【導(dǎo)讀】獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議?；蜃珜?xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。文）；同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容，允許他人依法合理使用。種液體按一定比例混合，在電動(dòng)機(jī)攪拌后要達(dá)到一定的溫度才能將混合的液體輸出容器。設(shè)計(jì)采用西門(mén)子公司的s7-300PLC實(shí)現(xiàn)液體混合控制系統(tǒng)，上位機(jī)采用Wincc. 運(yùn)行情況，并且可以在Wincc中適時(shí)改變系統(tǒng)的參數(shù)指標(biāo)，從而大大的提高了工作效率。

　　

【正文】 PU選型 配置 主機(jī)架 在 STEP7 中組態(tài) S7300 主機(jī)架，必須遵循以下規(guī)范： CPU 的配置 ： 在項(xiàng)目中插入一個(gè) [SIMATIC 300 站點(diǎn) ]，雙擊 [硬件 ]圖標(biāo)，打開(kāi)硬件組態(tài)程序。在硬件目錄中找到 S7300機(jī)架，拖拽到左上方的視圖中，即可添加一個(gè)主機(jī)架。 插入主機(jī)架后，分別向機(jī)架的 1 號(hào)槽添加電源、 2號(hào)槽添加 CPU。硬件目錄中的某些 CPU 型號(hào)有多種操作系統(tǒng)版本，在添加 CPU 時(shí)， CPU 的型號(hào)和操作系統(tǒng)版本都需要與實(shí)際硬件一致。 如果需要擴(kuò)展機(jī)架，則應(yīng)該在 IM300 目錄下找到相應(yīng)的接口模塊，添加到 3 號(hào)槽。如無(wú)擴(kuò)展機(jī)架， 3 號(hào)槽留空。 411 號(hào)槽中可以添加信號(hào)模塊、功能模塊、通訊處理器等，上述模塊分別在硬件目錄中的 SM300、 FM300和 CP300目錄下。 I/O 模塊的配置 ： 數(shù)字量 I/O 模塊參數(shù)配置把數(shù)字量 I/O 模塊插入到機(jī)架中的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)為這些模塊分配相應(yīng)的 I/O 地址，如果用戶需要更改這些地址設(shè)置，可以雙擊該模塊，在彈出的屬性對(duì)話框中選中 [地址 ]標(biāo)簽 頁(yè)，去掉對(duì) [系統(tǒng)默認(rèn) ]的默認(rèn)選擇，就可以在 [開(kāi)始 ]框中輸入新的起始地址了。修改后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算結(jié)束地址。 模擬量 I/O 模塊參數(shù)配置模擬量 I/O 模塊的地址也可以由用戶修改，其修改方法與數(shù)字量 I/O 模塊相同。除地址設(shè)置之外，在模擬量 I/O 模塊的屬性對(duì)話框中還有相應(yīng)的 基于 PLC 多種液體混合自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 功能設(shè)置頁(yè)，完成其屬性的設(shè)置。 顯示地址信息通過(guò)菜單 [查看 ]|[地址總攬 ],或者工具欄上的按鈕，可以查看硬件組態(tài)中的個(gè) I/O 模塊的地址分配情況。 如圖 33所示 圖 33 配置選定 符號(hào)編輯 符號(hào)的編輯是根據(jù)此前的點(diǎn)表設(shè) 定，必須前后一致。 如圖 34所示 圖 34 符號(hào)編輯 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 程序的設(shè)計(jì) 首先 設(shè)計(jì) 組織塊 OB1 使其成為一個(gè)程序運(yùn)行的總塊，下分兩個(gè)功能 FC FC2， 一個(gè)用來(lái)編輯數(shù)據(jù)量，一個(gè)用來(lái)編輯模擬量。 這樣，在運(yùn)行時(shí)當(dāng)程序運(yùn)行到 OB1時(shí)就會(huì)自動(dòng)讀取 OB1中的子模塊 FC FC2。 此次設(shè)計(jì)還涉及到一個(gè)溫度模擬量，所以 還需添加一個(gè) 編輯地址 數(shù)據(jù)塊 DB1。 如圖 35 所示。 圖 35 模塊選定 模塊選好后就要開(kāi)始進(jìn)行每一個(gè)模塊的具體編輯。首先，對(duì) OB1進(jìn)行編輯，把它看做是此次程序的一個(gè)總塊，一個(gè)包含數(shù)字量和模 擬量的總塊。如圖 36所示。 圖 36 OB1程序 設(shè)計(jì)總塊后開(kāi)始設(shè)計(jì)總塊中的模擬塊，模擬量都是裝在 FC1 中， FC1是一個(gè)模擬量模 塊。所以在 FC2 中設(shè)計(jì)模擬量 T101。如圖 37 所示。 基于 PLC 多種液體混合自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 圖 37 FC2程序編輯 S7300 不能直接讀取 PIW， 若想讀，應(yīng)該將 PIW賦給中間變量 MW，然后讀 MW,所以在“ RET_VAL”處填寫(xiě) MW。 “ IN”是輸入地址，根據(jù)前邊的選定配置中介紹的，我們選擇地址 288， 因此在輸入地址處填寫(xiě)“ PIW288”。程序中說(shuō)明當(dāng)溫度上升到 300,這樣我們就將溫度的范圍選為 0度 至 400度。輸出地址“ OUT”為 。在圖 37中，程序段 2的主要用途是將“ SCALE”中的中間變量 MW 讀取并傳遞到電腦。 因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)只涉及一個(gè)模擬量，所以先對(duì)模擬量進(jìn)行編輯，雙擊 DB1，根據(jù)第二章所述，其地址為 ； 溫度名稱為 T101； 類型選擇 REAL； 如圖 38所示。 圖 38 DB1塊溫度設(shè)計(jì) 模擬量設(shè)計(jì)完畢后開(kāi)始設(shè)計(jì)數(shù)字量。 首先是 按動(dòng)啟動(dòng)按鈕， 電磁 閥 Y1閉合（ Y1 為ON），開(kāi)始注入液體 A 。 根據(jù)題意，設(shè)“ START”為啟動(dòng)按鈕，點(diǎn)擊“ START”導(dǎo)通后面的置位“ Y1” ,使 Y1 一直導(dǎo)通。如圖 39所示。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 圖 39 啟動(dòng) 電磁 閥 YI 接著 當(dāng)液面高度達(dá)到 L3 時(shí)（ L3 為 ON） → 關(guān)閉 電磁 閥 Y1（ Y1 為 OFF），液體 A停止注入，同時(shí)，開(kāi)啟 電磁 閥 Y2（ Y2 為 ON）注入液體 B 。根據(jù)題意，設(shè)“ L3”為液面?zhèn)鞲衅?L3，當(dāng)液面到達(dá) L3時(shí)， 復(fù)位“ Y1”， 使 Y1關(guān)閉， 同時(shí)又置位“ Y2”，使 Y2一直導(dǎo)通。如圖 310所示。 圖 310 關(guān)閉 Y1啟動(dòng) Y2 接著 當(dāng)液面升至 L2時(shí)（ L2 為 ON） → 關(guān)閉 電磁 閥 Y2（ Y2為 OFF），液體 B 停止注入，同時(shí)，開(kāi)啟 電磁 閥 Y3（ Y3 為 ON） ， 注入液體 C 。 根據(jù)題意，同上如圖 311所示。 圖 311 關(guān)閉 Y2啟動(dòng) Y3 當(dāng)液面升至 L1時(shí)（ L1為 ON） → 關(guān)閉 電磁 閥 Y3（ Y3為 OFF），液體 C 停止注入，然后開(kāi)啟攪拌電動(dòng)機(jī) M，攪拌 三分鐘→ 停止攪拌 。根據(jù)題意，設(shè)“ L1”為液面?zhèn)鞲衅鱈1，當(dāng)液面到達(dá) L1 時(shí)，復(fù)位 電磁 閥 “ Y3”，使 Y3關(guān)閉，并同時(shí)置位“ M”，使攪拌電 基于 PLC 多種液體混合自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。如圖 312所示。 圖 312 關(guān)閉 Y3開(kāi)啟攪拌 攪拌 三分鐘→ 停止攪拌 ，根據(jù)題意， 利用中間變量“ M” 使電動(dòng)機(jī) “ T1” 攪拌三分鐘（為了縮短檢測(cè)時(shí)間，三分鐘改為三秒鐘），同時(shí)設(shè)“ ”為中間變量。如圖 313所示。 圖 313 設(shè)置攪拌時(shí)間 攪拌停止后，立刻 加熱（啟動(dòng)電爐 T） 。利用上一步程序里的中間變量，去置位電爐“ T”，使電爐加熱。如圖 314所示。 圖 314 攪拌停止 當(dāng)溫度（檢測(cè)器 T 動(dòng)作） 300 度 時(shí) 。根據(jù)題意，當(dāng)“ MOVE”模塊的輸出“ MW4”的溫度值大于或等于 300，比較器“ CMP” 導(dǎo)通，并導(dǎo)通中間變量“ ”，如圖 315吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 所示。 圖 315 設(shè)置溫度 檢測(cè)值 停止加熱（ R 為 OFF），并放出混合液體（ Y4為 ON） 。根據(jù)題意，由上一步中的中間變量， 來(lái)復(fù)位“ T”，使其關(guān)閉并置位“ Y4”使其導(dǎo)通。如圖 316 所示。 圖 316 關(guān)閉加熱開(kāi)啟 Y4 至液體高度降為 L3后 。根據(jù)題意，在“ L3”設(shè)一個(gè)常閉點(diǎn)，當(dāng)液面在 L3之上時(shí)，“ L3”一直處于關(guān)閉，當(dāng)液面低于 L3 后，導(dǎo)通中間變量“ ”。如圖 417 所示。 圖 317 設(shè)置液位高度 再經(jīng) 30 秒 延時(shí)，液體可以全部放完 → 停止放出（ Y4 為 OFF）。液體混合過(guò)程結(jié)束。 根據(jù)題意，利用中間變量導(dǎo)通計(jì)時(shí)器“ T2” 30 秒（為了縮短檢測(cè)時(shí)間， 30 秒改為 3 基于 PLC 多種液體混合自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 秒鐘）?！?S_ODT”是一個(gè)延遲導(dǎo)通的計(jì)時(shí)器，當(dāng) 30 秒，即使結(jié)束后，使“ Y4”復(fù)位，關(guān)閉 電磁 閥 Y4，并導(dǎo)通中間變量“ ”。如圖 318 所示。 圖 318 液體延時(shí)釋放 按動(dòng)停止按鈕，液體混合操作停止。 根據(jù)題意，流程結(jié)束關(guān)閉所有點(diǎn)，首先復(fù)位中間變量，如圖 319 所示。 圖 319 復(fù)位 T2 接下來(lái)就是關(guān)閉所有點(diǎn)，設(shè)“ STOP”為關(guān)閉點(diǎn)，當(dāng)流程結(jié)束時(shí)，點(diǎn)擊“ STOP”，同時(shí)關(guān)閉“ Y1”“ Y2”“ Y3”“ Y4”“ T”“ M”。如圖 320所示。 圖 320 關(guān)閉程序 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 23 程序的仿真 經(jīng)過(guò)一系列的程序編輯 ，點(diǎn)擊“激活”進(jìn)行仿真，如 圖 321 所示。 圖 321 程序仿真 上位機(jī)開(kāi)發(fā) Wincc 項(xiàng)目的建立 啟動(dòng) WinCC，單擊“開(kāi)始”＞ SIMATIC＞ WinCC＞ Windows Control Center 菜單項(xiàng)，即運(yùn)行 WinCC。運(yùn)行 WinCC 后，出現(xiàn)一個(gè)項(xiàng)目類型對(duì)話框。選擇建立新項(xiàng)目的類型為“單用戶項(xiàng)目”，并單擊“確定”按鈕進(jìn)入創(chuàng)建新項(xiàng)目對(duì)話框。 如圖 322 所示。 圖 322 項(xiàng)目類型對(duì)話框 創(chuàng)建新項(xiàng)目對(duì)話框，在對(duì)話框中輸入 zhaokun 作為項(xiàng)目名稱，并為項(xiàng)目選擇一個(gè)項(xiàng) 基于 PLC 多種液體混合自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 目路徑為 C:\， 以項(xiàng)目名稱作為路徑中最后一層文件夾的名字，單擊“創(chuàng)建”按鈕，即創(chuàng)建新項(xiàng)目成功。 如圖 323 所示。 圖 323 創(chuàng)建新項(xiàng)目對(duì)話框 項(xiàng)目創(chuàng)建完成后，就進(jìn)入 WinCC 項(xiàng)目管理器。 如圖 324 所示。 圖 324 WinCC 項(xiàng)目管理器 圖形編輯 Wincc 編輯當(dāng)中，首先應(yīng)先新建一個(gè)液體混合圖形文件，并在文件中編輯工段圖形。如圖 325所示。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 圖 325 圖形編輯 組態(tài)變量 右擊瀏覽窗口中的“變量管理”，在快捷菜單中選擇“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”。 如圖326 所示。 圖 326 變量管理對(duì)話框 基于 PLC 多種液體混合自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 單擊“變量管理” SIMATIC S7 PROTOCOL SUITEMPI 前面的 “ +”，展開(kāi)各自節(jié)點(diǎn)，出現(xiàn)節(jié)點(diǎn) PLC1，將其改名為“ zhaokun”，并建立“新建變量”，如 DI、 DO、AI。 如圖 327 所示。 圖 327 組態(tài)變量 然后根據(jù)圖形要求，對(duì)每個(gè)變量在進(jìn)行編輯。 如圖 328所示。 圖 328 變量編輯 軟件仿真及調(diào)試 為了實(shí)現(xiàn)仿真效果，程序編制結(jié)束后啟動(dòng)仿真器，下載程序 ,進(jìn)行仿真調(diào)試，具體仿真步驟如下所示： 打開(kāi) STEP7 軟件，調(diào) 入已編寫(xiě)好的程序。 在調(diào)入窗口中用鼠標(biāo)單擊 圖標(biāo)，啟動(dòng)仿真，并把仿真器的選項(xiàng)勾在 STOP選項(xiàng)上。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 用鼠標(biāo)單擊窗口中的 圖標(biāo)，把已經(jīng)編好的程序下裝到 PLC 中。 啟動(dòng) WinCC 軟件，打開(kāi)工程，運(yùn)行 WinCC 資源管理器主菜單“文件” “激活”，也可直接單擊工具欄上的圖標(biāo) ，運(yùn)行工程，運(yùn)行過(guò)程和運(yùn)行結(jié)果分別 如圖329 所示， 如圖 330 所示， 如圖 331 所示。 圖 329 運(yùn)行過(guò)程畫(huà)面 圖 330 運(yùn)行過(guò)程畫(huà)面 圖 331 運(yùn)行過(guò)程畫(huà)面 基于 PLC 多種液體混合自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 結(jié) 論 多種液體混合控制已成為現(xiàn)代工業(yè)不可 或缺的一項(xiàng)技術(shù)，大大的提高的工程的可操作性，同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)中的危險(xiǎn)性。 結(jié)合 混合液體 裝置各個(gè)工段工藝流程和控制方案，利用 PLC 編程軟件和 WinCC 監(jiān)控軟件的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了 液體混合 各個(gè)工段控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示準(zhǔn)確，所有控制回路均能平穩(wěn)操作，運(yùn)行可靠，有較高性價(jià)比，而且界面美觀，操作方便，各種功能使用良好，使設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的操作和運(yùn)行，解決了原來(lái)設(shè)備管理人員必須往返于各個(gè)設(shè)備之間記錄運(yùn)行參數(shù)的麻煩，減少了設(shè)備的維護(hù)工作量和生產(chǎn)事故，故障處理速度快，大大提高了勞動(dòng)效率和產(chǎn)品的產(chǎn)量，從 而取得了良好的收益。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 參考文獻(xiàn) [1] 賈德勝等 . 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