程序液位控制系统.doc

- -工控网实习：液位控制系统设计设计题目：液位控制系统1. 控制要求：1) 整个系统设置两个带限位的电动阀门，一个控制进水管进水，一个控制出水管出水2) 每个阀门的操作方式均为手动与自动两种由实验箱中的开关作为转换开关来决定操作方式转换开关选择到手动模式时，由实验箱来操作阀门，设开阀/关阀/停止/故障复位按钮，阀门的限位信号由实验箱的开关模拟，阀门的正向/反向运行指示以及故障指示由实验箱中的LED灯模拟转换开关选择到自动模式时，由程序根据液位的高度来自动控制3) 控制过程：开启进水阀门进水，液位增加，关闭进水阀门停止进水开启出水阀门出水，液位减少，关闭出水阀门停止出水液位高度的变化由实验箱上电位器调节电压来模拟，电压0~5V模拟液位高度0~5M液位设置上限值4M及下限值1M，超过4M进行上限报警，并需要关闭进水阀门同时打开出水阀门，确保液位能保持为正常的高度；低于4M进行下限报警，并需要关闭出水阀门同时打开进水阀门，确保液位能保持为正常的高度。

报警指示由实验箱中的LED灯来显示，设置报警确认按钮，出现上限或下限报警，报警指示灯以1Hz的频率闪烁，直至报警确认按钮按下，按下报警确认按钮后，根据液位的实际高度进行显示，若依旧处于报警状态，则对应的指示灯常亮，若故障已经消除，则对应的指示灯熄灭4) （选作）设计上位监控界面，通过HMI界面监控整个液位控制系统，并设置液位高度的趋势图及报警状态的记录2. 硬件选型：1) 采用西门子S7-300系列PLC2) 电源模块：PS 307 5A(序列号：6ES7 307-1EA00-0AA0)3) CPU模块：CPU 315-2DP (序列号：6ES7 315-2AG10-0AB0，版本号：V2.6)4) 以太网通讯模块：CP 343-1(序列号：6GK7 343-1EX30-0XE0，版本号：V2.0)5) DI模块：16点24V DI模块(序列号：6ES7 321-1BH02-0AA0)6) DO模块：16点24V DO模块(序列号：6ES7 322-1BH01-0AA0)7) AI/AO模块：4点AI/2点AO模块(序列号：6ES7 334-0CE01-0AA0)3. 网络要求：1) 若有以太网通讯模块，S7-300 PLC与上位监控计算机采用以太网连接，PLC的IP地址为：192.168.0.102) S7-300 PLC作为主站连接至Profibus-DP网络中，网络地址为2，DP网络的传输速率为1.5Mbps。

4. 需完成的工作：1) 液位控制系统的硬件配置2) 液位控制系统的软件设计单体控制程序，液位控制程序，模拟量转换程序）3) 液位控制的上位机监控界面设计选作）5. 顺控系统所需的I/O点：1IN_MODEI 0.0BOOL进水出水阀手0/自动1DI2IN_LOC_FWI 0.1BOOL进水阀手动开阀启动DI3IN_LOC_BWI 0.2BOOL进水阀手动关阀启动DI4IN_LOC_STOPI 0.3BOOL进水阀手动停止DI5IN_LMT_FI 0.4BOOL进水阀开到位DI6IN_LMT_BI 0.5BOOL进水阀关到位DI7IN_RSTI 0.6BOOL进水出水阀故障复位DI8OUT_LOC_FWI 1.0BOOL出水阀手动开阀启动DI9OUT_LOC_BWI 1.1BOOL出水阀手动关阀启动DI10OUT_LOC_STOPI 1.2BOOL出水阀手动停止DI11OUT_LMT_FI 1.3BOOL出水阀开到位DI12OUT_LMT_BI 1.4BOOL出水阀关到位DI13SYS_ERR_RSTI 1.6BOOL系统报警确认DI1ANALOG_INPIW 288WORD液位输入值(0~27648)AI1IN_QK_FWQ 4.0BOOL进水阀开阀输出D02IN_QK_BWQ 4.1BOOL进水阀关阀输出D13OUT_QK_FWQ 4.2BOOL出水阀开阀输出D24OUT_QK_BWQ 4.3BOOL出水阀关阀输出D35IN_ERRQ 4.4BOOL进水阀故障指示D46OUT_ERRQ 4.5BOOL出水阀故障指示D57HIGH_LMT_ERRQ 4.6BOOL超上限报警D68LOW_LMT_ERRQ 4.7BOOL低下限报警D7实验步骤参考：1. 硬件配置：根据实验台上的S7-300PLC进行硬件配置：桌面打开STEP7软件，，新建一个工程项目，命名该项目并选择保存的路径（建议使用非安装操作系统的分区），点击OK后进入新建的项目文件。

插入一个S7-300PLC 双击Hardware进入硬件配置界面300系列所需的模块在SIMATIC 300库中寻找，根据实际模块的型号、序列号、版本号进行配置分别加入机架（RACK）、电源模块（PS）、CPU模块（CPU）、输入输出模块（SM），若机架上有以太网通讯模块（CP）也必须加入，且模块的配置顺序必须和实际的模块顺序相一致配置CPU模块时，若选用的CPU模块含有Profibus-DP接口，还需对Profibus-DP网络进行配置，配置为DP主站，设置DP地址为：2初次配置需添加一条新的DP网络硬件添加完成后，设置DI模块的输入地址为：0…1，DO模块的输出地址为：4…5，AI/AO模块的输入/输出地址为288…295/288…291，若默认地址与要求地址不符，双击对应的模块，将“系统默认”选项的勾去除，即可自行配置需要的地址配置完成后，选择“编译并保存”（Save and pile）按钮进行编译保存编译通过并且保存后，回到STEP7主界面，此时PLC 300中已经包含所配置的CPU，在其中的程序块（Blocks）中可生成正确的系统信息数据块（System data），若编译出错则无法生成此数据块。

选择S7 Program(1)，编辑其中的符号表，将所需的I/O表复制进去，以便编程及读程序时，更容易理解所需的四列为符号名、地址、数据类型、注释完成后保存符号表若出现红色的叉号表示符号名冲突或者信息不完整 在程序块中增加四个FC功能块：FC1、FC2、FC3、FC4打开每个功能块，编写相应的控制程序参考程序：FC1：具有形式参数的功能块，需先在变量声明表中编辑相应的形式参数，再编写控制程序FC2：具有形式参数的功能块，需先在变量声明表中编辑相应的形式参数，再编写控制程序FC3：此功能块调用了FC1功能块，调用前需在程序流程线上先添加FC1块再将实际参数添加到功能块FC1的形式参数引脚端FC4：- .可修编 .。