結(jié)構(gòu)圖圖311 PLC程序執(zhí)行過程 PLC I/O 電氣接線圖圖312 PLC I/O電氣接線圖將輸入設備,傳感器連接到PLC的輸入端子。將輸出設備,閥,泵,電機等連接到輸出端子。:在程序中需要用到FB41 PID控制模塊,該模塊是進行模擬量控制的模塊,可以完成恒壓、恒溫等控制功能。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中FC1,F(xiàn)C2中對于管道流量和鍋爐溫度的控制采用FB41模塊完成。FB41相當于一個子程序,它是用來實現(xiàn)PID運算的,我們只需要每隔一段時間去調(diào)用這一“子程序”就可以實現(xiàn)PID控制。所以我們在OB35里調(diào)用FB41就可以了,調(diào)用的頻率可以在屬性里面設置。所有的輸入?yún)?shù):    COM_RST: BOOL: 重新啟動PID:  MAN_ON: BOOL:手動值ON;   PEPER_ON: BOOL:過程變量外圍值ON; P_SEL: BOOL:比例選擇位;   I_SEL: BOOL:積分選擇位;INT_HOLD BOOL:積分保持,I_ITL_ON BOOL:積分初值有效,D_SEL : BOOL:微分選擇位,CYCLE :TIMEPID采樣周期一般設為200MS;SP_INT: REAL:PID的給定值;  MAN : REAL:手動值,由MANON選擇有效;GAIN : REAL:比例增益;  TI :TIME:積分時間;TD :TIME:微分時間;DEADB_W: REAL:死區(qū)寬度;LMN_HLM: REAL:PID上極限,一般是100%;  LMN_LLM:REAL:PID下極限;一般為0%,PVFAC:REAL:過程變量比例因子;  PV_OFF: REAL:過程變量偏置值(OFFSET);  LMN_FAC: REAL:PID輸出值比例因子;  LMN_OFF: REAL:PID輸出值偏置值(OFFSET);  I_ITLVAL:REAL:PID的積分初值;有IITLON選擇有效;  DISV :REAL:允許的擾動量,前饋控制加入,一般不設置;    B:部分輸出參數(shù)說明:  LMN :REAL:PID輸出;程序編寫見附錄2 。 介紹: 組態(tài)的基本概念組態(tài)軟件是數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)SCADA(Supervisory Control and DataAcquisition軟件平臺工具,是工業(yè)應用軟件的一個組成部分。它具有豐富的設置項目,使用方式靈活,功能強大。目前組態(tài)軟件的發(fā)展迅猛,已經(jīng)擴展到企業(yè)信息管理系統(tǒng),管理和控制一體化,遠程診斷和維護以及在互聯(lián)網(wǎng)上的一系列的數(shù)據(jù)整合。當前國內(nèi)流行的組態(tài)軟件主要有組態(tài)王、MCGS、InTouch、WinCC 等。 WinCC 系統(tǒng)概述WinCC 的特點SIMATIC WinCC是第一個使用最新的32位技術的過程監(jiān)視系統(tǒng),具有良好的開放性和靈活性WinCC 是在生產(chǎn)和過程自動化中解決可視化和控制任務的工業(yè)技術系統(tǒng)。它提供了使用于工業(yè)的圖形顯示、消息、歸檔以及報表的功能模版。高性能的過程耦合、快速的畫面更新以及可靠的數(shù)據(jù)使其具有高度的使用性。除了這些系統(tǒng)功能外WinCC 還提供了開放的界面用于用戶解決方案。這使得將WinCC集成于復雜、廣泛的自動控制解決方案成為可能??梢约赏ㄟ^ODBC和SQL方式的歸檔數(shù)據(jù)訪問。這些機制使WinCC成為Windows世界中性能卓越、善于溝通的伙伴[7]。WinCC 編輯器 圖形編輯器 圖形編輯器是一種用于創(chuàng)建過程畫面的面向矢量的作圖程序。也可以用包含在對象和樣式選項板中的眾多的圖形對象來創(chuàng)建復雜的過程畫面??梢酝ㄟ^動作編程將動態(tài)添加到單個圖形對象上。向?qū)峁┝俗詣由傻膭討B(tài)支持并將它們鏈接到對象。也可以在庫中存儲自己的圖形對象。報警記錄提供了顯示和操作選項來獲取和歸檔結(jié)果??梢匀我獾倪x擇消息塊、消息級別、消息類別、消息顯示以及報表。系統(tǒng)向?qū)Ш徒M態(tài)對話框在組態(tài)期間提供相應的支持。為在運行中顯示消息,可以使用包含在圖形編輯器的對象選項板中的報警控件。變量記錄 變量記錄被用來從運行過程中采集數(shù)據(jù)并準備將它們顯示和歸檔。可以自由的選擇歸檔、采集和歸檔定時器的數(shù)據(jù)格式??梢酝ㄟ^WinCC 在線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。 報表編輯器 報表編輯器時為消息、操作、歸檔內(nèi)容和當前或已歸檔的數(shù)據(jù)的定時器或事件控制文檔的集成的報表系統(tǒng),可以有選擇用戶報表或項目文檔的形式。提供了舒適的帶工具和圖選項板的用戶界面,同時支持各種報表類型。具有多種標準的系統(tǒng)布局和打印作業(yè)。創(chuàng)建項目啟動運行系統(tǒng)建立WinCC與PLC間通訊的步驟創(chuàng)建 WinCC 站與自動化系統(tǒng)之間的物理連接。在 WinCC項目中添加適當?shù)耐ǖ莉?qū)動程序。在通道驅(qū)動程序適當?shù)耐ǖ绬卧陆⑴c制訂通訊伙伴的連接。在連接下建立變量。WinCC 變量管理器管理運行時的WinCC 變量。它的任務是從過程中取出請求的PLC變量值。WinCC與S7300 PLC 的通訊(1) 添加驅(qū)動程序WinCC 提供了一個稱為SIMATIC S7 Protocol Suite的通訊驅(qū)動程序。此通訊驅(qū)動程序支持多種網(wǎng)絡協(xié)議和類型,通過它通道單元與各種SIMATIC S7300、S7400 PLC進行通訊(2) WinCC通道單元WinCC 通訊驅(qū)動程序所支持的通訊協(xié)議有工業(yè)以太網(wǎng)Industrial、Ethenet、MPI、Propibus 和TCP/IP 等。2. 組態(tài)工程項目(1)建立一個新項目 (2)設置啟動屬性 (3)建立內(nèi)部變量(4)建立過程畫面 (5)編輯畫面圖314 廢油再生系統(tǒng)過程監(jiān)控畫面(6)設置畫面對象的屬性畫面上的圖形要動態(tài)地變化,必須將對象的某個屬性與變量相關連。(7)添加一個“輸入/輸出域”對象將在畫面中創(chuàng)建若干個溫度顯示域和液位顯示這時需要用到組態(tài)軟件中的另一個對象“輸入/輸出域”,此對象不但可以顯示變量值,還可以改變變量的值。通過它可以觀察畫面中相關量的當前值,并且可以輸入你想要達到的參數(shù)值。(8)運行工程 選擇 WinCC 資源管理器主菜單“文件”“激活”,也可以直接單擊工具欄上的圖標,運行工程。(9)使用變量模擬仿真器如果WinCC 沒有聯(lián)接到PLC,而又想測試項目的運行狀況,則可以使用WinCC 提供的工具軟件變量模擬器(WinCC Tag Simulator)來模擬變量的變化。4 現(xiàn)場總線 現(xiàn)場總線 現(xiàn)場總線概念現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題?,F(xiàn)場總線是企業(yè)的底層數(shù)字通信網(wǎng)絡?,F(xiàn)場總線定義為應用在生產(chǎn)現(xiàn)場,在微機化測量控制設備之間實現(xiàn)雙向串行數(shù)字通信的系統(tǒng),也被稱為開放式、數(shù)字化、多點通信的底層控制網(wǎng)絡。它廣泛應用于制造業(yè)、流程工業(yè)、樓宇、交通等領域的自動化系統(tǒng)中?,F(xiàn)場總線導致傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革,形成了新的網(wǎng)絡集成式全分布控制系統(tǒng)—現(xiàn)場總線系統(tǒng)(FCS)。這是第五代控制系統(tǒng)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)采用一對一的設備連線,按控制回路分別進行連線。位于現(xiàn)場的測試變送其與位于控制室控制器之間,控制器與位于現(xiàn)場的執(zhí)行器之間,均為一對一的物理連接?,F(xiàn)場控制設備具有通信功能,便于構(gòu)成工廠底層控制網(wǎng)絡。 通信標準的公開、一致,使系統(tǒng)具備開放性,設備間具有互可操作性。 功能塊與結(jié)構(gòu)的規(guī)范化使相同功能的設備間具有互換性??刂乒δ芟路诺浆F(xiàn)場,使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性。由于采用數(shù)字信號代替模擬信號,因而可實現(xiàn)一對電線傳輸多路信號,同時又為多個現(xiàn)場總線設備提供電源;現(xiàn)場總線設備以外不再需要A/D,D/A轉(zhuǎn)換部件。這樣就為簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、節(jié)約硬件設備、節(jié)約連接電纜與各種安裝、維護費用創(chuàng)造了條件。 現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)圖總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 現(xiàn)場總線技術將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測量控制儀表,使它們各自都具有數(shù)字計算和數(shù)字通信能力,成為能獨立承擔某些控制、通信任務的網(wǎng)絡節(jié)點。它們分別通過不同雙絞線等多種傳輸介質(zhì)作為總線,把多個測量控制儀表、計算機等作為節(jié)點連接成網(wǎng)絡系統(tǒng),并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議,在位于生產(chǎn)控制現(xiàn)場的多個微機化測量控制設備之間,以及現(xiàn)場儀表與遠程監(jiān)控、管理計算機之間,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換,形成各種適應實際需要的自動控制系統(tǒng)。簡而言之,它把單個分散的測量控制設備變成網(wǎng)絡節(jié)點,以現(xiàn)場總線為紐帶,連接成可以相互溝通信息、共同完成自控任務的網(wǎng)絡系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。它給自動化領域帶來的變化,如同計算機網(wǎng)絡給計算機的功能、作用帶來的變化。如果說,計算機網(wǎng)絡把人類引入到信息時代,那么現(xiàn)場總線則使自控系統(tǒng)與設備加入到信息網(wǎng)絡的行列,成為企業(yè)信息網(wǎng)絡的底層,使企業(yè)信息溝通的覆蓋范圍一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場。因此,把現(xiàn)場總線技術說成一個控制技術新時代的開端并不過分。 Profibus現(xiàn)場總線PROFIBUS 是一種具有廣泛應用范圍的、開放的數(shù)字通信系統(tǒng),在集中自動化系統(tǒng)向分散自動化系統(tǒng)轉(zhuǎn)移方面是一種重大突破。由于PROFIBUS一直側(cè)重于系統(tǒng)集成和系統(tǒng)工程等方面,尤其是側(cè)重于應用行規(guī)的研究開發(fā),使得該總線具有適合于快速、時間要求嚴格的應用和復雜的通信任務的特點,成為唯一能夠全面覆蓋工廠自動化和過程自動化應用的現(xiàn)場總線,特別適用于工廠自動化和過程自動化領域。因而從誕生至今,PROFIBUS 在現(xiàn)場總線技術領域一直是國際市場上的領導者。PROFIBUS網(wǎng)絡通訊的本質(zhì)是RS485串口通訊,按照不同的行業(yè)應用,主要有三種通訊行規(guī):DP(Decentralized Peripherals),F(xiàn)MS(Field Message Specification)和PA(Process Automation)行規(guī)。(1) PROFIBUS是一種國際化.開放式.不依賴于設備生產(chǎn)商的現(xiàn)場總線標準。廣泛適用于制造業(yè)自動化.流程工業(yè)自動化和樓宇.交通電力等其他領域自動化。(2) PROFIBUS由三個兼容部分組成,即PROFIBUS-DP( Decentralized Periphery).PROFIBUS-PA(Process Automation ).PROFIBUSFMS (Fieldbus Message Specification )?!?3) PROFIBUS – DP: 是一種高速低成本通信,用于設備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代辦24VDC或4-20mA信號傳輸。  PORFIBUS-PA:專為過程自動化設計,可使傳感器和執(zhí)行機構(gòu)聯(lián)在一根總線上,并有本征安全規(guī)范。PROFIBUS-FMS:用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡,是一個令牌結(jié)構(gòu).實時多主網(wǎng)絡?!?4) PROFIBUS是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場總線技術??蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場設備層到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網(wǎng)絡,從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設備智能化提供了可行的解決方案。   與其它現(xiàn)場總線系統(tǒng)相比,PROFIBUS的最大優(yōu)點在于具有穩(wěn)定的國際標準EN50170作保證,并經(jīng)實際應用驗證具有普遍性。目前已應用的領域包括加工制造.過程控制和自動化等。PROFIBUS開放性和不依賴
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