西门子S7-300控制系统在煤气加压站中的应用

1引言

　　近年来，随着我国自动化水平的提高，工厂自动化也上了一个新台阶。西门子s7-300系列plc以其强大的逻辑运算和通信能力以及价格低廉，可靠性高等优点在国内各个行业得到了广泛的应用。本文根据工厂实际的运用介绍了西门子300系列plc通过profibus-dp总线在煤气加压站的应用。

2系统配置

　　该煤气加压站采用的是西门子s7-300控制系统，plc与上位机之间采用的是工业以太网通信方式，以满足多数据的时时交换；plc与变频器之间通过profibus-dp总线，实现对变频器的起停，转速控制，pid调节以及变频器主要参数的监测。整个系统构架如图1所示。

3功能实现

　　3.1变频器dp通信设置

　　加压机采用西门子g150系列变频器［1］调速，在对变频器的控制和主要参数监视上，每台变频器和plc的数据交换大于4字节，为了保证数据的一致性，在程序里面要调用sfc15给数据打包，调用sfc14给数据解包；变频器作为dp从站的站地址参数设置如图2所示。

　　设置好dp从站的dp软件组态地址以后，在变频器的通信模块上的拨码开关也要对应拨上相同的站号，再设置变频器的通信i/o地址，如图3所示。

　　3.2编程实现数据交换

　　s7-300plc与变频器之间的数据交换，编程实现报文。

　　sfc14解开dp从站（变频器）的数据包并存放在db80.dbb0~db80.dbb35中，参数laddr（w#16#118）为变频器的inpout参数区起始地址，见图4。

sfc15给存放在db80.dbb44~db80.dbb47中数据打包发送给变频器，参数laddr（w#16#108）为变频器的output参数区起始地址，见图5。

　　程序块的主要参数说明见表1。

　　表1 参数说明

　　参数名参数说明

　　laddr接口区起始地址

　　ret-val状态字

　　record通信数据区，一般为any指针格式

3.3 pid调节

　　在加压机的自动调节中，加压机的转速会根据煤气出口的总管压力实现自动pid调节，并可实现手动和自动的无干扰切换。pid调节采用西门子自带的fb41功能块，pid的编程和手自动无干扰切换编程如下，pid的主要参数说明可以参考step7的帮助，fb41在周期性中断ob32-ob35组织快中调用。fb41的编程设置见图6和图7。

4上位机功能

　　上位机采用戴尔的商用计算机，采用普通网卡，2台上位机通过一个8口交换机连接在一起，其中一台为工程师站（es），一台为操作员站（os），es站具有画面组态和参数修改权限，os站只有数据监视和现场设备操作权限，监控软件采用西门子的wincc系列。

5结束语

　　本文结合实际工程经验阐述了s7-300控制系统和wincc监控软件在煤气加压站的运用，实现了煤气加压机的自动调节控制和生产数据的采集，监视和记录，本系统一次试车成功，并投入运行。