【正文】
電源,因此這里選擇了PS 307 5A電源模塊,其本身的功耗為18W,其輸出電壓為DC 24V,其能夠提供的功率大小為245=120W,+18=,加上30%,在電源提供的功耗范圍內(nèi),若選擇2A的電源話,經(jīng)過計算如果加上裕量則不能滿足要求。 系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序設(shè)計前準備(1)利用STEP7對硬件進行組態(tài)將前面選好的PLC硬件模塊依次插入金屬導(dǎo)軌中,第一槽插入電源、第二槽插入CPU、第三槽空著(由于沒有進行機架擴展)、第四槽插入模擬量量輸入模塊、第5槽插入數(shù)字量輸入模塊、第六槽插入數(shù)字量輸出模塊。: 硬件組態(tài)(2)對SM模塊進行地址編址 這里選擇模擬量的地址從字節(jié)Byte128~144,數(shù)字量輸入輸出編址都分別從字節(jié)Byte0~3。 (3)對模擬量通道進行設(shè)置通道組0~3設(shè)置為溫度輸入通道,輸入信號類型設(shè)置為Pt100std,通道組4設(shè)置為壓力、流量輸入通道,輸入信號類型為4~20mA的電流,其傳感器或者變送器的連接方式采用2線制接法,對于模擬量輸入模塊SM331 212bit,該模擬量輸入模塊只有一個通道組,將其設(shè)置為電流測量值輸入通道,由于傳感器輸出信號類型為電壓,所以這里輸入信號類型設(shè)置為1~5V的電壓。有上可見,模擬量輸入全部采用的單極輸入。 程序設(shè)計 程序的設(shè)計流程如下所示: 人機界面的設(shè)計1).在STEP7中集成Wincc flexible,建立項目的連接。 ,打開STEP7在項目文件ms_oil_station目錄下執(zhí)行“Insert New Object”→“SIMATIC HMI Station”命令,在出現(xiàn)的窗口中選擇HMI的型號,這里我們選擇的是“TP270 10’’”。插入HMI設(shè)備后,接下來點擊工具欄上的 按鈕,在接下的窗口中將S7300和HMI站與MPI網(wǎng)絡(luò)連接。 在CPU3152DP的屬性對話框中,點擊“Interface”域內(nèi)的“Proporties”,點擊“OK”,就建立了STEP7和Wincc flexible 之間的連接。 2).在Wincc flexible 中使用STEP7中的變量組態(tài)畫面在STEP7軟件中打開站SIMATIC HMI Station,依次打開“Communication”→“Connection”。建立 了如上連接后,我們就可以引用STEP7中的變量了,打開“Tags”選項,在“Symbol”欄下單擊則看到下圖所示畫面。,我們就可以看到Step7中的變量。 接下來就是觸摸屏的畫面組態(tài)了,我們需要什么變量就可以從STEP7中的Symbols和DB中引用。這里一共組建了7個畫面,一個菜單頁、一個控制頁面、一個參數(shù)設(shè)置頁、一個實時模擬量變化趨勢圖頁面、一個模擬量實時數(shù)據(jù)顯示頁面、報警視圖頁面以及一個傳感器失效顯示頁面,另外這里組態(tài)了中英文的語切換和用戶權(quán)限的設(shè)置。具體的組態(tài)畫面這里就不再介紹了,部分如下所示: 在本次油站潤滑控制系統(tǒng)的設(shè)計中,雖然之前對PLC有過了解,但這次在使用西門子PLC的過程中才真正了解PLC的許多功能以及它的一些硬件結(jié)構(gòu)。學(xué)會了西門子的各類產(chǎn)品的應(yīng)用場合和選型。有了這些基礎(chǔ)后才促使我后面的設(shè)計工作的順利進行。這次畢業(yè)設(shè)計中,油站的功能分析還是比較簡單,最主要的問題集中在2處,一個是對西門子的產(chǎn)品的熟悉,例如它的基本性能硬件選型、各個功能模塊的作用、PLC的指令系統(tǒng)、它的通訊協(xié)議、STEP7編程軟件的熟悉等;另外一個就是關(guān)于模擬量的處理。之前課本中剛剛接觸PLC的時候就是一些簡單的開關(guān)量,這次涉及到模擬量的控制與監(jiān)測。首先得去了解A/D、D/A的轉(zhuǎn)換原理,然后就是為了讓PLC得到符合標(biāo)準的模擬量信號這又涉及到各種傳感器以及變送器的選擇。另外,在模擬量送入PLC中轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,又怎么讓該數(shù)字量和我們的模擬量界定值進行比較,這些都是對于一個初學(xué)者最難的東西。另外在設(shè)計過程中還遇到過例如時間繼電器SD和SS的區(qū)別,程序中出現(xiàn)死循環(huán)時,在利用PLCSIMA仿真時,在電子狗監(jiān)視的時間內(nèi)一切功能都能實現(xiàn),但是過了這個時間后CPU就自動停止工作了等問題。最后當(dāng)然是程序的優(yōu)化了,一個好的系統(tǒng),響應(yīng)時間是很重要的,PLC本來就因為其循環(huán)掃描的工作模式導(dǎo)致其響應(yīng)速度受到了影響,如果程序代碼不夠簡潔的話則更會降低系統(tǒng)的性能了。參考文獻[1] 《西門子PLC應(yīng)用與設(shè)計教程》 柳春生編著. —北京:機械工業(yè)出版社, [2] 《模擬量與通信控制應(yīng)用實踐》 李金城編著. —北京:電子工業(yè)出版社, [3] 《西門子人機界面(觸摸屏)組態(tài)與應(yīng)用技術(shù)》 廖常初主編.—北京:機械工業(yè)出版社,[4] 《煤礦機械PLC控制技術(shù)》 欒振輝,. 01[5] 《PLC and Configuration Software Based Supervisory and Control System for Oil TanksArea》 Xi CHEN1 ,Yanbo CHE1 , CHENG2 . 2009 3rd International Conference on Power Electronics Systems and Applications[6] 《現(xiàn)場總線技術(shù)》 第2版 劉澤祥,李媛主編. —北京:機械工業(yè)出版社,[7] 《電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)》 劉永華,姜秀玲主編.—北京:北京航空航天大學(xué)出版社,[8] 《西門子PLC開發(fā)入門與典型實例》 (修訂版)海心,馬銀忠,劉樹海編著.—北京:人民郵電出版社,[9] 《圖解西門子S7300/400 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計快速入門》 張還主編.—北京:機械工業(yè)出版社,[10] 《機床電氣自動控制》 (修訂版) 陳遠齡 主編.—重慶:重慶大學(xué)出版社,[11] 《S7200/300/400 PLC應(yīng)用技術(shù)》 (提高篇)龔仲華 編著.—北京:人民郵電出版社,[12] 《機械潤滑與潤滑油》 ,[13] 《Consumer international 2000/2001/researched by Euromonitor plc》 London. Euromonitor plc, [14] 《Consumer Europe 2002/03/Euromonitor international PLC》 London Architectural Design Editions,1986[15] 《From sensor to web using PLC with embedded web server for remote monitoring of processes》 sensors , of IEEE. Mylvaganam,S. .[16] Cortvriendt, L, From Sensor to Web, Master Thesis,Telemark University College, 2002. 致 謝以上是我的畢業(yè)設(shè)計論文,最后能夠順利完成除了我自己的努力之外,真的要好好感謝在這之中給與我?guī)椭娜藗?。首先得感謝簡毅老師能夠在繁重的教學(xué)工作和公司事務(wù)中抽身來對我的論文進行指導(dǎo),然后是李杰師兄和宋凱師兄了,感謝李杰師兄給我補了油站方面的知識,尤其是在流程圖的制作中,讓我意識了了很多的工程應(yīng)用實際問題,例如傳感器失效處理、加熱器運行控制中加熱器運行為什么要設(shè)置3個溫度來進行控制等。在這之中宋凱師兄也給予了我關(guān)于PLC的相關(guān)資料以及在PLC應(yīng)用中的一些疑難解答。當(dāng)然還有西門子自動化論壇以及工控網(wǎng)的各位同行工程師無私的幫助,不僅在初期軟件應(yīng)用中給與了我不少幫助,而且在后期的程序設(shè)計中遇到的一些問題進行悉心解答,以及無私給我的相關(guān)PLC應(yīng)用資料。由于使用的是西門子公司的PLC,這里也很感謝西門子公司完善的客服體系,各種工程應(yīng)用學(xué)習(xí)視頻讓我受益匪淺。最后這里再次誠摯的感謝我的導(dǎo)師、我的師兄們、工作在五湖四海的各位自動化工程師們以及西門子公司,有了你們讓我的畢設(shè)過程不再是一種單純的為了畢業(yè)而完成的一種任務(wù),而是讓我感受到這其中學(xué)習(xí)、分享、思考解決問題的樂趣。希望以后有機會從事工控自動化行業(yè)的相關(guān)工作的話能夠加入你們的行伍。畢業(yè)設(shè)計的完成也意味著即將離開生活了4年的大學(xué)了,在這里也借這個機會感謝所有的任課老師們,你們是我的榜樣,同時也為以前的種種不懂事翹過課深表歉意,真希望畢設(shè)是在入學(xué)就開始就好了。畢設(shè)真的讓我成長了不少,是我大學(xué)最后一門課程,不僅授予我的是知識,也教會了如何踏入社會、如何從事工作,我以后一定會治學(xué)嚴謹,不忘重慶大學(xué)的各位老師的哺育。