工业网络在封口机控制系统中的应用

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1、工业网络在封口机控制系统中的应用专周报用告姓名:蔡潇学号:201112011097班级:11级电气自动化4班时间:2013年10月6日第一部分设计方案一、总体设计1.实施目的与要求2.系统组成3.PLC系统4.通讯5.软件系统6.用户软件二、控制方案1.现场信号采集与传递2.控制功能3.监控画面的组建第二部分：技术报告1.摘要2.关键字3.目录4.论文主体5.参考文献第三部分：专用周总结第一部分设计方案一、总体设计1.实施目的与要求1.1实施目的实现WINCC的与S7300的组态并利用S7300与S7200的通讯实现对封口机的功能控制。1.2实施要求（1）实现系统起停控制、故障停机

2、、计数等逻辑功能；（2）实现转速与温度相对应，即：温度越高，封口机转速越快；（3）实现温度在一定范围内连续可控。2.系统组成2.1系统示意图MPIDPS7-200S7-3002.2现场设备西门子plc300CPU313-2DP1台西门子plc200CPU214-DC/DC/DC1台多功能封口机SF-1501台直流稳压电源交流220V/24V1台热电偶EM2311台中间继电器ARM2F5个通信模块EM2771台整流模块DQZ-220D15F1个按钮AC250V5A4个计算机1台3．PLC控制系统型号：一、CPU313-6CF03-0AB01台；二、CPU214-2AD23-0XB81

3、台。说明：采用西门子的S7系列PLC可编程序控制器，这种PLC具有很高的性能价格比。其结构紧凑，工作可靠，功能齐全，操作简易。4.通讯PLC-300与计算机之间的通讯采用MPI通信PLC-200与PLC-300之间的通讯采用DP通信5.软件系统（1）PLC程序开发工具软件版本：西门子公司STEP7-V4.0西门子公司STEP-MICRO/WIN32说明：项目采用了西门子的PLC，应用西门子的软件能更好的发挥硬件功能。其功能齐全、强大，可做编写工具也可监控程序执行状态。（2）界面开发软件版本：西门子公司WINCC-6.0说明：项目采用了西门子的PLC，应用西门子的监控组态软件能更好的

4、发挥硬件功能。其功能强大、绘图简单，操作容易6.用户软件用户软件是在西门子编程软件基础上开发的应用于本项目的应用软件。其功能齐全、操作容易。二、控制方案1.现场信号采集与传递在控制系统中，最主要的一个功能就是要将现场的信号采集进来，这项工作由S7-200PLC来完成，其中包括现场的传感器信号(热电偶信号、光电开关信号)、故障报警信号和控制按钮信号。以上的各种信号中，故障报警信号、控制按钮信号和光电开关信号直接连接到S7-200PLC的数字量信号输入端，由于热电偶输出的信号不是标准的模拟量接口信号，无法通过模拟量输入模块直接采集，只能利用热电偶模块EM231来进行数据采集。现场控制层

5、的S7-200PLC和现场操作层的S7-300PLC之间要进行数据共享，这两个控制器之间要利用PROFIBUS-DP网络通信来交换数据。如图：2.控制功能（1）逻辑控制功能的实现逻辑控制功能作为最基本的设备动作控制，可由S7-200PLC来完成。具体的方法如下：①整个系统的启停、故障报警等功能可以通过S7-200PLC的基本逻辑指令来实现；②封口计数可以用S7-200PLC利用计数器指令来实现；③封口速度与温度设定之间的对应关系可以通过S7-200PLC的比较指令来实现。其程序如下：SM0.0MOW_WENENOVW8AIWI4INOUTSM0.0MUL_IMOV_W20ENEN0

6、ENENOAQW0IN120VW8IN2OUTINOUTI0.0I0.1V0.1V20.0V20.0V0.0V20.0V0.2Q0.1Q0.0Q0.2Q0.3Q0.4（2）PID闭环控制功能的实现为了减少S7-200PLC的计算量，选择用S7-300PLC来实现PID的闭环控制：①热电偶信号从EM231直接采集进入S7-200PLC；②将EM231采集到的信号送到S7-200PLC的数据交换区，通过MPI或PROFIBUS工业网络将数据送到S7-300PLC进行PID运算；③在S7-300PLC中完成PID运算，再将运算的结果送到S7-300PLC的数据交换区，通过MPI或PROF

7、IBUS工业网络将数据送到S7-200PLC进行输出控制。其程序如图：在S7-300中QB1程序M14.0Q0.2I_DIDI_RDIV_RMD35-IN1OUT-MD30IW0-INOUT-MD40MD40-INOUT-MD3512-IN2I_DIDI_RDIV_RMD120-INOUT–MD130IW2-INOUT-MD10MD10-INOUT–MD12012-M10.0Q0.0M10.1Q0.1在S7-300中QB35程序DB41DB43FB41FB43ENEN