程序液位控制系統(tǒng)

-.z.工控網(wǎng)實(shí)習(xí)：液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：液位控制系統(tǒng)?？刂埔螅赫麄€(gè)系統(tǒng)設(shè)置兩個(gè)帶限位的電動(dòng)閥門(mén)，一個(gè)控制進(jìn)水管進(jìn)水，一個(gè)控制出水管出水。每個(gè)閥門(mén)的操作方式均為手動(dòng)與自動(dòng)兩種。由實(shí)驗(yàn)箱中的開(kāi)關(guān)作為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)決定操作方式。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇到手動(dòng)模式時(shí)，由實(shí)驗(yàn)箱來(lái)操作閥門(mén)，設(shè)開(kāi)閥/關(guān)閥/停止/故障復(fù)位按鈕，閥門(mén)的限位信號(hào)由實(shí)驗(yàn)箱的開(kāi)關(guān)模擬，閥門(mén)的正向/反向運(yùn)行指示以及故障指示由實(shí)驗(yàn)箱中的LED燈模擬。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇到自動(dòng)模式時(shí)，由程序根據(jù)液位的高度來(lái)自動(dòng)控制?？刂七^(guò)程：開(kāi)啟進(jìn)水閥門(mén)進(jìn)水，液位增加，關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén)停止進(jìn)水。開(kāi)啟出水閥門(mén)出水，液位減少，關(guān)閉出水閥門(mén)停止出水。液位高度的變化由實(shí)驗(yàn)箱上電位器調(diào)節(jié)電壓來(lái)模擬，電壓0~5V模擬液位高度0~5M。液位設(shè)置上限值4M及下限值1M，超過(guò)4M進(jìn)行上限報(bào)警，并需要關(guān)閉進(jìn)水閥門(mén)同時(shí)打開(kāi)出水閥門(mén)，確保液位能保持為正常的高度；低于4M進(jìn)行下限報(bào)警，并需要關(guān)閉出水閥門(mén)同時(shí)打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)，確保液位能保持為正常的高度。報(bào)警指示由實(shí)驗(yàn)箱中的LED燈來(lái)顯示，設(shè)置報(bào)警確認(rèn)按鈕，出現(xiàn)上限或下限報(bào)警，報(bào)警指示燈以1Hz的頻率閃爍，直至報(bào)警確認(rèn)按鈕按下，按下報(bào)警確認(rèn)按鈕后，根據(jù)液位的實(shí)際高度進(jìn)行顯示，若依舊處于報(bào)警狀態(tài)，則對(duì)應(yīng)的指示燈常亮，若故障已經(jīng)消除，則對(duì)應(yīng)的指示燈熄滅。（選作）設(shè)計(jì)上位監(jiān)控界面，通過(guò)HMI界面監(jiān)控整個(gè)液位控制系統(tǒng)，并設(shè)置液位高度的趨勢(shì)圖及報(bào)警狀態(tài)的記錄。硬件選型：采用西門(mén)子S7-300系列PLC電源模塊：PS3075A(序列號(hào)：6ES7307-1EA00-0AA0)CPU模塊：CPU315-2DP(序列號(hào)：6ES7315-2AG10-0AB0，版本號(hào)：V2.6)以太網(wǎng)通訊模塊：CP343-1(序列號(hào)：6GK7343-1E*30-0*E0，版本號(hào)：V2.0)DI模塊：16點(diǎn)24VDI模塊(序列號(hào)：6ES7321-1BH02-0AA0)DO模塊：16點(diǎn)24VDO模塊(序列號(hào)：6ES7322-1BH01-0AA0)AI/AO模塊：4點(diǎn)AI/2點(diǎn)AO模塊(序列號(hào)：6ES7334-0CE01-0AA0)網(wǎng)絡(luò)要求：S7-300PLC作為主站連接至Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)地址為2，DP網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率為1.5Mbps。需完成的工作：液位控制系統(tǒng)的硬件配置。液位控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。（單體控制程序，液位控制程序，模擬量轉(zhuǎn)換程序）液位控制的上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)。（選作）順控系統(tǒng)所需的I/O點(diǎn)：1IN_MODEI0.0BOOL進(jìn)水出水閥手0/自動(dòng)1DI2IN_LOC_FWI0.1BOOL進(jìn)水閥手動(dòng)開(kāi)閥啟動(dòng)DI3IN_LOC_BWI0.2BOOL進(jìn)水閥手動(dòng)關(guān)閥啟動(dòng)DI4IN_LOC_STOPI0.3BOOL進(jìn)水閥手動(dòng)停止DI5IN_LMT_FI0.4BOOL進(jìn)水閥開(kāi)到位DI6IN_LMT_BI0.5BOOL進(jìn)水閥關(guān)到位DI7IN_RSTI0.6BOOL進(jìn)水出水閥故障復(fù)位DI8OUT_LOC_FWI1.0BOOL出水閥手動(dòng)開(kāi)閥啟動(dòng)DI9OUT_LOC_BWI1.1BOOL出水閥手動(dòng)關(guān)閥啟動(dòng)DI10OUT_LOC_STOPI1.2BOOL出水閥手動(dòng)停止DI11OUT_LMT_FI1.3BOOL出水閥開(kāi)到位DI12OUT_LMT_BI1.4BOOL出水閥關(guān)到位DI13SYS_ERR_RSTI1.6BOOL系統(tǒng)報(bào)警確認(rèn)DI1ANALOG_INPIW288WORD液位輸入值(0~27648)AI1IN_QK_FWQ4.0BOOL進(jìn)水閥開(kāi)閥輸出D02IN_QK_BWQ4.1BOOL進(jìn)水閥關(guān)閥輸出D13OUT_QK_FWQ4.2BOOL出水閥開(kāi)閥輸出D24OUT_QK_BWQ4.3BOOL出水閥關(guān)閥輸出D35IN_ERRQ4.4BOOL進(jìn)水閥故障指示D46OUT_ERRQ4.5BOOL出水閥故障指示D57HIGH_LMT_ERRQ4.6BOOL超上限報(bào)警D68LOW_LMT_ERRQ4.7BOOL低下限報(bào)警D7實(shí)驗(yàn)步驟參考：硬件配置：根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的S7-300PLC進(jìn)行硬件配置：桌面打開(kāi)STEP7軟件，，新建一個(gè)工程項(xiàng)目，命名該項(xiàng)目并選擇保存的路徑（建議使用非安裝操作系統(tǒng)的分區(qū)），點(diǎn)擊OK后進(jìn)入新建的項(xiàng)目文件。插入一個(gè)S7-300PLC。雙擊Hardware進(jìn)入硬件配置界面。300系列所需的模塊在SIMATIC300庫(kù)中尋找，根據(jù)實(shí)際模塊的型號(hào)、序列號(hào)、版本號(hào)進(jìn)行配置。分別加入機(jī)架（RACK）、電源模塊（PS）、CPU模塊（CPU）、輸入輸出模塊（SM），若機(jī)架上有以太網(wǎng)通訊模塊（CP）也必須加入，且模塊的配置順序必須和實(shí)際的模塊順序相一致。配置CPU模塊時(shí)，若選用的CPU模塊含有Profibus-DP接口，還需對(duì)Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置，配置為DP主站，設(shè)置DP地址為：2。初次配置需添加一條新的DP網(wǎng)絡(luò)。硬件添加完成后，設(shè)置DI模塊的輸入地址為：0…1，DO模塊的輸出地址為：4…5，AI/AO模塊的輸入/輸出地址為288…295/288…291，若默認(rèn)地址與要求地址不符，雙擊對(duì)應(yīng)的模塊，將“系統(tǒng)默認(rèn)”選項(xiàng)的勾去除，即可自行配置需要的地址。配置完成后，選擇“編譯并保存”（Saveandpile）按鈕進(jìn)行編譯保存。編譯通過(guò)并且保存后，回到STEP7主界面，此時(shí)PLC300中已經(jīng)包含所配置的CPU，在其中的程序塊（Blocks）中可生成正確的系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)塊（Systemdata），若編譯出錯(cuò)則無(wú)法生成此數(shù)據(jù)塊。選擇S7Program(1)，編輯其中的符號(hào)表，將所需的I/O表復(fù)制進(jìn)去，以便編程及讀程序時(shí)，更容易理解。所需的四列為符號(hào)名、地址、數(shù)據(jù)類型、注釋。完成后保存符號(hào)表。若出現(xiàn)紅色的叉號(hào)表示符號(hào)名沖突或者信息不完整。在程序塊中增加四個(gè)FC功能塊：FC1、FC2、FC3、FC4。打開(kāi)每個(gè)功能塊，編寫(xiě)相應(yīng)的控制程序。參考程序：FC1：具有形式參數(shù)的功能塊，需先在