通信与现场总线课程设计结题报告

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1、通信与现场总线课程设计结题报告BeijingJiaotongUniversity通信与现场总线课程设计结题报告姓名：TYP班级：电气0906指导老师：胡小刚完成日期：一、设计任务在组态软件Forcecontrol的平台上，通过对工业现场总线PR0FIBUS,实现SIEMENS的可编程序控制器S7-300与2台SIEMENSMM440变频器主从通信，实现搅拌罐的PLC本地控制和上位机上的远程控制。管理层是具有以太网连接的PC机，在这台PC上运行网络服务器软件，通过以太网与客户端进行通信。在网络服务器主机的PC

2、I总线插槽上内置CP5611,采用SIEMENS内部的多机接口协议MPI实现与SIEMENS的可编程控制器S7-300连接。在组态软件Forecontrol平台上，根据控制系统的工艺流程，完成上位监控软件的设计、编写和调试，并实现上位机的远程控制。在管理层上，把上位主机作为C/S方式的服务器，并通过以太网实现客户机的C/S方式访问。进一步还可以实现Intenet网上的B/S方式的网络通信和控制。二、设计内容被控对象S7-300与两台变频器连接，构成搅拌罐控制系统。它分为本地控制和远程控制。a）本地控制一在搅

3、拌罐旁边控制柜上通过控制按钮实现控制工艺。此时“远程控制/本地控制”选择开关选择“0”，表示控制系统处于“本地控制”状态。b）远程控制距离搅拌罐有几百米到几千米，通过与搅拌罐本地控制柜中控制器相联的上位监控计算机监控界面对搅拌罐进行控制。此时，“远程控制/本地控制”选择开关选择“1”，表示控制系统处于“远程控制”状态，系统运行状态显示为。泵A为通过现场总线Profibus-DP实现MM440变频器控制的三相异步电动机，它的状态显示为；泵B为通过现场总线Profibus-DP实现MM440变频器控制的三相异步

4、电动机，它的状态显示为；搅拌机为三相异步电动机，状态位为；排料阀C状态位为，是常闭型开关电磁阀。本地启动按钮为、本地停止按钮为，均为不带锁的主令按键。传感器L、传感器H、传感器A分别为低液位传感器、高液位传感器、报警液位传感器。本地控制搅拌过程的工艺顺序：a）按启动后，泵A和泵B同时开，A液体和B液体同时进入罐内。b）按A液体和B液体进料比例供料c）供料完毕后搅拌机工作，搅拌A、B料的混合液体。搅拌时间T3设置为20秒。到时后，搅拌机停；d）排料阀C工作，将搅拌好的液体排除；当液位值低于低液位时，延时20秒

5、后，阀C关闭；e）系统进入下一个循环周期，控制流程转入到a,泵A和泵B同时开"网络控制将与控制对象直接相联的监控计算机作为服务器，在与其相联的以太网中的其它计算机作为客户端。在客户端装有三维力控组态平台，用它进行设计、制作、调试组态软件。操作客户端的组态软件,通过与服务器上的组态软件实现对被控对象的远程网络控制。三、设计所需设备①S7-3001台②计算机1台③通信卡CP56111个④变频器MM4402台⑤三相异步电机2台①力控监控软件Forcecontrol②通信电缆、通信接口、通信电缆③工具、万用表等四、

6、设计步骤主监控界面的设计根据题目，利用力控软件画图，在图库中选择相应的罐、搅拌器、阀门、指示灯和传感器以及弯曲管道，并用基本元件中的垂直/水平线画出立体管道，用文本写出相应的字符，最终完成搅拌罐画面的图形设计与连接组态，如下图所示。设定变量在数据库中的区域00设定与每一个演示物体所连接的控制参量相对应的模拟I/O点、数字I/O点，并建立监控系统的变量表。如下图所示，其中罐内液位1evel,配料比例pa,pb和完成搅拌的罐数tines为模拟I/O点，报警液位sensor_a,输出阀状态out_valevC等其

7、他所有的变量均为数字I/O点。连接主服务器建立力控组态软件与PLC之间的通讯。先将网络节点的本机网卡设为，节点IP设为。然后添加新的数据源server,之后在变量连接时刷新数据库就可以获取主机变量。实体与变量连接完成上述步骤后，就可以在力控组态软件里面连接相应的物体与数据源变量，以调试相应的动作连接和监控画面。如泵A和周边管道的变量均为IN_,这样即可使泵A流入液体时管道出现相应动画。其他的演示物体即与相应的变量建立连接，以达到运行时的演示目的。如远程控制指示灯连接0N_,罐体连接，搅拌次数之后的###号文

8、字连接,增强型按钮启动用左键动作，键入：=1;IN_=1;IN_=1;ON_=1;OFF_=0这段程序。罐向导“启动”增强型按钮选项设置编写主程序在界面左边工程项目中点击动作选项，双击应用程序动作，在进入程序部分键入:=0;=0;0UT_=0;在程序运行周期执行中键入：IF==10UT_==0ENDIFIFSENSOR_=1==10UT_==0=50THEN=+l;ENDIFIFSENSOR_==1=1OUT_二