PLC水箱水位控制

1、自動化系統(tǒng)集成與調(diào)試實訓(xùn)報告本課程為自動化集成與調(diào)試，實際上就是讓我們用PLC控制水箱打水。由于實訓(xùn)前接觸過類似的 程序與硬件，所以做起來相對簡單。第一周實訓(xùn)，一開始長江老師讓我們重新復(fù)習(xí)之前所學(xué)。我們組并 沒有急著開始做項目，而是認(rèn)真的檢查電源，傳感器，變頻器等硬件是否完好。然后再由徐同學(xué)與李同 學(xué)完成硬件的接線，張組長則與吳同學(xué)完成程序的編寫。一、接線圖：S7-300模擬呈輸入輸出模塊、S7-3OO數(shù)字是輸入輸出模塊、傳感器以及變頻器的接線(注意：用灰色細(xì)線將變 頻器3號端于接PLC數(shù)字量輸出端于，變頻器7號端于接PLC的M端，變頻器9號端于接PLC模擬呈輸出端子，變 頻器1。號端于接PL

2、C模擬呈CQV端；用紅、藍(lán)、黑三種粗線將水箱抽水泵和變頻器的U、V、N、PE端子對應(yīng)接好)。SM3341 .硬件連接硬件連接結(jié)構(gòu)圖如圖所示'PROF舊US(1)總線鏈接CPU315-2DP 與 CPU314 cp342 5 連接，二、項目要求:我們所做的項目如下(-)項目一、PLC控制變頻器打水本項目總?cè)蝿?wù)是通過PLC、變頻器控制水泵打水。任務(wù)一、G11（）變頻器參數(shù)設(shè)置及快速調(diào)試任務(wù)二、PLC控制變頻器打水的組態(tài)、編程及仿真任務(wù)三、S7-300模擬量輸出模塊與接線任務(wù)四、現(xiàn)場實際調(diào)試與運(yùn)行（二）項目二、水箱液位的測量本項目總?cè)蝿?wù)是通過PLC、變頻器控制實現(xiàn)水箱液位的測量任務(wù)一、水箱液

3、位測量的組態(tài)、編程及仿真任務(wù)二、現(xiàn)場接線任務(wù)三、現(xiàn)場實際調(diào)試與運(yùn)行（三）項目三、水箱液位兩位式調(diào)節(jié)本項目總?cè)蝿?wù)是通過PLC、變頻器、傳感器監(jiān)測水位控制水泵打水，當(dāng)測量值大于高限值，變頻器停止, 水泵停止打水；當(dāng)測量值小于低限值，變頻器啟動，水泵打水，當(dāng)測量值在高限值與低限值之間時，變 頻器保持原狀態(tài)。任務(wù)一、水箱液位兩位式調(diào)節(jié)的組態(tài)、編程及仿真運(yùn)行任務(wù)二、水箱液位兩位式調(diào)節(jié)現(xiàn)場實際調(diào)試與運(yùn)行（四）項目四、水箱液位PID控制總?cè)蝿?wù)是調(diào)用PID模塊使變頻器的頻率自動調(diào)節(jié) 任務(wù)一、了解P1D調(diào)節(jié)的原理任務(wù)二、水箱液位P1D控制的組態(tài)、編程及仿真任務(wù)三、水箱液位P】D控制的現(xiàn)場接線 任務(wù)四、箱液位P】

4、D控制的現(xiàn)場調(diào)試與運(yùn)行（五）項目五 水箱液位的WinCC監(jiān)控通過WinCC的新建變量與PLC S7-300的程序地址的連接，達(dá)到用WinCC監(jiān)控水箱水位的目的。 任務(wù)一、W1NCC的新建工程及項目組態(tài)一、創(chuàng)建新項目二、組態(tài)變量任務(wù)二、創(chuàng)建過程畫面并運(yùn)行調(diào)試第一階段：WinCC控制變頻器打水第二階段：兩位控制第三階段：P】D控制第四階段：變量記錄一、過程值歸檔二、輸出過程值歸檔第五階段：報警記錄一、組態(tài)報警二、組態(tài)模擬量報警（六）項目六、反饋控制系統(tǒng)1、負(fù)反饋控制系統(tǒng)：由信號正向通路和反饋通路構(gòu)成閉合回路的自動控制系統(tǒng)，又稱反饋控制系統(tǒng)。反饋控制系統(tǒng)是基于反憒原理建立的自動控制系統(tǒng)。所謂反饋原理

5、，就是根據(jù)系統(tǒng)輸出變化的信 息來進(jìn)行控制，即通過比較系統(tǒng)行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性 能。在反憒控制系統(tǒng)中，既存在由輸入到輸出的信號前向通路，也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通 路，兩者組成一個閉合的回路。因此，反饋控制系統(tǒng)又稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋控制是自動控制的主 要形式。反饋可分為負(fù)反饋和正反饋。前者使輸出起到與輸入相反的作用，使系統(tǒng)輸出與系統(tǒng)目標(biāo)的誤差減小，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定；后者使輸出起到與輸入相似的作用，使系統(tǒng)偏差不斷增大，使系統(tǒng)振蕩，可以放大 控制作用。負(fù)反饋是經(jīng)典控制論中的術(shù)語。是指系統(tǒng)受到外界的和內(nèi)部的干擾時，系統(tǒng)能控制住干擾?；蚴窍?除干擾，或是把

6、干擾控制在系統(tǒng)能夠承受的范圍內(nèi)。反饋控制系統(tǒng)由控制器、執(zhí)行器、被控對象和反饋環(huán)節(jié)組成（見囪）。皿值號反饋信號圖中帶叉號的圓圈為比較環(huán)節(jié)，用來將輸入與輸出相減，給出偏差信號。這一環(huán)節(jié)在具體系統(tǒng)中可 能與控制器一起統(tǒng)稱為調(diào)節(jié)器。以水箱打水控制為例，被控對象為水箱；控制器為PLC；執(zhí)行器為變頻 器；反饋環(huán)節(jié)為傳感器；輸出信號為實際水位；輸入信號為設(shè)定水位；控制信號為電壓；執(zhí)行信號為頻 率。水箱打水反饋系統(tǒng)工作過程：首先設(shè)定水箱的水位值，如果實際水位低于或高于這個水位，那么 就生成一個偏差值給PLC,由PLC發(fā)出一個電壓信號給變頻器，再由變頻器發(fā)出一個頻率給水泵致使 水泵開始打水或停止打水。2、水箱打

7、水控制過程：傳感器、 A諫換、D礴換非電量,電曷：、數(shù)字量變頻器當(dāng)傳感器檢測到水位高或低時，通過模擬量輸入AI,將檢測到PIW256的量傳遞給FC105,經(jīng)FC105 轉(zhuǎn)化成數(shù)字量MD8信號送到FB41,經(jīng)過FB41處理后給出MD100信號到FC106, FC106又將數(shù)字量轉(zhuǎn) 成模擬量給出PQW256信號到AO, AO輸出一個0-10V的電壓給變頻器，從而控制變頻器頻率。由于張組長實力超群，前幾個項目都按時并且按照老師的要求順利完成。后面幾個項目由于PC機(jī) 的內(nèi)存卡出了問題，完成的速度有所減緩，但是經(jīng)過全組人員的努力還是把這難關(guān)攻克。不知不覺就來 到了最后的項目，再加上老師的新要求，項目難度

8、加大，一時難倒了我們。然而張組長再次發(fā)揮神奇， 還有長江老師的悉心指導(dǎo)，把程序做了出來。CPU 313c-2 DPSIMATIC 300(1)三、PLC組態(tài):-Di白-向 ST Program (3)Q Sources 施 Blocks-U SIMATIC 300(2)自 U CPU 313c-囪 S7 Program (2) Sources施 Blocks+ # Cf 342-5分析：在組態(tài)過程中，主站與從站所對應(yīng)的VPI地址必須是不重復(fù)的。四、程序如下圖：主站PLC程序Ictvoik 2 ： Title：uoraent:ERMOVEEXO16t40000000ro2i8-IEOUT16*4

9、0000000-測Kctvoik 3 ： Title：Ccmcat：Retvork 4 ： Title：'meat：letvoik 5 : Title:Cora ent：16142440000皿-mCorjient：16*00000000ire-MOVE a»OUTEtfIff16142440000 W12MOVEOUT16400000000-mioletvork 7 ： Title：Hetvozk 8 ： Title：Content：EHADD R而0政CU0000054.3333MT6-INIour-000012.8542UV Netvoxk 8 ： Title：Comm

10、ent：Network 10 ： Title：I萬 Ne tvork IO : Title:Comment:“UPSCALE，SNENOINRET_VALOUTBIPOLARooooooooooooJilDlOO -OOOOOOOOOIOO1. 1200000=+002-oooooooooooo0. 00000。I000-LO. 0L0, 01 1Hetvork 11 : Title:工 80000-060-PQW256Comment:"SCALE"ENENOINRET.VALOUTHI_LIML0_L1MBIPOLAR7552PIW256 -0000000004284.

11、2300004-002-00000000103-1.030000。+002-LO. 1LO. 1-r-1416*0000-0400000042.0417-MD8Press Fl to cet Help.<B> RWAb 5 < 5.JNotvork 12 ： Title：Comnient:DE 2CONT_CENODAM COM_RSTLJitNoooooooooooo-MD1000 M5O.O-MAWSONLMN_PER. 一PVPER_ONQLMILHLM一 P_SELQLMN_LLM, .I_SELLMN_P. 一INT_HOLDLW_I一 一I.ITL.ONLMN_D

12、. .D_SELPV.一CYCLEER一 0000039.2292W90 -SP_INT0000061.7083MD8一PV_TN PV_PER MAM 一GAIN """TI從站PLC程序：Title：Cominent:DP_SENDENENOW#16#110-P#M 20.0BYTE 32 -CPLADDRSENDDONEERRORSTATUS-Ml. 1O -Ml. 2 BOOL16*0000-MW2Network 2 ; Title:Comm.ent ：ENENO£0CPLADDRNDR-Ml. 3ERROR項-Ml. 4RECVSTATUS16

13、20000一 MW4DPSTATUS16#01一 MB616#0110W 衣 16 次 110-P&M 52.0BYTE 32 -"DP_RECV"Abs <5.2Press FL to get Help.Notvork 6 ： Title：Comnent：Nctvork 7 ： Title：Comncnt："UNSCALE”ENENOINRET_VALOUTHI.LIMLO-LIMBIPOLARooooooooooooMD 100 -OOOOOOOOOIOO1. OOOOOOe十002-000000000000.000000e+000-LO.OLO

14、.O160000-W104-PQW752i， Network 8 ： Title：8 : Title：Comment：“SCALE”PhipwriCXMD1MVPIW260 -INRETJML-W1064.100000©+OUTMD8002-H1_L工M-1.030000e+002LO LIML0.1L0.11 1l/lBIPOLARetvork 91：Title：Comment：DB2“C0NT_C”ENENOCOM_RSTLMNMAN_ONLMN_PERPVPER.ONQLWJD-MP_SELQLMN_LLM 一0M108.1 - *" 一一 T? 44 W . H -

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16、6*00002710« 一 P 4W - -1 -一一五、I/O分配表如下：主站1124.3 啟動按鈕1124.4 停止按鈕PIW256傳感器實際液位測量從站H24.0 啟動按鈕P1W260 傳感器實際液位測量最后一步是WinCC畫面監(jiān)控，畫面選擇的是李同學(xué)設(shè)計的柔和水藍(lán)色界面，變量的連接則由張組 長來建立并聯(lián)接。六、WinCC無法激活解決辦法：1、查看授權(quán)是否完整，如果授權(quán)缺失，請授權(quán)后再重新啟動；2、不要將項目放在在中文目錄下；3、檢查安裝的s7和wince版本是否沖突；4、關(guān)閉殺毒軟件，重新啟動；5、服務(wù)器名稱是否和計算機(jī)名相同；6、用項目移植器移植一下，再重新打開；7、Win

17、CC5.x使用時應(yīng)該安裝Stcp75.2安裝盤內(nèi)的WinCC Hotfix補(bǔ)丁 ；8、有時候把系統(tǒng)語言改成英語就OK T；9、重新安裝一下WinCC就可以了；10、打開控制面板呈IMATIC WORKSTATION, STARTSERVER后重新啟動即可；強(qiáng)制關(guān)閉后如何再次激活WinCCWINCC激活時常常會卡住，這是很常出現(xiàn)的問題，這個時候就需要在任務(wù)管理器中強(qiáng)制關(guān)閉激活畫面。但是當(dāng)再次打開W1INCC時就再也無法激活了，這個時候也無法復(fù)制W1NCC的目錄所以無法保存 在U盤。由于我們學(xué)校電腦中重起電腦后系統(tǒng)就還原了，所以前面的工夫就白費(fèi)了。解決方法在任務(wù)管理器中的進(jìn)程選項卡中，將提示的正在

18、使用的進(jìn)程關(guān)閉。一般都是提示CClrtScrvcr.exe 這個進(jìn)程正在運(yùn)行，在進(jìn)程中關(guān)閉這個進(jìn)程后就可以將程序復(fù)制到U盤丁。然后重啟電腦可以再次 激活程序。七、WinCC界面圖:?宜漁a伯G1C0 ；Frequency實際水位設(shè)定水位一尸'0 0000n-12-22 2O：06S20 073 0J O7 S6KSSfllg主站領(lǐng)水位.0.00049.0003B.563八、變量連接圖:-澤聞督喀名稱類型參數(shù)上一次睡挈動.2二進(jìn)制變量no.o2011/12/19 上午 02:15:13二停止_2二進(jìn)制變量HO. 22011/12/19 上午 02:15:13二按實黏位_232區(qū)浮點數(shù)/況

19、754HD82011/12/19 上午 02:15:13口從站實際水位_232住浮點數(shù)H況754IW122011/12/19 上午 02:15 13I)二按液部位_232 1 空浮點數(shù)12況754IID9D3311/12/19 上午 02:15:13口從站設(shè)就位_232也浮點數(shù)H3E 754IW942011/12/19 上午 02:15:13口按須率一232例浮點數(shù)H亞754H31CO2011/12/19 上午 02:15:13口從站須率_232也浮點數(shù)H亞754HD2102011/12/19 上午 02:15:13二 P32生浮點數(shù)HSE 754D32JII2。2011/12/19 上午 0

20、2:29 12無符號32位教D32,1D242011/12/19 上午 02:48:36*無符號32位教晚口您2011/12/19 上午 02:48:47二院水飪龍32住浮點數(shù)H況754HD2142011/12/19 上午 02:58:32口從海32小浮點數(shù)12況754HD2182011/12/20 下午 10:02:48口城工無符號32位教HDN2011/12/20 下午 10:03:17口從海無符號32位數(shù)HD2262011/12/20 下午 10:03 40ts and Settings'dellA桌面feizaillfeizaiCP激活的:助B03九、實訓(xùn)總結(jié):二周的自動化系統(tǒng)集成與調(diào)試的實訓(xùn)就要馬上過去了，期間，經(jīng)過我們小組的不懈努力，終于完成了老師要求的實訓(xùn)項目。在實訓(xùn)的第一周，我們檢查了電源，PLC,變頻器，電機(jī)等元器件的好壞。其中，我們PLC用的 是CPU313G2DP,我們的P