2025《基于PLC的电站渗漏排水电气控制系统的编程设计及仿真调试分析》5300字.docVIP

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基于PLC的电站渗漏排水电气控制系统的编程设计及仿真调试分析

目录

TOC\o1-3\h\u322741.1编程软件介绍 1

243351.2系统程序设计 4

282181.3HMI组态设计 8

134822系统仿真调试与分析 12

在本次电站渗漏排水电气系统的软件设计中，主要包括两部分，即PLC控制程序的编写及上位机wincc组态。程序的编写及wincc组态均在西门子公司的TIA软件平台中进行。在本章中首先对软件的使用进行了大概的介绍，然后根据系统设计方案进行程序的编写及上位机监控系统的组态。

1.1编程软件介绍

S7-1200系列PLC的编程及组态平台为TIA编程软件，TIA软件平台是西门子公司提供的必威体育精装版编程、组态平台。其几乎包含西门子工业控制所需要的所有自动化开发任务。使用该软件平台，可完成程序编写、HMI组态及驱动产品组态调试等功能。主要包括step编程部分及wincc组态部分。其控制器部分几乎包含西门子S7整个产品线，HMI部分也几乎能够包含所有的触摸屏。

其中Step7包含两个版本，分别为Step7Basic及Step7Professional.Step7Basic版本只能用于S7-1200系列PLC的编程及组态。Step7专业版本可用于S7-1200、S7-1500、S7-300及S7-400等。Wincc也同样包含几个不同的版本，即winccBasic、winccComfort、winccAdvanced及winccProfessional等。安装时可根据需要进行各个版本的安装。

使用TIA软件进行工程设计一般可分为以下几个步骤：

1）工程创建，项目开发开始时，首先创建一个新的工程。工程创建可使用工程创建向导。对项目类型进行设置，如图1.1所示。

图1.1工程创建

2）硬件组态。工程创建后，打开项目的项目视图，然后在软件的左侧树形结构中选择添加新设备，插入工程所需要的主控制单元。在插入新设备时，也可选择插入HMI组态设备。点击设备组态选项进行硬件的组态设置界面，如下图所示。在硬件组态界面，可进行Profinet网络接口设置、IO通道的地址及通道诊断设置，及主控器报警及系统诊断的设置等功能。

图1.2设备组态

3）程序编辑。硬件组态完成后，可编写程序。在TIA软件平台中可使用不同的编程语言进行程序的编写,包括LAD、FBD、STL等。每种编程语言都有其处理场景的优势，可根据需要进行选择。在编程时，可根据需要添加各种程序块，包括FC功能，FB功能块、DB数据块等。TIA软件平台包含了丰富的指令系统，可分为基本指令、扩展指令、工艺指令及通讯指令等几个部分。扩展指令部分中主要为一些日期处理及系统诊断等指令。工艺指令为涉及工艺控制的一些高级控制指令。通讯指令主要为S7通讯及开放式用户通讯指令等。

图1.3程序编程

4）通讯设置。根据设备所处的网络环境要求，对设备在项目中使用的IP地址及子网掩码进行设置。IP地址在整个网络中应该是唯一的。

图1.4通讯设置

5）程序下载及运行，通讯部分设置后，使用TIA软件的下载选项将程序下载的设备中。程序下载时可指定所需要下载的程序部分。下载完成后，即可使用CPU的启动、停止功能控制CPU单元的运行和停止。

1.2系统程序设计

在TIA平台下进行软件编写时，根据程序的复杂程序程序可插入任意个组织块、功能块及数据块等。组织块主要包含自由循环组织块及中断组织块等。主程序一般在自由循环组织块中调用，对于有循环周期时间要求的程序需要在中断组织块中进行调用。组织块一般为程序的入口执行点，在OB组织块中对其它功能块进行调用。程序的功能设计一般在FB功能块和FC功能中进行编写。FB、FC功能块相当于程序设计时的子程序。FB功能块带有自己的背景数据块，而FC没有自己的数据存储区，在程序设计时，可根据需要进行选择和添加。

TIA平台支持通用、标准的编程语言。LAD从继电器控制逻辑发展而来，其更加形象、直观，适用于电气技术人员，其使用也更加广泛。FBD编程方式使用方框图表示，其适用于对数字电路更加熟悉的用户使用。STL语句表与汇编语言相类似，用功能字符代表执行指令。一般由操作码和操作数组成。STL语言起点较高，难度也较大，但是在处理数据时效率更加高。用户在编写程序时，可根据设计需要在不同的程序语言间进行选择和切换。

在通常PLC程序编程时，一般有符号寻址和直接寻址方式。在TIA软件中使用符号寻址方式。使用该种寻址方式，使变量的查找和使用更加方便高效。

在本次电站渗漏排水系统控制程序设计时，程序全部在OB1主程序中进行编写。

1）手动控制程序。程序端1、2中为手动模式控制逻辑程序。以1号水泵手动启