PLC可编程控制器在过程控制系统实验装置中的应用
网络系统组态
组态之前先要建立一个项目(如project1),在项目中插入simatic 300站。
4.1 硬件组态
在hw config中为 simatic 300站组态硬件,包括机架、电源(槽1)、cpu(槽2)、通信模块(槽4)和输入输出模块。设置集成在cpu上的dp主站接口的参数,并建立要连接到dp主站接口的profibus网络。
4.2 dp从站组态
以et 200m站连入dp主站为例。先从硬件中选择接口模块im153-l,连入dp主站接口的profibus网络,如图2所示,并设置此dp从站的profibus地址。地址要和im153模块上的地址选择开关设定的地址相一致。
et 200m从站配置有2个信号模块,从et 200m的di/do中找到相应型号模块并加入从站的相应槽中,如图3所示。在使用硬件目录时要确认你是在正确的文件夹中,例如,为et 200m选择模块应在et 200m文件夹中查找。添加的分布式i/o与plc主站中的本地i/o具有统一的编址,因此在程序中可以像访问本地i/o一样方便地访问分布式i/o,在编程时完全不必考虑一个i/o地址在物理上是通过何种方式连接的。
4.3 端口设置
(1)pg/pc接口是pg/pc和plc之间进行通讯的接口,要实现pg/pc和plc设备之间的通讯连接,必须正确的设置该接口。在控制面板中打开“set pg/pc interface”,选中“s7 online( step7)”,再选择网卡类型。然后进入 step 7的硬件组态hwconfig中设置通讯模块的mac地址,地址为cp343-1标签上给出的物理地址,其格式是一个12位的16进制数(如:08-00-06-00-44-ae)。另外还需给 plc分配唯一的ip地址(如:192.168.0. 130 )及子网掩码(如:255.255.255.0 )。
(2)设置profibus网络:利用图形组态工具netpro设置括profibus总线的传输速率、最高站地址、总线行规、总线参数等。
系统组态完成后,应下载到plc,并调试使硬件之间连通。
4.4 程序的编写和调试
step 7是用于s7-300/400创建控制程序的标准软件,编程语言主要有:梯形图、语句表和功能块图。
通常用户程序由组织块(ob)、功能块(fb)。
功能(fc)和数据块(db)构成。ob1为主程序循环块,是必需的。根据控制程序的复杂程度,对简单程序可将所有的程序放入ob1中进行线性编程,如果程序比较复杂应进行结构化编程,将程序用不同的逻辑块加以结构化,通过ob1调用这些逻辑块。
对一个实际的过程控制,按照所采用的控制策略编写用户程序,模拟调试后下载到plc,与实际系统联调,完成相应的控制功能。
5 wincc监控通讯组态
wincc提供simatic s7 protocol suite.chn驱动程序,此驱动程序支持多种类型的网络协议,通过它的通道单元可以与各种simatic s7-300/400plc进行通讯,具体选择通道单元的类型要看wincc与自动化系统的连接类型。本系统选择工业以太网通道单元,工业以太网是工业环境中最有效的一种子网,它适用与管理层和现场层通讯。
首先添加simatic s7 protocol suite.chn 驱动程序,然后在“simatic s7 protocol sute”下选择“industrial ethemet”通道单元,打开“连接属性”输入连接名称,在连接参数中输入所要连接的plc的通讯模块cp343-1的mac地址,plc中cpu所在的机架号和插槽号。此处的插槽号应是cpu所在的插槽号,不是通讯模块所在的插槽号。
然后,用户根据具体的过程控制任务,在新建的连接下建立变量,把变量和plc中所要连接的地址对应起来,与plc建立连接。最后利用wincc完成各种显示画面和数据的组态。
6 结束语
本文所建立的现场总线控制网络,通过接入标准以太网,还可以实现远程监控。
该实验装置是根据自动化专业及相关专业教学的特点,基于过程控制基础上集plc技术、网络技术为一体的先进的实验装置,采用了多种常用控制算法和理论,除包含常见的pid算法外,还增加了模糊控制、人工神经网络控制等先进的控制策略。
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