【正文】 而實(shí)現(xiàn)控制鍋爐運(yùn)行過程。操作臺(tái)采用儀表控制系統(tǒng)，必要時(shí)進(jìn)行兩種運(yùn)行方式的相互切換，以便在不同鍋爐控制需要間切換。除了對(duì)變頻器的調(diào)節(jié)外，整個(gè)鍋爐控制系統(tǒng)還包括，鍋爐啟?？刂撇糠?、保護(hù)系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)(包括熄火報(bào)警等)及各閥門控制以及積灰處理分系統(tǒng)。事故保護(hù):這主要是由于某種原因造成循環(huán)水停止或循環(huán)量過小，以及鍋爐內(nèi)水溫太高，出現(xiàn)汽化。這就需要停止給煤，停止?fàn)t排運(yùn)行，停止鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)。啟停控制:鍋爐采用煤粉燃燒。啟動(dòng)點(diǎn)火的準(zhǔn)備工作為人工手動(dòng)進(jìn)行，但爐排轉(zhuǎn)速和鼓風(fēng)和引風(fēng)的控制及封火暫停機(jī)和再次啟動(dòng)的過程則由PLC控制自動(dòng)進(jìn)行。重新啟動(dòng)的過程則是開啟引風(fēng)機(jī)，慢慢開大鼓風(fēng)機(jī)，隨爐溫升高慢慢加大爐排進(jìn)行速度。為了保證特殊場合需要，我們在自動(dòng)方式中加入另外一種工作方式，我們稱之為上位機(jī)控制方式。第4章 軟件設(shè)計(jì)S7300/400屬于模塊式PLC，主要由機(jī)架、CPU模塊、信號(hào)模塊、功能模塊、接口模塊、通信處理器、電源模塊和編程設(shè)備等組成。PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。在起動(dòng)完成后，不斷地循環(huán)調(diào)用OB1，在OB1中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB，SFB，F(xiàn)C或SFC)。在循環(huán)程序處理過程中，CPU 并不直接訪問I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)，而是訪問CPU內(nèi)部的輸入/輸出過程映像區(qū)，批量輸入、批量輸出。循環(huán)時(shí)間(CycleTime)是指操作系統(tǒng)執(zhí)行一次循環(huán)操作所需的時(shí)間，又稱為掃描循環(huán)時(shí)間(Scan CycleTime)或掃描周期。 S7300 PLC DC連接器 （CPU313以上） 功能最強(qiáng)大CPU的RAM為512KB，最大8192個(gè)存儲(chǔ)器位，512個(gè)定時(shí)器和512個(gè)計(jì)數(shù)器，數(shù)字量最大65536，模擬量通道最大為4096。計(jì)數(shù)器的技術(shù)范圍為1999，定時(shí)器的定時(shí)范圍為10ms9990ms。數(shù)字量模塊從0號(hào)機(jī)架的4號(hào)槽開始，每個(gè)槽位分配四個(gè)字節(jié)的地址，32個(gè)IO點(diǎn)。從IB256開始，給每一個(gè)模擬量模塊分配8個(gè)字。模擬量模塊共模故障，組態(tài)/參數(shù)錯(cuò)誤、斷線、上下溢出。SF（系統(tǒng)出錯(cuò)/故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯(cuò)誤時(shí)亮。（運(yùn)行編程）位置：運(yùn)行時(shí)還可以讀出和修改用戶程序,改變運(yùn)行方式。（停止）位置：不執(zhí)行用戶程序，可以讀出和修改用戶程序。將鑰匙開關(guān)從STOP狀態(tài)扳到MRES置可復(fù)位存儲(chǔ)器，使CPU回到初始狀態(tài)。放開開關(guān)，使它回到STOP位置，然后又回到MRES，“STOP”LED以2Hz的頻率至少閃動(dòng)3s，表示正在執(zhí)行復(fù)位，最后“STOP”LED一直亮。PLC使用的物理存儲(chǔ)器有：RAM,ROM，快閃存儲(chǔ)器（Flash EPROM）和EEPROM。IEC 6ll313廣泛地應(yīng)用PLC、DCS和工控機(jī)、“軟件PLC”、數(shù)控系統(tǒng)、RTU等產(chǎn)品。3) 梯形圖LD(Ladderdiagarm):西門子簡稱為LAD。 PLC的編程語言在SETP7編程軟件中，如果程序塊沒有錯(cuò)誤，并且被正確地劃分為網(wǎng)絡(luò)，在梯形圖、功能塊圖和語句表之間可以轉(zhuǎn)換。語句表可供喜歡用匯編語言編程的用戶使用。設(shè)計(jì)高級(jí)應(yīng)用程序時(shí)建議使用語句表。設(shè)計(jì)復(fù)雜的觸點(diǎn)電路時(shí)最好用梯形圖。S7 SCL 編程語言適合于熟悉高級(jí)編程語言(例如隊(duì)SCAL或C語言)的人使用。通常，用戶程序由組織塊（OB）、功能塊（FB、FC）、數(shù)據(jù)塊（DB）構(gòu)成。OB塊根據(jù)操作系統(tǒng)調(diào)用的條件（如時(shí)間中斷和報(bào)警中斷等）分成幾種類型，這些類型有不同的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的OB可以中斷低優(yōu)先級(jí)的OB。(2) 結(jié)構(gòu)(STRUCT)將一組不同類型的數(shù)據(jù)組合在一起，形成一個(gè)單元.(3) 字符串(SRTING)是最多有254個(gè)字符(CHAR)的一維數(shù)組。星期天的代碼為1，星期一星期六的代碼為2~7。(5) 用戶定義的數(shù)據(jù)類型UDT(userdefined data types).在數(shù)據(jù)塊 DB和邏輯塊的變量聲明表中定義復(fù)合數(shù)據(jù)類型。(2) BLOCK(塊):指定一個(gè)塊用作輸入和輸出，實(shí)參應(yīng)為同類型的塊 。(4) ANY :用于實(shí)參的數(shù)據(jù)類型未知或?qū)崊⒖梢允褂萌我鈹?shù)據(jù)類型的情況，占10個(gè)字節(jié)。在掃描循環(huán)中，用戶程序計(jì)算輸出值，并將它們存入過程映像輸出表(prcoess image output，PIQ).在循環(huán)掃描結(jié)束時(shí)將過程映像輸出表的內(nèi)容寫入數(shù)字量輸出模塊。與直接訪問I/O模塊相比的優(yōu)缺點(diǎn)。4. 計(jì)數(shù)器(C)存儲(chǔ)器區(qū)計(jì)數(shù)值(0一999) 可以用二進(jìn)制或BCD碼方式讀取。Dl為背景數(shù)據(jù)塊，DIX，DIB，DIW和DID?？梢园醋止?jié)(plB或pQB)、字(Plw或PQw)或雙字(PID或PQD)存取，不能以位為單位存取PI和PO。S7300有兩個(gè)犯位累加器(ACCUI和ACCUZ)，S7400有4個(gè)累加器(ACCUI~ACCU4)。2. 狀態(tài)字寄存器(16 位)首次檢測位（）:若該位的狀態(tài)為0，則表明一個(gè)梯形邏輯網(wǎng)絡(luò)的開始，或指令為邏輯串的第一條指令；邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)：該位用來存儲(chǔ)執(zhí)行位邏輯指令或比較指令的結(jié)果；狀態(tài)位（STA）；OR 位暫存邏輯“與”的操作結(jié)果(先與后或):算術(shù)運(yùn)算或比較指令執(zhí)行時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，溢出位OV被置1；OV 位被置1時(shí)溢出狀態(tài)保持位05位也被置1，OV位被清0時(shí)05仍保持為1，用于指明前面的指令執(zhí)行過程中是否產(chǎn)生過錯(cuò)誤；條件碼 1(CC1 )和條件碼0(CCO)綜合起來用于表示在累加器1中產(chǎn)生的算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算的結(jié)果與0的大小關(guān)系、比較指令的執(zhí)行結(jié)果或移位指令的移出位狀態(tài)；二進(jìn)制結(jié)果位(BR)在一段既有位操作又有字操作的程序中，用于表示字操作結(jié)果是否正確。15 9 876543210未用BRCC1CC0OSOVORSATRLOFC 狀態(tài)字的結(jié)構(gòu):DB和Dl寄存器分別用來保存打開的共享數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊的編號(hào)。STEP7具有以下功能:硬件配置和參數(shù)設(shè)置、通信組態(tài)、編程、測試、啟動(dòng)和維護(hù)、文件建檔、運(yùn)行和診斷功能等。計(jì)算機(jī)的通信卡CP56ll(PCI卡)、CP55ll或CP5512(PCMCIA卡)將計(jì)算機(jī)連接到MPI 或PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)。STEP 7的授權(quán)在軟盤中。（1）編程語言3種基本的編程語言:梯形圖(LAD)、功能塊圖(FBD)和語句表(STL)。（2）符號(hào)表編輯器（3）增強(qiáng)的測試和服務(wù)功能設(shè)置斷點(diǎn)、強(qiáng)制輸入和輸出、多CPU運(yùn)行(僅限于57一400)，重新布線、顯示交叉參考表、狀態(tài)功能、.直接下載和調(diào)試塊、.同時(shí)監(jiān)測幾個(gè)塊的狀態(tài)等。（4）STEP7的幫助功能按FI鍵便可以得到與它們有關(guān)的在線幫助。 7的硬件組態(tài)與診斷功能（1）硬件組態(tài)① 系統(tǒng)組態(tài)：選擇硬件機(jī)架，模塊分配給機(jī)架中希望的插槽。③ 模塊的參數(shù)設(shè)置。（2）通信組態(tài)① 網(wǎng)絡(luò)連接的組態(tài)和顯示；② 設(shè)置用MPI或者PROFIBUSDP連接的設(shè)備之間的周期性數(shù)據(jù)傳送的參數(shù)。（3）系統(tǒng)診斷①快速瀏覽CPU的數(shù)據(jù)和用戶程序在運(yùn)行中的故障原因。 硬件組態(tài)與參數(shù)設(shè)置 S7300的硬件組態(tài)窗口 CPU屬性設(shè)置對(duì)話框表44 時(shí)鐘存儲(chǔ)器各位對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘脈沖周期與頻率位76543210周期（s）21頻率（Hz）12510在CPU處于STOP模式下進(jìn)行。當(dāng)CPU從STOP模式轉(zhuǎn)換為RUN模式時(shí)，CPU將參數(shù)傳送到每個(gè)模塊。（2）模塊測量范圍的選擇“4DMU”是4線式傳感器電流測量；“R4L”是4線式熱電阻；“TCI”是熱電偶；“E”表示測量種類為電壓。（3）模塊測量精度與轉(zhuǎn)換時(shí)間的設(shè)置SM331采用積分式A/D轉(zhuǎn)換，積分時(shí)間直接影響到A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間、轉(zhuǎn)換精度和干擾抑制頻率。表45 6ES7 3317KF02 模擬量輸入模塊的參數(shù)關(guān)系積分時(shí)間20100基本轉(zhuǎn)換時(shí)間（ms，包括積分時(shí)間）31722102附加測量電阻轉(zhuǎn)換時(shí)間（ms）1111附加開路監(jiān)控轉(zhuǎn)換時(shí)間（ms）10101010附加測量電阻和開路監(jiān)控轉(zhuǎn)換時(shí)間（ms）16161616精度（位，包括符號(hào)位）912124干擾抑制頻率（Hz）400605010模塊的基本響應(yīng)時(shí)間（ms，所有通道使能24136176816（4）設(shè)置模擬值的平滑等級(jí)在平滑參數(shù)的四個(gè)等級(jí)（無，低，平均，高）中進(jìn)行選擇。 符號(hào)表共享符號(hào)（全局符號(hào)）在符號(hào)表中定義，可供程序中所有的塊使用。(1) 生成與編輯符號(hào)表CPU將自動(dòng)地為程序中的全局符號(hào)加雙引號(hào)，在局部變量的前面自動(dòng)加““號(hào)。 符號(hào)表數(shù)據(jù)塊中的地址（DBD、DBW、DBB和DBX）不能在符號(hào)表中定義。用菜單命令“View”→”Columns R,O,M,C,CC”可以選擇是否顯示表中的” R,O,M,C,CC “列，它們分別表示監(jiān)視屬性、在WinCC里是否被控制和監(jiān)視、信息屬性、通信屬性和出點(diǎn)控制。(1)共享符號(hào)與局域符號(hào)，后者不能用漢字。 邏輯塊邏輯塊包括組織塊OB、功能塊FB和功能FC。 梯形圖編輯器執(zhí)行菜單命令“Insert→Network“,或點(diǎn)擊工具條中相應(yīng)的圖標(biāo)，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的下面生成一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)?？梢杂眉糍N板在塊內(nèi)部和塊之間復(fù)制和粘貼網(wǎng)絡(luò)，可以用Ctrl鍵。進(jìn)入程序編輯器后用菜單命令“Option→Customize“打開對(duì)話框可以進(jìn)行下列設(shè)置：在“General“標(biāo)簽頁的”Font”設(shè)置編輯器使用的字體和字符的大小。(2)在“Block“（塊）標(biāo)簽頁中，可以選擇生成功能塊時(shí)是否同時(shí)生成背景數(shù)據(jù)塊、功能塊是否有多重背景功能。執(zhí)行View菜單中命令，放大縮小梯形圖或功能塊圖的顯示比例。菜單命令“View→Display→Symbolic Information“用來打開或關(guān)閉符號(hào)信息。我設(shè)計(jì)的程序是以查表控制為主，以檢測到的室外溫度作為基準(zhǔn)，來改變循環(huán)泵頻率，引風(fēng)機(jī)頻率，鼓風(fēng)機(jī)頻率，從而改變供水溫度。流程圖如下：圖417采樣子程序流程圖詳細(xì)程序見附錄。MPI物理接口符合Profibus RS485（EN 50170）接口標(biāo)準(zhǔn)。用STEP 7軟件包中的Configuration功能為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)MPI地址和最高地址，最好標(biāo)在節(jié)點(diǎn)外殼上；然后對(duì)PG、OP、CPU、CP、FM等包括的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地址排序，連接時(shí)需在MPI網(wǎng)的第一個(gè)及最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)接入通信終端匹配電阻。 為了保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，總線連接器或中繼器上都設(shè)計(jì)了終端匹配電阻。 全局?jǐn)?shù)據(jù)（GD）通信方式以MPI分支網(wǎng)為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的。S7程序中的FB、FC、OB都能用絕對(duì)地址或符號(hào)地址來訪問全局?jǐn)?shù)據(jù)。在MPI分支網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)共享的兩個(gè)或多個(gè)CPU中，至少有一個(gè)是數(shù)據(jù)的發(fā)送方，有一個(gè)或多個(gè)是數(shù)據(jù)的接收方。具有相同Sender/Receiver （發(fā)送者/接受者）的全局?jǐn)?shù)據(jù)，可以集合成一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)包（GD Packet）一起發(fā)送。參與全局?jǐn)?shù)據(jù)包交換的CPU構(gòu)成了全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)（GD Circle）。例如，GD ，1號(hào)全局?jǐn)?shù)據(jù)包中的3號(hào)數(shù)據(jù)。這樣，發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)，對(duì)于接收方來說是“透明的”。 全局?jǐn)?shù)據(jù)可以由位、字節(jié)、字、雙字或相關(guān)數(shù)組組成，它們被稱為全局?jǐn)?shù)據(jù)的元素。全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)中的每個(gè)CPU可以發(fā)送數(shù)據(jù)到另一個(gè)CPU或從另一個(gè)CPU接收。 S7300的每個(gè)CPU可以參與最多4個(gè)不同的數(shù)據(jù)環(huán)，在一個(gè)MPI網(wǎng)上最多可以有15個(gè)CPU通過全局通訊來交換數(shù)據(jù)。應(yīng)用GD通信，就要在CPU中定義全局?jǐn)?shù)據(jù)塊，這一過程也稱為全局?jǐn)?shù)據(jù)通信組態(tài)。 在用STEP 7開發(fā)軟件包進(jìn)行GD通信組態(tài)時(shí)，由系統(tǒng)菜單【Options】中的【Define Global Data】程序進(jìn)行GD表組態(tài)。 生成MPI硬件工作站 打開STEP 7，首先執(zhí)行菜單命令【File】→【New...】創(chuàng)建一個(gè)S7項(xiàng)目，并命名為“全局?jǐn)?shù)據(jù)”。建立好的通訊圖如下，組態(tài)軟件將工業(yè)控制管理常用功能組合在一起形成一個(gè)新的軟件平臺(tái)，用戶可以在這個(gè)軟件平臺(tái)下進(jìn)行二次開發(fā)系統(tǒng)所需的軟件。第五章 結(jié)束語熱力電廠的鍋爐控制系統(tǒng)可以分為汽包水位控制系統(tǒng)和燃燒控制系統(tǒng)。燃燒控制系統(tǒng)又包括:蒸汽壓力控制系統(tǒng)、爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)燃燒控制系統(tǒng)。其中燃燒控制是保證經(jīng)濟(jì)燃燒和安全燃燒的一大關(guān)鍵問題，在鍋爐燃燒系統(tǒng)中，希望燃料與空氣成一定的比例，然而燃料的使用量取決于蒸汽量（負(fù)荷）的需要，通常用蒸汽的壓力來反映。反之在降低時(shí)，應(yīng)先降低燃料量后減少空氣量，以保證空氣的完全燃燒。使用Cygnal單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的核心,增強(qiáng)了系統(tǒng)功能,提高了可靠性和穩(wěn)定性,降低了