【正文】 時輸出電壓≥ ； X4模塊輸出電壓≥ 7V) ● 電磁兼容 ： IEC6100044（電快速瞬變脈沖群）， 177。 ●產(chǎn)品經(jīng)第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測獲得 CE認(rèn)證標(biāo)志，抗干擾性能符合在嚴(yán)酷工業(yè)條件下電磁兼容（ EMC）的要求。 ●全球通用的 100~240VAC輸入范圍開關(guān)電源或 24VDC電源供電，并具備多種外型尺寸供客戶選擇。 ●采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，提供豐富的輸出規(guī)格，能廣泛滿足各種應(yīng)用場合的需要，交貨迅速且維護(hù)方便。 表 1 SDP上 LED指示的變頻器狀態(tài) 智能儀表的選型與功能簡介 AI系列智能儀表概述 ●輸入采用數(shù)字校正系統(tǒng)，內(nèi)置常用熱電偶和熱電阻非線性校正表格，測量精度高達(dá) 。 （ 3） 變頻器上的狀態(tài)顯示屏 MICROMASTER 變頻器前面板上有狀態(tài)顯示 SDP，如圖 8所示。實際接線如圖 7所示。 數(shù)字量輸入：用 5， 7， 9三個端子輸， 9兩端子用作電機(jī)開關(guān)， 用來控制電機(jī)的啟動。全面而完善的保護(hù)功 基于 S7300PLC 和 ADAM 模塊的過程控制實驗臺設(shè)計 7 能為變頻器和電動機(jī)提供了良好的保護(hù) ［ 3］ 。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。規(guī)格如下： ● 輸入： RS232（ 4線制） RS232 接口： DB9接口 ● 輸出： RS485（ 2線制）或 RS422（ 4 線制） ● 速度 (bps)： 1200、 2400、 4800、 9600、 、 、 、 ， RTS 控制和 RS422 模式（可切換） ● RS422/485 接口：插入式螺釘端子 ● 隔離電壓： 3000VDC ● 功耗： 變頻器的選擇與功能簡介 本實驗裝置使用的是 SIEMENS公司的 MICROMASTER 440 系列交流變頻調(diào)速器，功率是 。 ADAM4520 中的電路自動偵測數(shù)據(jù)流的方向，免除了網(wǎng)絡(luò)中的握手請求，僅需兩根導(dǎo)線就可以構(gòu)建一 個 RS485 網(wǎng)絡(luò)。輸入接收 10～ 50V 電壓，且輸出提供 5~40VDC 開放式采集。 圖 5 ADAM4021（ 4024）通訊連接 （ 3） ADAM4021(4024)模塊簡單控制接線如圖 6所示。 （ 1） ADAM4024 如圖 4所示。 ADAM4024 是 4路模擬量輸出通道，分辨率為 12 位，輸出范圍 0~20mA， 4~20mA，+/10V，支持 Modbus 協(xié)議。 ADAM4017+ 8 通道模擬量輸入模塊接線如圖 3所示。 圖 2 ADAM4017/4017+通訊連接 變送器的“ +”接 24V 供電電源的高電壓端，變送器的“ ”接模塊 /板卡的 Vin+， Vin接 24V電源對應(yīng)的低電壓端（ GND）。 ADAM4017+如圖 1所示。 ADAM4017+支持 8 路差分信號，還支持 Modbus 協(xié)議。 基于 S7300PLC 和 ADAM 模塊的過程控制實驗臺設(shè)計 4 ADAM4017 支持 6 路差分， 2路單端信號，輸入范圍 +/150mV， +/500mV， +/1V，+/5V， +/10V， +/20mA。 ADAM 模塊的選型與功能簡介 ADAM 模塊我們選擇研華 RS485 I/O 模塊 (ADAM4000 和 ADAM5000/485 系列 )各個模塊簡介如下： ADAM4017/4017+模塊簡介 ADAM4017/4017+是 16 位 A/D 8 通道的模擬量輸入模塊，可以采集電壓、電流等模擬量輸入信號。 CPU 3152 DP具有 48KB的裝載存儲器，可用存儲卡擴(kuò)充裝載存儲器容量最大到 512KB。 CPU模塊。 有多種電源模塊可以為 S7300 PLC和需要 24V直流的傳感器 /執(zhí)行器供電，比如 PS 305,PS 307。 S7300具有高電磁兼容性和強(qiáng)抗振動、沖擊性，使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性。用于多機(jī)架配置時連接主機(jī)架（ CR）和擴(kuò)展機(jī)架（ ER）。例如FM352 電子凸輪控制模塊、 FM353 步進(jìn)電機(jī)定位模塊、 FM351 伺服電動機(jī)位模塊等。 功能模塊（ FM）。 通信處理器（ CP）。每個信號模塊都配有自編碼的螺釘型前連接器，外部信號可方便地連在信號模塊的前連接器上。CPU模塊除完成執(zhí)行用戶程序的主要任務(wù)外，還為 S7300背板總線提供 5V直流電源，并通過 MPI與其他中央處理品或編程裝置通信 信號模塊（ SM）。 SIMATIC S7300提供了多種不同性能的 CPU，以滿足用戶不同的要求，包括有 CPU312FM、 CPU31 CPU31 CPU3152等。 S7300 提供了多種性能遞增的 CPU 和豐富的且?guī)в性S多方便功能的 I/O 擴(kuò)展模塊，各種功能模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動控制任務(wù)，使用戶可 以完全根據(jù)實際 基于 S7300PLC 和 ADAM 模塊的過程控制實驗臺設(shè)計 3 應(yīng)用選擇合適的模塊，而且當(dāng)控制任務(wù)增加并且愈加復(fù)雜時，可隨時附加模塊對 PLC 進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)擴(kuò)展靈活 ［ 2］ 。該系列提供了完成控制任務(wù)既方面以經(jīng)濟(jì)的解決方案。中小型的有 SIMATIC S7300 系列，中高檔性能的 S7400 系列。 S7300PLC的選型與安裝 S7300 系統(tǒng) 概述 SIMATIC S7300 PLC 是德國西門子公司在 S5 系列 PLC 基礎(chǔ)上于 1995 年陸續(xù)推出的性能價格比較高的 PLC系統(tǒng)。上排連接 PLC，中排連接 ADAM 模塊、智能儀表，下排連接各個傳感器，變送器及 24V 直流電源。 選擇的端子排型號為 TB1512L ， 600V 15A。端子排的作用就是將屏內(nèi)設(shè)備和平外設(shè)備的線路相連接，起到信號（電流電壓）傳輸?shù)淖饔?。這樣做既符合工業(yè)生產(chǎn)過程中對設(shè)備穩(wěn)定性和安全性的要求，也響應(yīng)了國家節(jié)能減排的號召。而且這樣做可以做到需要用那些設(shè)備就給其供電，避免了需要用其中個別設(shè)備就全部供電的缺點，減少了能源消耗。我們用四個空氣開關(guān)對各個設(shè)備及對象分開控制。一共 有四個空氣開關(guān)，分別命名為一號、二號、三號、四號。左上方安裝變頻器，變頻器與 PLC中間安裝智能儀表，左側(cè)中間安裝兩排 S7300 的控制按鈕，一共十六個。具體安裝位置為， PLC 的導(dǎo)軌安裝在控制面板的右上角， S7300的各個模塊安裝在導(dǎo)軌上。各種設(shè)備安裝在控制面板 正面，配電線路以及端子排一律安裝在控制面板后面，此舉既能方便操作，又能有效的保護(hù)人身安全，符合工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計規(guī)則 ［ 1］ ?？刂泼姘逵?PV塑料板通過三角鋼固定豎立在控制臺正中間。具體形狀為一個長方體，長、寬、高，分別為 100cm、50cm、 75cm。本實驗臺由基座和控制面板兩大部分組成。 2 實驗臺的設(shè)計和安裝 實驗臺架的設(shè)計和安裝 試驗臺架的設(shè)計 本實驗臺的設(shè)計目的在于模擬工業(yè)現(xiàn)場對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。設(shè)計過程按照過程控制工程項目設(shè)計的方法、步驟和內(nèi)容，最后繪制出完整的工程圖紙和儀表數(shù)據(jù)表。用 S7300PLC、 ADAM模塊、智能儀表等做控制器，用變頻器、調(diào)節(jié)閥、電加熱絲做執(zhí)行器，設(shè)計過程控制單雙回路控制系統(tǒng)。而且隨著資源能源的緊缺，人 類生存環(huán)境條件的惡化，對過程工業(yè)的自動控制要求越來越高。 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、生產(chǎn)過程的強(qiáng)化、對產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)格要求以及各公司之間的激烈競爭，人工操作與控制已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。 近幾年來 ,由于計算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展 ,工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)也發(fā)展到新一代水平。 process control 基于 S7300PLC 和 ADAM 模塊的過程控制實驗臺設(shè)計 II 目 錄 1 引言 .................................................................... 1 2 實驗臺的設(shè)計和安裝 ...................................................... 1 實驗臺架的設(shè)計和安裝 .............................................. 1 試驗臺架的設(shè)計 ............................................... 1 主要實驗設(shè)備的安裝 ........................................... 2 端子排設(shè)計 ................................................... 2 S7300PLC 的選型與安裝 ............................................. 2 S7300 系 統(tǒng) 概述 .............................................. 2 S7300 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) .............................................. 3 ADAM 模塊的選型與功能簡介 .......................................... 3 ADAM4017/4017+模塊簡介 ...................................... 3 ADAM4021(4024)模塊簡介 ...................................... 5 ADAM4055 模塊簡介 ............................................ 6 ADAM4520 模塊簡介 ............................................ 6 變頻器的選擇與功能簡介 ............................................. 6 智能儀表的選型與功能簡介 .......................................... 8 AI 系列智能儀表概述 .......................................... 8 技術(shù)規(guī)格 ..................................................... 8 儀表接線 ..................................................... 9 面板說明 .................................................... 10 3 控制臺供電線路的設(shè)計與安裝 ............................................. 11 空氣開關(guān)線徑線纜的選擇 ............................................ 11 空氣開關(guān)的選擇 .............................................. 11 線徑的選擇 .................................................. 11 線纜的選擇 .................................................. 12 控制臺供電線路的設(shè)計 ............................................. 12 防干燒聯(lián)鎖設(shè)計 ................................................... 13 4 實驗項目簡介 ........................................................... 14 恒壓供水 ......................................................... 14 水箱液位單回路 PID 控制 ........................................... 15 管道流量單回路 PID 控制 ........................................... 17 鍋爐溫度單回路 PID 控制 ........................................... 18 液位流量串級控制 ................................................. 19 結(jié)束語 ................................................................... 21 基于 S7300PLC 和 ADAM