【正文】 （ 2）根據(jù)實(shí)際連線方式，設(shè)定接口 方 式。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 44 2 在 Protocol 菜單中選擇 MODBUSSlave 選項(xiàng)。 （ 4） 保存參數(shù)數(shù)據(jù) CP 341 的參數(shù)分配數(shù)據(jù)存儲(chǔ)涉及保存參數(shù)，將參數(shù)裝載到 CPU 以及將參數(shù)傳送到訊 處理器。 調(diào)試 CP 341 要調(diào)試通訊處理器，需要按給定順序執(zhí)行以下操作： （ 1） 安裝 CP 341 安裝 CP 341 包括將其集成到可編程控制器的安裝導(dǎo)軌（機(jī)架）中 （ 2） 組態(tài) CP 341 CP 341 的組態(tài)涉及其在組態(tài)表中的布局。當(dāng)系統(tǒng)上電， CP341 模板初始化完成后，CP341 上的 SF 燈點(diǎn)亮 。西門子控制產(chǎn)品中通信主要有 MPI， Profibus,的控制進(jìn)行通信交換數(shù)據(jù)。如同時(shí)連接多個(gè)變頻器、連接多個(gè)智能儀表等。 RS485/MODBUS是現(xiàn)在流行的一種工業(yè)組網(wǎng)方式，其特點(diǎn)是實(shí)施簡(jiǎn)單方便，而且現(xiàn)在支持RS485 的 儀表又特別多。一般來(lái)講， RS232 的通訊最大距離為 15m， 20mA TTY 的通訊最大距離為 100m（主動(dòng)模式）、 1000m（被動(dòng)模式）， RS422/485 的通訊最大距離 位 1200m。 下面 就 CP341 Modbus 通信的概念、硬件接線、配置、編程和調(diào)試等做 介紹 與 CP 341 進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接所需的組件，要在通訊處理器和通訊伙伴之間建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，您需要特定的硬件和軟件組件。支持以下協(xié)議 ASCII， ModbusRTU遠(yuǎn)程終端， Data Highway(DF1協(xié)議 )，電氣接口為 15針 D型孔接頭。 圖 51 Modbus 通信協(xié)議在本系統(tǒng)中的應(yīng)用 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 40 在目前的工業(yè)控制領(lǐng)域 ,Modbus 通信協(xié)議作為一種開放高效的通信協(xié)議為眾多現(xiàn)場(chǎng)智能測(cè)量檢測(cè)設(shè)備廣泛應(yīng)用 ,因此 ,如何將這些具備 Modbus 通信接口的智能設(shè)備簡(jiǎn)單有效地接入 PLC已經(jīng)成為各大 PLC廠家必須考慮的問(wèn)題。這個(gè)時(shí)候 CRC 寄存器中的數(shù)據(jù)就是我們所要的 CRC 碼了 [9]。其生成多項(xiàng)式為X16+X15+X2+1。 不論采用哪種方法編寫的串行端口通信程序，一般都可分為以下幾個(gè)過(guò)程 :（ 1）初始化串行端口 在初始化程序中，需要設(shè)定好整個(gè)幀結(jié)構(gòu)的命令數(shù)組、傳輸波特率、奇偶校驗(yàn)、停止位，開辟數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，完成一些必須的串口初始化設(shè)定。 MODBUS RTU 通訊協(xié)議，允許一臺(tái)主機(jī)和多臺(tái)從機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信 ， 通訊方式采用主機(jī)請(qǐng)求，從機(jī)應(yīng)答，即：主機(jī)提出命令請(qǐng)求，從機(jī)接收數(shù)據(jù)后作數(shù)據(jù)分析，如果數(shù)據(jù)滿足通訊規(guī)約，從機(jī)作數(shù)據(jù)響新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 38 應(yīng)。 Modibus RTU 通訊是現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)的一個(gè)簡(jiǎn)單例證，成功的解決了現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù) 和 PLC 通訊問(wèn)題，節(jié)省了因標(biāo)準(zhǔn)儀表信號(hào)布線所需的大量電纜，并且可靠性得到了大幅度提高。這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是字符發(fā)送的時(shí)間間隔可達(dá)到 1 秒而不產(chǎn)生錯(cuò)誤。 兩種傳輸方式 控制器能設(shè)置為兩種傳輸模式（ ASCII或 RTU）中的任何一種在標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus網(wǎng)絡(luò)通信。如同時(shí)連接多個(gè)變頻器、連接多個(gè)智能儀表等。如回應(yīng)來(lái)自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄等。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò) (例如以太網(wǎng) )和其它設(shè)備之間可以通信。 （ 2） Modbus 可以支持多種電氣接口，如 RS23 RS485 等，還可以在各種介質(zhì)上傳送，如雙絞線、光纖、無(wú)線等。 Modbus就是工業(yè)控制器的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的一種。為更好地普及和推動(dòng) Modbus在基于以太網(wǎng)上的分布式應(yīng)用，目前施耐德公司已將 Modbus協(xié)議的所有權(quán)移交給 IDA（ Interface for Distributed Automation，分布式自動(dòng)化接口）組織，并成立了 ModbusIDA組織，為 Modbus今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 它們沒有總線控制權(quán)，僅對(duì)接收到的信息給予確認(rèn)或當(dāng)主站發(fā)出請(qǐng)求時(shí)向它發(fā)送信息。 Profibus 的基本特性 Profibus 可使分散式數(shù)字化控制器從現(xiàn)場(chǎng)底層到車間級(jí)網(wǎng)絡(luò)化，與其他現(xiàn)場(chǎng)總線相比， Profibus 的重要優(yōu)點(diǎn)是具有穩(wěn)定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) EN50170 作保證，并經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證具有普遍性，它包括了加工制造、過(guò)程和數(shù)字自動(dòng)化等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，并可同時(shí)實(shí)現(xiàn)集中控制、分散控制和混合控制三種方式。車間級(jí)監(jiān)控通常要設(shè)立車間監(jiān)控室，在操作員工作站及打印設(shè)備上?？偩€上所有設(shè)備生產(chǎn)工藝控制程序均儲(chǔ)存在主站中，并由主站執(zhí)行。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 34 Profibus 在工廠自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用 典型的工廠自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該是三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 如圖 42 所示 ，基于現(xiàn)場(chǎng)總線 ProfibusDP/PA 控制系統(tǒng)位于工廠自動(dòng)化 系統(tǒng)中的低層，即現(xiàn)場(chǎng)級(jí)和車間級(jí)。目前已應(yīng)用 的領(lǐng)域包括加工制造．過(guò)程控制和自動(dòng)化等。 PROFIBUS－ FMS：用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)．實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。 (2) PROFIBUS 由三個(gè)兼容部分組成，即 PROFIBUS－ DP（ Decentralized Periphery）． PROFIBUS－ PA（ Process Automation ）． PROFIBUSFMS (Fieldbus Message Specification )。因而從誕生至今， PROFIBUS 在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)領(lǐng)域一直是國(guó)際市場(chǎng)上的領(lǐng)導(dǎo)者。如果說(shuō)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把人類引入到信息時(shí)代，那么現(xiàn)場(chǎng)總線則使自控系統(tǒng)與設(shè)備加入到信息網(wǎng)絡(luò)的行列，成為 企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)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(chǎng)。 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測(cè)量控制儀表，使它們各自都具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，成為能獨(dú)立承擔(dān)某些控制、通信任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。 功能塊與結(jié)構(gòu)的規(guī)范化 使相同功能的設(shè)備間具有互換性。傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)采用一對(duì)一的設(shè)備連線，按控制回路分別進(jìn)行連線?，F(xiàn)場(chǎng)總線定義為應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)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(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。 （ 9） 使用變量模擬仿真器 如果 WinCC 沒有聯(lián)接到 PLC，而又想測(cè)試項(xiàng)目的運(yùn)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(lái)模擬 變量的變化。 2. 組態(tài)工程項(xiàng)目 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 30 （ 1） 建立一個(gè)新項(xiàng)目 （ 2）設(shè)置啟動(dòng)屬性 （ 3）建立內(nèi)部變量 （ 4）建立過(guò)程畫面 （ 5）編輯畫面 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 31 圖 314 廢油再生系統(tǒng)過(guò)程監(jiān)控畫面 （ 6） 設(shè)置畫面對(duì)象的屬性 畫面上的圖形要?jiǎng)討B(tài)地變化，必須將對(duì)象的某個(gè)屬性與變量相關(guān)連。 WinCC 變量管理器管理運(yùn)行時(shí)的 WinCC 變量。 WinCC WinCC 創(chuàng)建項(xiàng)目 啟動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng) 建立 WinCC 與 PLC 間通訊的步驟 創(chuàng)建 WinCC 站與自動(dòng)化系統(tǒng)之間的物理 連接?？梢酝ㄟ^(guò) WinCC 在線趨勢(shì)和表格控件顯示過(guò)程值，并分別在趨勢(shì)和表格形式下顯示。系統(tǒng)向?qū)Ш徒M態(tài)對(duì)話框在組態(tài)期間提供相應(yīng)的支持。向?qū)峁┝俗詣?dòng)生成的動(dòng)態(tài)支持并將它們鏈接到對(duì)象。這些機(jī)制使 WinCC 成為 Windows 世界中性能卓越、善于溝通的伙伴 [7]。高性能的過(guò)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。目前組態(tài)軟件的發(fā)展迅猛，已經(jīng)擴(kuò)展到企業(yè)信息管理系統(tǒng)，管理和控制一體化，遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)以及在互聯(lián)網(wǎng)上的一系列的數(shù)據(jù)整合。所以我們?cè)?OB35 里調(diào)用 FB41 就可以了，調(diào)用的頻率可以在屬性里面設(shè)置。將輸出設(shè)備，閥，泵，電機(jī)等連接到輸出端子。一號(hào)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(dòng)外部負(fù)載。 （ 5）信息功能 快速瀏覽 CPU 數(shù)據(jù)和控制程序在運(yùn)行中的故障原因。 創(chuàng)建項(xiàng)目 （ 1） SIMATIC Manager 集中管理系統(tǒng)所有的工具軟件和數(shù)據(jù)。通過(guò) STEP7 創(chuàng)建項(xiàng)目并且進(jìn)行硬件組態(tài) : 設(shè)計(jì)流程 圖 36 STEP7 項(xiàng)目創(chuàng)建方式 項(xiàng)目創(chuàng)建一般步驟： STEP 7項(xiàng)目 STEP 7 項(xiàng)目 S7300 工作站 5. 硬件組態(tài) 輯符號(hào)表 STEP 7 編程語(yǔ)言 STEP 7 是 S7300/400 系列 PLC 應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件包，所支持的 PLC 編程語(yǔ)言非常豐富。例如打印機(jī)、掃描儀、儀表、 Modbus 主從站、 Data Highway 站、變頻器。 在本系統(tǒng)中由于是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)需要用到 CP341 模塊， CP341 模塊是西門子S7300/400系列 PLC中的串行通訊模塊。 S7300 是 各領(lǐng)域的最佳解決方案例如：交通運(yùn)輸、鐵路和公路、運(yùn)輸車輛交通控制、系統(tǒng)起重機(jī)，升降平臺(tái) ； 過(guò)程控制供水系 統(tǒng)、污水處理和石油化工、玻璃工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、礦山設(shè)備、食品與飲料工業(yè)等。 (4).亮點(diǎn) – 模塊化可擴(kuò)展系統(tǒng)：節(jié)省空間，模塊化設(shè)計(jì)，沒有槽位規(guī)則，適用于緊湊型的機(jī)械控制，無(wú)風(fēng)扇 運(yùn)行，沒有可旋轉(zhuǎn)部件 ， 減少維護(hù)費(fèi)用降低安裝成本。 S7300 是全集成自動(dòng)化領(lǐng)域中最有活力的控制系統(tǒng)，生產(chǎn)制造領(lǐng)域最佳的自動(dòng)化平臺(tái)?？刂瞥绦蜃兓奖?.具有很好的柔性。 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)及組態(tài)監(jiān)控畫面創(chuàng)建 西門子 S7300PLC 簡(jiǎn)介 可編程序控制器 (PLC)結(jié)構(gòu)及原理 圖 31 PLC 結(jié)構(gòu)圖 圖 32 PLC 的掃描過(guò)程圖 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 PLC 作為當(dāng)今主流的工業(yè)控制設(shè)備，是 專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī) 。 （ 3）控制器選擇 該系統(tǒng)存在大量的開關(guān)量輸出及模擬量信號(hào)采集，選用 PLC 尤其是模塊式的西門子 S7300PLC 較為理想。 流量的檢測(cè)由于是油性物質(zhì)導(dǎo)電性弱可選用差壓式流量計(jì)測(cè)量流量。其中壓縮空氣閥主要用于罐體排油時(shí)利用壓縮空氣使油料快速排出；真空閥用于完成排油后將罐體抽真空，以備后續(xù)油料注入。 每種餾分的油品有兩個(gè)儲(chǔ)罐，分別為一號(hào)儲(chǔ)罐和二號(hào)儲(chǔ)罐，兩罐交替工作保證生產(chǎn)的連 續(xù)性。 （ 圖 成品油儲(chǔ)存系統(tǒng) 圖 26 分餾塔結(jié)構(gòu)原理圖 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 （ 5）成品油儲(chǔ)存系統(tǒng) 儲(chǔ)存罐作為暫存容器使生產(chǎn)得以連續(xù)進(jìn)行并最終通過(guò)出油閥送至油罐車。蒸氣溫度的上升表示混合物中的次一個(gè)較高沸點(diǎn)成分開始蒸餾。如煤焦油的分餾； 石油 的分餾。因?yàn)槭鞘褂酶咝录夹g(shù)，所以制造出來(lái)的燃?xì)忮仩t占地面積小，操作簡(jiǎn)單不需要專人進(jìn)行操作，按下按鈕就全部自動(dòng)運(yùn)行。鍋爐由天然氣提供能源，吸式離心泵通過(guò)空氣濾清器吸入空氣在爐膛內(nèi)與天然氣混合并被點(diǎn)燃來(lái)加熱廢潤(rùn)滑油。在化工生產(chǎn)中換熱器可作為 加熱器、冷凝器 等，應(yīng)用更加廣泛。 廢潤(rùn)滑油再生處理的組態(tài)圖見附錄 1 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)及工藝動(dòng)作要求 （ 1） 廢潤(rùn)滑油儲(chǔ)罐 圖 23 預(yù)處理廢潤(rùn)滑油儲(chǔ)罐 經(jīng)過(guò)濾去除水分后的廢潤(rùn)滑油通過(guò)管道泵入該儲(chǔ)罐作為后續(xù)分餾提純的原料，由工藝要求該部分負(fù)責(zé)為換熱器提供壓力一定的廢潤(rùn)滑油。如無(wú)濾油機(jī)，采用布袋吊濾法也可。 （ 2） 酸洗：待油冷 卻至常溫，在攪拌下緩慢地加入硫酸（濃度為 92～ 98％左右），酸用量一般為油量的 5～ 7％（系根據(jù)機(jī)油臟污程度而定）。對(duì)于精餾塔的合理控制是產(chǎn)品質(zhì)量保證的前提。該方法主要存在的問(wèn)題是對(duì)環(huán)境二次污染嚴(yán)重，處圖 22 廢潤(rùn)滑油再生處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 理工藝落后，并且獲得產(chǎn)品單一 (非標(biāo)柴油或稱為寬餾份柴油 )，回收率低，此法屬于國(guó)家明令禁止的落后方法。對(duì)于廢潤(rùn)滑油量大，需要連續(xù)處時(shí)并不適用。分餾塔則最終分離提純不同組份并由導(dǎo)油管送至儲(chǔ)罐。在減壓蒸餾的過(guò)程中，根據(jù)廢礦物潤(rùn)滑油中油料的不同餾程溫度區(qū)分出基礎(chǔ)潤(rùn)滑油圖 21 新疆大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 和燃料油，然后進(jìn)入精制罐并加入脫色吸附劑去除雜質(zhì)，的到成品油存入油管。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 原理簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低可以適應(yīng)較為分散的潤(rùn)滑油回收處理非常適合目前國(guó)內(nèi)潤(rùn)滑油使用情況的現(xiàn)狀。在這里我們采用 CP341串行通信 模塊 ，它