【正文】 發(fā)展的必由之路。因此 PLC 的根基依然牢固。同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)放性方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步得到很多用戶的喜愛(ài)和使用。PLC 廠家積極向過(guò)程控制領(lǐng)域拓展。因?yàn)樽枞菰鹊捏w積很難縮小而抗干擾措施需要這些分立元件。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，PLC 體積越來(lái)越小。PAC 可以方便的和企業(yè)網(wǎng)集成，實(shí)現(xiàn)信息化工廠?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有 PLC 就沒(méi)有現(xiàn)代制造業(yè)。PLC 在長(zhǎng)期應(yīng)用中，經(jīng)受了考驗(yàn)，幾乎成為高可靠性的代名詞。PLC 在設(shè)計(jì)時(shí)就是面向工業(yè)環(huán)境的。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)分散控制，降低安裝成本，提高集成度。隨著電子技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展，PLC 從單純的數(shù)字量控制發(fā)展到簡(jiǎn)單的模擬量控制和數(shù)字量控制相結(jié)合，部分替代了單回路儀表的功能。但是，在回路調(diào)節(jié)時(shí)。隨著電子元器件的發(fā)展，1969 年前后發(fā)明了 PLC(ProgrammableLogicController)。最早的自動(dòng)控制采用繼電器板進(jìn)行的，控制邏輯簡(jiǎn)單、體積大。智能化是過(guò)程控制的發(fā)展必然趨勢(shì)，對(duì)工業(yè)的發(fā)展4有著十分重要而現(xiàn)實(shí)的意義。生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化是保持生產(chǎn)穩(wěn)定、降低消耗、減少成本、改善勞動(dòng)條件、保證安全和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率重要手段，在社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)起著極其重要的作用。 過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢(shì)過(guò)程控制是一門(mén)與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程聯(lián)系十分緊密的學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速前進(jìn)，過(guò)程控制也在日新月異地發(fā)展。本文正是基于上述思路，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于 WINCC 和 STEP7 軟件的液位控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。PLC 可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯編程及簡(jiǎn)單的算法編程，但是對(duì)于先進(jìn)控制算法，如模糊控制算法等涉及到矩陣運(yùn)算，由于算法本身的復(fù)雜性，單純依靠 PLC 編程功能已經(jīng)不能滿足要求；組態(tài)軟件編程語(yǔ)言雖然簡(jiǎn)單，但大多數(shù)是腳本語(yǔ)言，在處理算法方面仍然存在諸多不便。雙容水箱液位的控制作為過(guò)程控制的一種，由于其自身存在滯后，對(duì)象隨負(fù)荷變化而表現(xiàn)非線性特性及控制系統(tǒng)比較復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制不能達(dá)到滿意的控制效果。此系統(tǒng)同樣可以滿足工廠對(duì)控制系統(tǒng)的需求,有著巨大的應(yīng)用前景。利用 WINCC 開(kāi)發(fā)服務(wù)器端畫(huà)面，在 PLC 客戶端環(huán)境中編寫(xiě)控制程序，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)水箱液位的精確控制。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 基于 PLC和組態(tài)技術(shù)的水箱液位串級(jí)控 制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要本文介紹了一種基組態(tài)軟件 WINCC 和西門(mén)子 STEP 7 的雙容水箱的液位串級(jí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。本方案利用 WINCC 良好的人機(jī)界面、數(shù)據(jù)采集功能，并結(jié)合 STEP 7 環(huán)境編程的便利性，采用可靠的 MPI 接口建立 WINCC 和 PLC、雙容水箱之間的數(shù)據(jù)通訊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此方法使用簡(jiǎn)單可靠，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的液位控制問(wèn)題。關(guān)鍵詞 組態(tài)軟件；PLC；水箱液位；串級(jí)控制系統(tǒng)1ABSTRACTThis article describes the configuration software based on the WINCC and Siemens STEP7 tank liquid level PID control experimental platform design process. The program used WINCC good manmachine interface, data acquisition capabilities, bined with the convenience of STEP 7 programming environment, using MPI interface to establish a reliable configuration software WINCC and the PLC, double data munication between the tank. Development of serverside with Configuration software WINCC, the client environment in the PLC control program written, and ultimately the precise control of the water tank level. Experimental results show that this method is simple and reliable, can be widely used in industrial production process liquid level control problem. The system also meets the needs of the factory on the control system has a great prospect.Key words Configuration software；PLC；water tank；Cascade Control System 2目 錄1 緒論………………………………………………………………………………………3 過(guò)程控制系統(tǒng)的發(fā)展概況及趨勢(shì) ………………………………………………3 PLC的發(fā)展概況及趨勢(shì)……………………………………………………………4 組態(tài)軟件的發(fā)展概況及趨勢(shì)………………………………………………………4 各章節(jié)主要內(nèi)容……………………………………………………………………52 水箱液位串級(jí)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)………………………………………………………6 現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)組成………………………………………………………………………6 雙容水箱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)……………………………………………………………8 串級(jí)控制系統(tǒng)……………………………………………………………………10 控制規(guī)律…………………………………………………………………………113 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………14 S7400PLC概述……………………………………………………………………14 STEP 7軟件的介紹………………………………………………………………14 硬件組態(tài)…………………………………………………………………………15 創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊 DB41 …………………………………………………………………20 創(chuàng)建功能塊 FB41…………………………………………………………………20 創(chuàng)建組織塊 OB35…………………………………………………………………21 通信設(shè)置………………………………………………………………………… 22 程序下載…………………………………………………………………………234 監(jiān)控程序的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………24 WINCC簡(jiǎn)介 ………………………………………………………………………24 監(jiān)控界面的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………255 水箱液位串級(jí)控制系統(tǒng)調(diào)試……………………………………………………………32 FCS系統(tǒng)實(shí)物調(diào)試…………………………………………………………………32 PLCSIM離線仿真調(diào)試……………………………………………………………33結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………………35參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………………36致謝 ………………………………………………………………………………………3731 緒論液位控制問(wèn)題是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的一類(lèi)常見(jiàn)問(wèn)題，例如在飲料、食品加工，溶液過(guò)建，化工生產(chǎn)等多種行業(yè)的生產(chǎn)加工過(guò)程都需要對(duì)液位進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?。?PLC、組態(tài)軟件為單元，可以組成從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的各種工業(yè)控制系統(tǒng)。因此，提出將算法寫(xiě)入 STEP7 程序的思路，借助 STEP7 的快速運(yùn)算功能及豐富的函數(shù)庫(kù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)算法編寫(xiě)，求解輸出值通過(guò)可靠的 MPI 接口反饋給組態(tài)軟件，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的控制。該平臺(tái)簡(jiǎn)單可靠，本文在 STEP7 環(huán)境中編寫(xiě)了傳統(tǒng)的 PID 控制算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雙容水箱液位的控制。它不僅在傳統(tǒng)的工業(yè)改造中，起到了提高質(zhì)量，節(jié)約原材料和能源，減少環(huán)境污染等十分重要的作用，而且正在成為新建的規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中不可缺少的組成部分。其發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)方面： 局部自動(dòng)化階段（50年代） 過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)階段（60年代） 集中控制、多參數(shù)控制階段（70年代） 集散控制階段（80年代以后） 目前過(guò)程控