实验六 可编程序调节器的使用.docVIP

实验六、可编程序调节器的使用 一、实验目的 1．熟悉S7300PLC控制系统的软硬件结构； 2．了解系统软件组态； 3.掌握系统操作原理； 二、实验设备 AE2000A型过程控制实验装置、万用表、S7300PLC、WinCC软件、计算机。 三、现场总线过程控制系统PLC介绍 可编程序控制器（Programmable Controller，PC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 目前生产PLC的厂家较多。但能配套生产，大、中、小、微型均能生产的不算太多。较有影响的，在中国市场占有较大份额的公司有德国西门子公司（有S7-200（小型）、S7-300（中型）及S7-400机）, 日本OMRON公司（有CPM1A型机，P型机，H型机，CQM1、CVM、CV型机，Ha型、F型机等）,美国AB（Alien－Bradley）公司, 美国GE公司，日本三菱公司，日本FANAC公司，日本富士公司, 日本东芝公司, 日本富士公司等。 国内PLC厂家规模多不大。最有影响的算是无锡的华光。、它也生产多种型号与规格的PLC，如SU、SG等，发展也很快，在价格上很有优势。 PLC种类很多，主要有如下：紧凑型CPU（6种），标准型CPU（5种），革新型CPU（5种），户外型CPU（3种），故障安全型CPU（3种），特种型CPU（2种）等。 一体化紧凑型PLC ：电源、CPU中央处理系统、I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系列。标准模块式结构化PLC ：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。 1.可编程序控制器S7300PLC控制系统硬件介绍 系统组成： a.中央处理单元(CPU)，各种 CPU 有各种不同的性能，例如，有的 CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有 PROFIBUS-DP 通讯接口等。 b.信号模块(SM)，用于数字量和模拟量输入/输出 c.通讯处理器(CP)，用于连接网络和点对点连接 d.功能模块(FM)，用于高速计数，定位操作(开环或闭环定位)和闭环控制。 e.负载电源模块(PS)，用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 伏交流电源，或24/48/60/110伏直流电源。 f.接口模块(IM)用于多机架配置时连接主机架 (CR) 和扩展机架 (ER)。S7-300 通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。 PLC的工作过程如下 2.可编程序控制器S7300PLC控制系统软件介绍 A．STEP7 STEP7是西门子公司针对S7300所开发的一款编程软件，可以通过MPI、PROFIBUS、工业以态网等接口实现PC和PLC之间的通讯，并在PC上对PLC下载和上载程序。 具体操作如下： 1.运行STEP7，可以通过向导新建一个工程。 2.打开“SIMATIC 300 STATION”中的“hardware”，进入硬件组态窗口，选择正确的输入输出模块。注意配置好相应的输入输出规格，本系统输入模块采用1-5V直流电压模式，输出模块采用4-20mA电流模式。 3.在“BLOCKS”中添加所需编程模块，进行编程。STEP7可以很方便的在STL、LAD、FBD中切换编程方式。为方便编程，编程之前先把输入输出通道和所要的输入输出量对应起来。 4.实验中我们主要用到的功能函数模块为FB41，它是集成的PID模块。 5.调试程序，直至无误，下载程序。 6.将PLC置于RUN模式，运行程序。如果PLC上的SF灯亮，则说明有系统错误，可以在：“PLC”-“module information”中观察，然后进行错误处理。 B．WINCC WINCC是西门子公司开发的上位机组态软件，通过WINCC可以对控制对象进行检测和控制。 具体操作如下： 运行WINCC。 新建一个工程，进入工程资源管理器。 在“变量管理器”中添加SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE驱动程序。 在相应的通讯接口类型中新建驱动连接。在新建的驱动连接中建立变量。注意，变量的地址要和PLC中的地址相对应。 在图形编辑器中创建组态画面。画面中用到的变量一定要事先定义好。 保存并激活WINCC。运行工程，实现在上位机对控制对象的监控。