基于PLC的油泵控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

南京工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)中文摘要站油泵控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過(guò)引入變頻器與MM440之間通過(guò)PROFIBUS-DP總線傳輸數(shù)據(jù)控制變頻器及單片機(jī)與S7-300通過(guò)視窗控制中心進(jìn)行電機(jī)的電壓、電流、頻率、速度、壓力和變頻器故障報(bào)警等的達(dá)到了節(jié)約能源的目的，且提高了供油質(zhì)量，設(shè)備運(yùn)行的維護(hù)量關(guān)鍵詞：油泵變頻器WinCCPROFIBUS-DPPIDCP340MODBUSRTUI畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)外文摘要TitleThedesignofcontrolsystemofoilpumpbasedonPLCoftheuseoffrequencyconverter,greatlyreducesthestartupimpacttosupplypump,wearandnoise,increasedfortheservicelifeofpump.controlalgorithm,thesystemusesconstantfrequeproblemofinsufficientoil.TheS7-300PLCandMM440throughPROFIBcurrent,frequency,speed,pressureachievethepurposeofsavingenerKeywords:0ilpumpinverterWinCCPROFIBUS-DPPIDCP340MODBUSRTU南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) 1.3課題主要研究?jī)?nèi)容 3-1.3.2S7-300與MM440間DP通信 4- 4- 2.1.3油泵的基本特性曲線 2.1.4油泵的工況點(diǎn) 2.2.1變頻調(diào)速的原理 9-2.2.3節(jié)能分析 2.2.4恒壓供油系統(tǒng)的理論模型 3.1硬件選型 3.1.2變頻器選型 3.1.3S7-300與STM32進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊模塊選型 3.2硬件接線圖 3.2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 3.2.2電源電路的設(shè)計(jì) 3.2.3數(shù)字量接口設(shè)計(jì) 南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) 4.1.1PLC工作方式 4.1.2S7-300數(shù)據(jù)類(lèi)型 20-4.1.4地址重疊問(wèn)題 21- -21-4.1.6功能模塊FB和FC的區(qū)別 4.1.9模擬量輸出及參數(shù)值整定 4.3程序流程圖設(shè)計(jì) 24-4.3.1模塊化編程簡(jiǎn)介 24-4.3.2程序結(jié)構(gòu)圖 25-4.3.3主要程序流程圖 30- 30- 30-5.1.2Step7硬件組態(tài) 30-5.1.3報(bào)文介紹 5.1.4變頻器參數(shù)設(shè)置 37- 45- 47- 49- 5.3.2工藝界面 南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)5.3.3手動(dòng)操作界面 5.3.4報(bào)警界面 5.3.5趨勢(shì)界面 5.3.6歷史數(shù)據(jù) 5.3.8水流動(dòng)畫(huà)腳本介紹 5.4.1PID算法的實(shí)現(xiàn) 5.4.3PID參數(shù)整定 5.4.4系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 5.5故障分析 5.5.1調(diào)用程序塊無(wú)能流通過(guò) 5.5.5壓力傳感器零點(diǎn)問(wèn)題 致謝 參考文獻(xiàn) 附錄：程序 前言南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)第一章緒論1.1引言全集成自動(dòng)化(TIA)——樹(shù)立行業(yè)新基準(zhǔn)。圖1.1全集成自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)架圖1.2課題研究背景和研究意義南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)油的每日進(jìn)口量為740萬(wàn)桶，而美國(guó)的的日進(jìn)口量則只有720萬(wàn)桶2。當(dāng)然，由于克里1.3課題主要研究?jī)?nèi)容1.3.1變頻恒壓供油的實(shí)現(xiàn)PID控制器傳感器執(zhí)行結(jié)構(gòu)被控對(duì)象變送器南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)達(dá)到控制壓力的目的。在現(xiàn)場(chǎng)層的高速數(shù)據(jù)傳送應(yīng)用Profibus—DP總線，主站PLC周期性的讀取從站主站(PLC)程序循環(huán)時(shí)間短3。字量——整形數(shù)(0-27648)。在PLC程序內(nèi)部將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際壓力，經(jīng)FB41運(yùn)算過(guò)后LMN輸出仍為實(shí)數(shù)，調(diào)用FC106轉(zhuǎn)換為電機(jī)的速度0—16384(P2009=1)來(lái)控制電1.3.3WINCC監(jiān)控系統(tǒng)客戶、配方等的選件(Option)來(lái)靈活地?cái)U(kuò)展用戶的應(yīng)用[4。4.過(guò)程診斷5.支持冗余8.連接數(shù)據(jù)庫(kù)和IT系統(tǒng)9.評(píng)估和壓縮過(guò)程數(shù)據(jù)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)12.使用編程接口3/公式的結(jié)果一欄中，其它輸入0K,即可通過(guò)實(shí)際頻率變量與PLC的連接狀態(tài)來(lái)查看1.3.4壓力傳感器本次設(shè)計(jì)的售油機(jī)由8個(gè)子系統(tǒng)組成，也就是由8位同學(xué)共同設(shè)計(jì)完成，8個(gè)部分擇CP340模塊來(lái)完成，設(shè)計(jì)難點(diǎn)為利用CP340編寫(xiě)ModbusRTU通訊協(xié)議。南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)114001啟/停4002壓力(Kpa)4004頻率(Hz)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)第二章油泵的基本參數(shù)及其工作特性2.1油泵理論及油泵工況點(diǎn)分析2.1.1流體輸送設(shè)備流體的輸送是一個(gè)動(dòng)量傳遞過(guò)程，流體在管道內(nèi)流動(dòng)從泵或壓縮機(jī)等輸送設(shè)備獲得能量，以克服流動(dòng)阻力。輸送液體并提高其壓頭的設(shè)備是泵，輸送氣體并提高其壓頭的設(shè)備是壓縮機(jī)。不需要再吸入管路內(nèi)充滿水就能自動(dòng)的把水抽上來(lái)的是離心泵6。第一次使用自吸泵時(shí)，需要在泵內(nèi)灌水，使泵內(nèi)空氣排走，是吸水管內(nèi)的真空度不斷增大，被輸送的水便不斷沿吸水管上升。待泵內(nèi)完全充滿水時(shí)，泵就進(jìn)入正常工作狀態(tài)，完成自吸過(guò)程。在這之后的使用過(guò)程中自吸泵啟動(dòng)都不需要加水，其自身的葉輪裝置可以輔助其完成自吸過(guò)程。自吸泵的結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)容易，使其越來(lái)越受廣大用戶的喜愛(ài)。2.1.2油泵的工作參數(shù)在油泵的接線盒上，其銘牌參數(shù)有最大流量(40L/min),最大揚(yáng)程(35m),最高吸程(6～8m),功率(335W),轉(zhuǎn)速(2800r/min),電壓(380V),頻率(50HZ)等。流量、轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程之中只要有一個(gè)發(fā)生變化，其他兩個(gè)參數(shù)也會(huì)按照一定的規(guī)律變化。流量Q:指選定一個(gè)截面，在單位時(shí)間流過(guò)這個(gè)截面的流體的體積，那么流量Q=為橫截面面積。流量的單位一般為L(zhǎng)/s。揚(yáng)程H:泵把單位液體提升的高度叫做泵的揚(yáng)程，單位：m液柱。揚(yáng)程的變化直接使泵的流量發(fā)生變化6。泵的揚(yáng)程分為吸入揚(yáng)程和排出揚(yáng)程。把液體從容器中吸入到泵內(nèi)的揚(yáng)程叫吸入揚(yáng)程。吸入揚(yáng)程包括吸入高度和吸入管路的阻力損失兩部分，公式為：H吸=H吸高+H吸損。把液體從泵排到另一個(gè)容器的揚(yáng)程叫排出揚(yáng)程。排出揚(yáng)程包括排出高度和排出管路阻力損失兩部分，公式為：H排=H排高+H排損。泵的揚(yáng)程包括吸入揚(yáng)程和排出揚(yáng)程，公式為：H=H吸+H排=H吸高+H吸損+H排高+H排損。自吸泵的揚(yáng)程可用真空表檢測(cè)，排出揚(yáng)程可用壓力表檢測(cè)。因此泵的實(shí)際揚(yáng)程是：式2-1中P表——泵排出口壓力表的讀數(shù)，Pa;P真——泵吸入口真空表的讀數(shù)，Pa;U吸——泵吸入口測(cè)量點(diǎn)的讀數(shù)，m/s;U排——泵排出口測(cè)量點(diǎn)的流速，m/s;△h——泵吸入口和排出測(cè)量點(diǎn)的高差，m:在實(shí)際中，壓力表與真空表安裝高度差很小，可忽略不計(jì)△h=0;泵的吸入管徑與排出管徑一般情況下相等或相差不大，則U吸=U排，泵的揚(yáng)程與壓力表和真空表讀數(shù)的關(guān)系可簡(jiǎn)寫(xiě)成下式7:2.1.3油泵的基本特性曲線油泵是生產(chǎn)生活中，不可或缺的電力設(shè)備，泵的選擇直接影響到生產(chǎn)成本和效率。因此，泵的性能研究變得格外重要，根據(jù)泵的特性曲線比較泵的揚(yáng)程，功率和泵的總效率，作為選泵的依據(jù)。泵的特性曲線可用下列三個(gè)函數(shù)關(guān)系表示揚(yáng)程與流量之間函數(shù)：H=f1(Q);軸功率與流量之間的函數(shù)：N=f2(Q);效率與見(jiàn)圖2見(jiàn)圖2.10線0h0圖2.1泵的特性曲線從曲線圖可以就看出，自吸泵的揚(yáng)程在一定流量范圍內(nèi)是隨流量的增大而減少的，曲線比較陡峭表示適用于揚(yáng)程變化范圍大而流量不能變化太大的場(chǎng)合；軸功率隨著流量的增大而減少，顯然，流量為0時(shí)，軸功率為最大；流量和效率曲線類(lèi)似拋物線，開(kāi)口向下，該曲線的最高點(diǎn)，效率最高，該點(diǎn)為自吸泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)，及最佳工況點(diǎn)。該曲線的作用是泵以一定的流量點(diǎn)，都可以在曲線上找出一組與其相對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程、軸功率、效率，這一組參數(shù)稱為工作狀態(tài)，簡(jiǎn)稱工況或工況點(diǎn)，一般泵的額定參數(shù)就是與設(shè)計(jì)工況點(diǎn)相重合或相接近，設(shè)計(jì)工況點(diǎn)和最佳工況點(diǎn)相重合或很接近。在實(shí)際的選效率區(qū)間運(yùn)行，既能保證泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又可以節(jié)約電能。2.1.4油泵的工況點(diǎn)泵的正常工況點(diǎn)和額定工況點(diǎn)在額定工況點(diǎn)下的效率相對(duì)較高，額定工況點(diǎn)是廠家設(shè)定的工況點(diǎn)，但是我們?cè)谠O(shè)計(jì)使用中不一定達(dá)到，或者超過(guò)這個(gè)工況點(diǎn)都是有可能的，因此一般規(guī)定一個(gè)范圍，稱為泵的高效區(qū)。此區(qū)通常為最高效率的92%左右，而這就是泵的正常工況點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)符合75%～105%,根據(jù)工藝工況，將有一個(gè)最合適的壓力、流量和揚(yáng)程。實(shí)際運(yùn)行的工況時(shí)油泵性能曲線圖，根據(jù)實(shí)際，設(shè)計(jì)揚(yáng)程與流量，這個(gè)點(diǎn)就是正常工況點(diǎn)。油泵一般運(yùn)行在一個(gè)正常的范圍內(nèi)，其實(shí)際運(yùn)行還受到泵的安裝，管道的安裝及長(zhǎng)度，管徑以及實(shí)際揚(yáng)程等一系列因素的影響。2.2變頻調(diào)速分析及供油系統(tǒng)的理論模型2.2.1變頻調(diào)速的原理變頻器其原理便是先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)，即交-直-交的控制方式。從電機(jī)學(xué)可知，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：由式可知，電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率近似成正比，改變頻率f,就可以平滑地調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而可以連續(xù)方便地改變運(yùn)送介質(zhì)的流量。泵的轉(zhuǎn)速n、流量Q、壓力P、以及軸功率H具有如下關(guān)系：Qxn,Pxn2、Hαn3,即流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可方便地改變泵的出水量，可以有效保證期望的工況，降低系統(tǒng)的電動(dòng)損耗。2.2.2工況點(diǎn)調(diào)節(jié)當(dāng)油泵的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，其流量特性曲線也會(huì)發(fā)生變化。南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)圖2.2流量特性及管路特性曲線將閥的開(kāi)度加大，其管路特性曲線變成B2,工作點(diǎn)從C1移到C4,流量從Q1移到Q4。2.2.3節(jié)能分析的能源浪費(fèi)在閥門(mén)上，而且油流量的增加致使管線油溫快速上升，天氣溫度較高時(shí)，還會(huì)造成很大安全隱患。變頻器對(duì)過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、短路及電路失速都能可靠接地保護(hù)。油泵應(yīng)用變頻器，即可提高工效，又可節(jié)約用電，保護(hù)電機(jī)及設(shè)備。其應(yīng)用范圍將大大的增加。2.2.4恒壓供油系統(tǒng)的理論模型干擾干擾給定壓力R偏差ELMN測(cè)量元件及變送器測(cè)量值Z變頻器r油泵圖2.3恒壓控油控制原理框圖變頻恒壓供油將管網(wǎng)的油壓傳遞給S7-300,S7-300根據(jù)設(shè)定的壓力值讓實(shí)際壓力跟隨其變化，以達(dá)到恒壓供油的目的。當(dāng)壓力偏離平衡狀態(tài)而上升時(shí)，將壓力的變化轉(zhuǎn)換為膜片裝置的形變程度，壓力變送器將其轉(zhuǎn)化為電流變化量的上升，作為測(cè)量值Z送給PID調(diào)節(jié)器；調(diào)節(jié)器將Z與給定值R進(jìn)行比較，由于R保持不變，Z上升，則R-Z=E,E將下降，由PID的性質(zhì)，此時(shí)LMN值將下降；頻率f和轉(zhuǎn)速n也將隨著其下降，很顯然，轉(zhuǎn)速n下降將使出口壓力P也下降。如此使P回歸給定值，如果PID參數(shù)設(shè)置恰當(dāng)，可獲得比較滿意的調(diào)節(jié)的效果，這個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程可用符號(hào)簡(jiǎn)潔地表達(dá)為：P相反，當(dāng)干擾使出口壓力P下降時(shí)有：E就等于P+Z,系統(tǒng)變成了正反饋，就不能克服干擾，此時(shí)，可見(jiàn)，在正反饋控制系統(tǒng)中，反饋值上升，系統(tǒng)將越來(lái)越偏離給定值。第三章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1.1PLC選型控制點(diǎn)數(shù)一般不會(huì)超過(guò)64個(gè)；300的系統(tǒng)一般不超過(guò)512個(gè)；400則基本上就是大型根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和客戶的技術(shù)要求對(duì)控制系統(tǒng)工藝過(guò)程，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的I/0點(diǎn)數(shù)和I/0類(lèi)型。留有10%～20%的備用量即可。S7-300PLC系統(tǒng)伴儲(chǔ)卡背板總線輸出輸入通信信號(hào)信號(hào)處理器模塊模塊模塊過(guò)程過(guò)程連接控制信號(hào)其他接口模塊系統(tǒng)擴(kuò)展功能模塊過(guò)程控制對(duì)象或編程設(shè)備模塊通信撲口南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)數(shù)字量模塊DI16/D016*24V/0.5A訂貨號(hào)為6ES7323-1BL00-0AA0模擬量模塊AI4/A02x8/8Bit訂貨號(hào)為6ES7334-0CE01-0AA03.1.2變頻器選型標(biāo)準(zhǔn)變頻傳動(dòng)裝置MicroMaster系列分為●單項(xiàng)數(shù)據(jù)通信-打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序●雙向數(shù)據(jù)通信-3964R程序南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)如圖3.2所示。系統(tǒng)控制器報(bào)表設(shè)計(jì)器系統(tǒng)控制器報(bào)表設(shè)計(jì)器選項(xiàng)訪問(wèn)保護(hù)報(bào)蘑記錄變量記錄文本庫(kù)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)3.2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖4目傳感檢測(cè)路由路圖3.3系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖Winccflexible的IP地址為192.168.0.2,MM440的從站地址為4(P0918)。3.2.2電源電路的設(shè)計(jì)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)55口O盛O盛②圖3.4電源接線圖3.2.3數(shù)字量接口設(shè)計(jì)E圖3.5數(shù)字量接線圖3.2.4模擬量接口設(shè)計(jì)AIAIMCH3A下圖說(shuō)明了RS485模式下CP340和通訊伙伴連接時(shí)的接線圖(兩線制模式)。AB接收器8429圖3.7CP340接線圖(兩線制)如果電纜長(zhǎng)度超過(guò)50m,則必須在接收器上焊接一個(gè)約為330Q終端電阻，以確保第四章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介4.1.1PLC工作方式輪入來(lái)樣輪入來(lái)樣程序執(zhí)行輸出響新讀插入采樣程序執(zhí)石插出時(shí)新一個(gè)掃描周期內(nèi)部映象寄存器輸入映象寄存器輸出映象寄存能輸出闊子輸入端子出錨存器入設(shè)備寫(xiě)PLC的掃描工作方式會(huì)引起輸入/輸出時(shí)間滯后，程序編制的不合理也會(huì)引起輸入/4.1.2S7-300數(shù)據(jù)類(lèi)型常稱為B00了(布爾型),只有兩個(gè)值：0或1.如：I0.0,I0.1,M0.0,等。一個(gè)字節(jié)由8個(gè)bit組成。如：IBO(包括I0.0～I(xiàn)0.7位),QBO(包括Q0.0～Q0.7相鄰的兩字節(jié)(Byte)組成一個(gè)字(Word),來(lái)表示一個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)，字的范圍為0~南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)一般就不要用了。五、16位整數(shù)(INT,Integer)七、浮點(diǎn)數(shù)(Real)3.參數(shù)類(lèi)型南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)地址要示格式狀態(tài)值修改旅值2MD0BIN圖4.2變量表見(jiàn)變量表4.3所示智#16#011F圖4.3變量表從圖4.3變量表中就可以看出，MD90的數(shù)據(jù)，我們只要取MW92地位即可實(shí)現(xiàn)。南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)4.1.4地址重疊問(wèn)題4.1.6功能模塊FB和FC的區(qū)別4.1.7背景數(shù)據(jù)塊和全局?jǐn)?shù)據(jù)塊的區(qū)別4.1.8模擬量輸入及參數(shù)值整定有直接將整形數(shù)轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)的指令),用此實(shí)數(shù)減去5529.6,也就對(duì)應(yīng)了輸入模擬量南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) PIw272轉(zhuǎn)換為洋點(diǎn)數(shù)程序段2:標(biāo)題：pnw?72p57圖4.4輸入?yún)?shù)整定程序4.1.9模擬量輸出及參數(shù)值整定本次將PID輸出值整定在(0～16384)對(duì)應(yīng)(0～50HZ),FC106接收以一個(gè)工程單位表示，且標(biāo)定與下限和上限(LO_LIM和HI_LIM)之間的實(shí)型輸入(IN),南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)自動(dòng)控制系統(tǒng)被控量變化的動(dòng)態(tài)特性有以下幾種15,如圖4.5所示：Y穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)值穩(wěn)態(tài)值0輔擴(kuò)振第過(guò)程t資減露施過(guò)程四4.3程序流程圖設(shè)計(jì)4.3.1模塊化編程簡(jiǎn)介 4.3.2程序結(jié)構(gòu)圖操作系統(tǒng)上電操作系統(tǒng)手動(dòng)子程序序變頻器報(bào)警子程序讀壓力子區(qū)接收數(shù)據(jù)緊急停止子程序故障復(fù)位子程序循環(huán)中斷自動(dòng)子程序讀壓力子程序FC9濾波子程序PID子程序圖4.6程序結(jié)構(gòu)圖4.3.3主要程序流程圖南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)理的用戶程序。循環(huán)程序處理是PLC中的“常規(guī)”程序處理。如果使用了由事件控制的程序處理，通常只是將其作為主程序的補(bǔ)充。開(kāi)始NNN按下故障復(fù)位按鈕?調(diào)用故障復(fù)位子程序程序NN序結(jié)束圖4.70B1程序流程圖2.FC1程序流程圖南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)量波令?Y急停限值?泵全速運(yùn)行設(shè)定壓力泵PID運(yùn)行收到停止命Y壓力值大于上N限值?停止泵復(fù)位電機(jī)設(shè)置速度啟動(dòng)電機(jī)停機(jī)圖4.9FC2程序流程圖返返回下一次接收4.FC6程序流程圖響應(yīng)，主要是在接受到的數(shù)據(jù)后，判斷是否是給自己的數(shù)據(jù)。把對(duì)方的數(shù)據(jù)接收過(guò)來(lái)進(jìn)行CRC校驗(yàn)，如果為0,則為數(shù)據(jù)正確，傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)未丟失。并判斷傳輸過(guò)來(lái)數(shù)據(jù)的地址標(biāo)識(shí)符，判斷是否為自己的數(shù)據(jù)，不是自己的數(shù)據(jù)直接清空接收緩存區(qū)，并不做任何響應(yīng)。是自己的數(shù)據(jù)則將數(shù)據(jù)接收到指定的數(shù)據(jù)區(qū)，同時(shí)啟動(dòng)發(fā)送功能，發(fā)送相應(yīng)的返回?cái)?shù)據(jù)給主站，表示接收成功17。Y區(qū)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)4.3.4關(guān)鍵程序設(shè)計(jì)2.PID限幅控制程序縣白u(yù)收緩沖區(qū)(DB51)中的數(shù)據(jù)移到指定的地址區(qū)(DB50)。同時(shí)觸發(fā)發(fā)送標(biāo)志，發(fā)送數(shù)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)第五章系統(tǒng)聯(lián)調(diào)5.1.1PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通信簡(jiǎn)介傳送速度可在9.6kbaud～12Mbaud范圍內(nèi)選擇且當(dāng)總線系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所有連接到總線層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)?？蓪?shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車(chē)間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了可行的解決方案1。(1)PROFIBUS-DP(2)PROFIBUS-PA(3)P5.1.2Step7硬件組態(tài)1.組態(tài)主站取名為wudi,并選擇存儲(chǔ)位置，項(xiàng)目屏幕的左側(cè)選中該項(xiàng)目，在右側(cè)彈出的快捷菜單中選擇InsertNewObject插入SIMATIC300Station,如圖5.1所示，SIMATICManager-Iwudi-E畢設(shè)\程序\vwudi]日|(無(wú)過(guò)濾>跟曰日曰冊(cè)SIMATIC300()百S7程序(1)塊麗SIMATIC響Ethernet(1)圖5.1組態(tài)主站2.組態(tài)從站硬件配置時(shí)，尤其要注意實(shí)際硬件的型號(hào)和訂貨號(hào)，這些尤為重要，如果配置錯(cuò)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)Ar-10面圖5.2組態(tài)從站5.1.3報(bào)文介紹通訊幀分為兩個(gè)區(qū)域，即PKW區(qū)和PZD區(qū)。 南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)應(yīng)答報(bào)文為1396000000000004。第1個(gè)字第1個(gè)字(16位)=PKE=參數(shù)識(shí)別標(biāo)記IDAK=任務(wù)或應(yīng)答識(shí)別標(biāo)記ID.完整的PNU由基本參數(shù)號(hào)與IND的15-12位(下標(biāo))一起構(gòu)成，參看下文.第2個(gè)字第2個(gè)字(16位)=IND=參數(shù)的下標(biāo)PNU擴(kuò)展(PNU頁(yè)號(hào))。選擇文本的類(lèi)型+文本的讀或?qū)懴聵?biāo)(哪個(gè)元素):完整的參數(shù)號(hào)是由參數(shù)的任務(wù)/應(yīng)答識(shí)別ID(位0-10)中的基本參數(shù)號(hào)和下標(biāo)(PNU頁(yè)號(hào))中的第3字STW1ZSWI第1字第2字第3字第6字第7午第0宇圖5.4用戶數(shù)據(jù)類(lèi)型南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)符任務(wù)識(shí)別標(biāo)記ID的定義191:任務(wù)識(shí)別標(biāo)記ID含義正負(fù)0沒(méi)有任務(wù)。01請(qǐng)求參數(shù)數(shù)值1或27217或8327或84請(qǐng)求元素說(shuō)明。3756請(qǐng)求參數(shù)數(shù)值(數(shù)組),即帶下標(biāo)的參數(shù)。4或57747或8857或89請(qǐng)求數(shù)組元素的序號(hào)，即下標(biāo)的序號(hào)，“no,”。6757或847或8存儲(chǔ)參數(shù)數(shù)值(雙字)[RAM和EEPR27或817或8讀出或修改文本(MICROMASTER440不圖5.6任務(wù)識(shí)別標(biāo)記南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)應(yīng)答識(shí)別標(biāo)記ID含義對(duì)任務(wù)識(shí)別標(biāo)記ID的應(yīng)答0不應(yīng)答。01傳送參數(shù)數(shù)值(單字).2傳送參數(shù)數(shù)值(雙字)。3傳送說(shuō)明元素。446,7或1256,8或11697任務(wù)不能執(zhí)行(有錯(cuò)誤的數(shù)值).8對(duì)參數(shù)接口沒(méi)有修改權(quán)。未使用.預(yù)留，備用。預(yù)留，備用。傳送文本。圖5.7應(yīng)答標(biāo)記對(duì)應(yīng)答識(shí)別標(biāo)記ID的錯(cuò)誤數(shù)值=“任務(wù)不能執(zhí)行”的定義應(yīng)答識(shí)別標(biāo)記ID含義對(duì)任務(wù)識(shí)別標(biāo)記ID的應(yīng)答01至1512,3,7,8或11至1422,3,7,8或11至143說(shuō)明：(對(duì)任務(wù)4無(wú)效):在下標(biāo)=0或1時(shí)任務(wù)將被執(zhí)行。應(yīng)答識(shí)別標(biāo)記ID=4或5.4,6,7,8,11或124在下標(biāo)=0或1時(shí)任務(wù)將被執(zhí)行應(yīng)答識(shí)別標(biāo)記I6,7,8.11或1252,3,7,8或11至146參數(shù)只能設(shè)定為0.2,3,7,8或11至142,3,7,8或11至14決定于PKW的數(shù)目和變頻器最大不允許的參數(shù)數(shù)值2,3,7,8或11至145,10或152,3,7.8或11至142,3,7,8或11至14在BOP/AOP上無(wú)顯示。參數(shù)一定是隱含在BOP/AOP上?！癝C”有關(guān)?！癝C”=密碼)。1至15圖5.8錯(cuò)誤標(biāo)記南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)2.PZD區(qū)(過(guò)程數(shù)據(jù)區(qū))的運(yùn)行頻率(0-16384),傳送給電機(jī)。主站→MICRCMASTER4PZD1通訊幀的第一個(gè)字為控制字，其含義如圖5.9所示：“On(斜坡上升)IOFF1(斜坡下降)”。0否1是位01“OFF2:按慣性自由停車(chē)”。0是1否“OFF3:快速停車(chē)”0是1否“脈沖使能”。0否1是“斜坡函數(shù)發(fā)生路(RFG)使能”。0否1是“RFG開(kāi)始”。0否1是“設(shè)定值使能”DB10否1是位070否1是“正向點(diǎn)動(dòng)”.0否1是位09“反向點(diǎn)動(dòng)”0否1是“由PLC進(jìn)行控制”.0否1是位11“設(shè)定值反向”。0否1是“用電動(dòng)電位計(jì)(MOP)升速”。0否1是“用MOP降速”.0否1是0P0719下標(biāo)01P0719下標(biāo)1圖5.9控制字位10一定要是1,否則變頻器會(huì)將報(bào)文棄之不用。98低字節(jié)DB1.DBX20.076543210如果P2009=0,數(shù)值是以16進(jìn)制發(fā)送；如果P2009=1,數(shù)值是以十進(jìn)00.0對(duì)應(yīng)21.00.7對(duì)應(yīng)21.70.8對(duì)應(yīng)20.01.5對(duì)應(yīng)20.7故障復(fù)位7圖5.10故障復(fù)位程序位00否1是位10否1是位20否1是位30是1否0是1否位50否1是位60否1是位70否1是位8設(shè)定值/實(shí)際值偏差過(guò)大。0是1否位90否1是0否1是0是1否0是1否0是1否0否1是0是1否圖5.11狀態(tài)字變頻器的運(yùn)行狀態(tài)的程序如圖5.12下南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)#工Npp1.p1X03.3HH-()—-()—-()—圖5.12變頻器運(yùn)行狀態(tài)程序5.1.4變頻器參數(shù)設(shè)置在進(jìn)行快速調(diào)試之前，先將變頻器參數(shù)恢復(fù)為出廠值，設(shè)置P0010=30;P0970=1。然后進(jìn)行快速參數(shù)調(diào)試。電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)根據(jù)電動(dòng)機(jī)名牌上的數(shù)據(jù)設(shè)置，下面列出幾個(gè)重要的參數(shù)設(shè)置。見(jiàn)表1表1快速設(shè)置部分參數(shù)表參數(shù)內(nèi)容默認(rèn)值設(shè)置值說(shuō)明1選擇命令源26COM鏈路的通訊設(shè)置1頻率設(shè)定選擇26通過(guò)COM鏈路的通訊板(CB)設(shè)定1斜坡上升時(shí)間電機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)加速到最高頻率(P1082)所用的時(shí)間1斜坡下降時(shí)間電機(jī)從最高頻率(P1082)減速到靜止停車(chē)所用的時(shí)間最后將P3900設(shè)置為1,完成必要的電動(dòng)機(jī)參數(shù)運(yùn)算，計(jì)算完成后為使電動(dòng)機(jī)能夠運(yùn)行，需要將P0010設(shè)置為0。與通信相關(guān)參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表2表2通信設(shè)置參數(shù)表參數(shù)內(nèi)容默認(rèn)值設(shè)定值說(shuō)明PROFIBUS地址34地址值為4報(bào)文停止時(shí)間(ms)如果通訊鏈路收不到報(bào)文那么在延時(shí)該時(shí)間后產(chǎn)生F0070如果變頻器較多的話，建議使用通訊的方式設(shè)置參數(shù)。5.1.5報(bào)文收發(fā)測(cè)試便，可在程序中開(kāi)辟一塊靜態(tài)存儲(chǔ)空間，即DB1,用來(lái)存放要讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)塊格式與PKW和PZD的結(jié)構(gòu)相似，如圖5.13所示，讀寫(xiě)區(qū)域分開(kāi)。南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)地址名稱類(lèi)型1)讀出P0002到P1999之間的數(shù)值出變量VAT1表格(T)編輯(日插入①PLC變量(A)視圖(V)選項(xiàng)(0)窗口(W)幫助(H)VAT1-@wudiSIMATIC300(1)\CPU315F-2PN/DP\S7程序(1地址符號(hào)溫示格式狀態(tài)值修改數(shù)值3456789圖5.14請(qǐng)求P0700數(shù)值發(fā)送請(qǐng)求命令：12BC000000000000返回命令12BC0000南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)請(qǐng)求讀出參數(shù)P1082(1082=43A(hex))表格(1)編輯(E)插入(PLC變量(A)一視圖(V)選項(xiàng)(O)套國(guó)(W幫助(H)VAT1@wudi\SIMATIC300(1)\CPU315F-2PN/DP\S7程序(地址符號(hào)顯示格式狀態(tài)值修改數(shù)值23456789圖5.15請(qǐng)求P1082數(shù)值由變量表可知：應(yīng)答報(bào)文返回243A000042480000,2表示這是一個(gè)雙字長(zhǎng)的參數(shù)，X符號(hào)位一指數(shù)位尾數(shù)位313029282726252423222120圖5.16浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換軟件由圖5.16浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換軟件可知，P1082=50.00HZ,也可通過(guò)計(jì)算的方法得出請(qǐng)求讀出參數(shù)P1000(1000=3E8(HEX))的值南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)留VATI-@wudi\SIMATIC300(1)\CPU315F-2PN/DP\S7程序(1地址符號(hào)蓋示格式狀態(tài)值修改數(shù)值234即#16#000656789圖5.17讀出參數(shù)P1000的數(shù)值由變量表5.17可知：這是一個(gè)單字長(zhǎng)的參數(shù)，數(shù)值保存在DB1.DBW6,數(shù)值為0006(HEX讀出參數(shù)P0918通訊地址(918=396(hex))的值表格編輯()插入PLC變量(A)視圖(V)選項(xiàng)O)音口(W)幫助(H)VAT1一wudi\SIMATIC300(1)\GPU315F-2PN/DP\S7程序(1)地址符號(hào)顯示格式狀態(tài)位DB1.DBW05689圖5.18讀出參數(shù)P0918的數(shù)值把參數(shù)P1082的數(shù)值修改為50.00第一步，讀出P1082的值南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)-回A?6VAT1-wudi\SIMATIC300a)\CPU315F-2PN/DP\S7程序地址符號(hào)品示格式狀態(tài)值修改數(shù)值456DB1.DBW681圖5.19讀出P1082的值000042200000,其中為雙字，數(shù)值為42200000(IEEE浮點(diǎn)數(shù)),如果想要修改P1082的數(shù)值，則根據(jù)任務(wù)識(shí)第二步，把參數(shù)數(shù)值修改為50.00(=42480000(IEEE浮點(diǎn)數(shù)))。表格(T)編輯(E)插入(1)PLC變量(A)視圖(V)選項(xiàng)(O)畜口(W)幫助(H)%2監(jiān)(AT1@wudi\SIMATIC300(八GPU315F-地址征號(hào)顯示格式狀態(tài)值修政數(shù)值682圖5.20修改P1082得值發(fā)送請(qǐng)求參數(shù)修改命令343A000042480000,變頻器返回命令243A00004248南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)讀出r0021,r0025,r0027,r0038頻率，電壓，電流，功率因數(shù)的值出變量-[VAT1@wudj\SIMoNLINE)表格(1)編輯(E)入)PE資量(A)W接助(H)地址DB1.DBW2晉#16#1026圖5.21頻率值變量-[VAT1wudiSIMAC30005程序(1)ONLNE]指要量(A)轉(zhuǎn)聯(lián)H乙示格式圖5.22電壓值址符號(hào)圖5.23電流值南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)委相W幫助(H)同符號(hào)顯示格式圖5.24功率因數(shù)讀回來(lái)的值保存在DB1.DBW8為W#16#FB31圖5.25發(fā)送停止命令為了正向點(diǎn)動(dòng)，在DB1.DBW20寫(xiě)入W#16#057E圖5.26發(fā)送點(diǎn)動(dòng)命令南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)圖5.27發(fā)送停止命令6算#16#047F7望#16#199989正反方向是將位11置0或置1,地址是DB1.DBX20.3,正反方向點(diǎn)動(dòng)是將位8置0或置1,本次使用的CP340傳輸接口為RS422/RS485(X.27),可以在半雙工(RS485)和全雙工(RS422)之間進(jìn)行選擇。本次接口類(lèi)型選擇RS485(半雙工模式)。硬件采用CP340,CP340可以傳輸十六進(jìn)制的00-FF之間的任何數(shù)據(jù)，根據(jù)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)且運(yùn)行穩(wěn)定。程序段1:標(biāo)題：//1.預(yù)置16位寄存器為16進(jìn)制FFFF,作為CRC寄存器；//3.把寄存器的內(nèi)容右移一位，用0填補(bǔ)最高位，檢查移出位；//7.最后得到的CRC寄存器即為CRC校驗(yàn)碼；DB_NODB_NO_Int2.0物物口衛(wèi)圖5.31通信組態(tài)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)間4ms,其他的參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置7。本次選用本次選用RS485接口的CP340,設(shè)置接口屬性如下：CFullDuplex(RS422)Four-WirehHalfDuplex(RS485)Two-WireMo確定取消幫助圖5.32設(shè)置接口屬性5.2.3Modbus—RTU的通信幀本次使用03和06功能，見(jiàn)表1。表一命令03(HEX)讀單個(gè)或多個(gè)寄存器命令06(HEX)寫(xiě)單個(gè)寄存器此命令包含在“命令10”中命令3格式如下(讀寄存器命令):表二儀表地址功能碼起始地址讀取數(shù)量CRC低位CRC高位表三儀表地址功能碼字節(jié)計(jì)數(shù)N輸入狀態(tài)CRC低位CRC高位南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)命令6格式如下(寫(xiě)單個(gè)字節(jié)):表四儀表地址功能碼寄存器地址寄存器內(nèi)容CRC低位CRC高位表五儀表地址功能碼寄存器地址寄存器內(nèi)容5.2.4CP340的Modbus—RTU通信測(cè)試單片機(jī)為主機(jī)，PLC為從機(jī)，從機(jī)在建立與主機(jī)通信之前，一直處于對(duì)通信線路的Modbus——RTU通信構(gòu)造數(shù)據(jù)幀見(jiàn)圖5.33,5.34。名稱類(lèi)型注釋從站地址f功能碼03讀字節(jié)數(shù)啟停信號(hào)壓力頻率CRC地位校驗(yàn)CRC高位校驗(yàn)圖5.3303功能代碼響應(yīng)幀南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)名稱類(lèi)型注釋從站地址f功能碼06寫(xiě)00寄存器地址Q5寄存器內(nèi)容CRC地位CRC高位圖5.3406功能代碼響應(yīng)幀件，見(jiàn)圖5.36,在pollDefinition中輸入如下圖5.35:X圖5.3503功能000973-Rx:02030A000500414EE2C18F40003喜一回圖5.36發(fā)送03命令南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)ModbusPoll-MbpCommunicationTraf2A4dra:Fu1tipl0r5.3WinCC組態(tài)界面分析南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)可以設(shè)置壓力值或者手動(dòng)操作啟動(dòng)油泵。6、工藝流程界面——根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)流程，給操作員一個(gè)直觀的操作界面，同時(shí)顯示各項(xiàng)運(yùn)8、授權(quán)登錄——在手動(dòng)操作下，只有級(jí)別較高的人才可以使用。5.3.2工藝界面系統(tǒng)運(yùn)行變頻器故障屏控制面板控制壓力報(bào)詈工藝界面油泵轉(zhuǎn)速工藝界面手動(dòng)操作量流程傳器報(bào)警界面趨勢(shì)界面退出故障位圖5.38工藝界面從圖5.38中，可以看到左側(cè)為畫(huà)面切換和停止按鈕，上方顯示界面信息從左至右為(工程名稱，界面名稱，系統(tǒng)時(shí)間，與PLC的連接狀態(tài)，當(dāng)前登錄的用戶)。畫(huà)面窗口中顯示工藝流程界面畫(huà)面，指示燈顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)參數(shù)顯示轉(zhuǎn)速，電壓，電流，功率因數(shù)等基本參數(shù)，油泵旁顯示當(dāng)前頻率，壓力傳感器旁顯示壓該手動(dòng)操作按鈕與手動(dòng)操作界面按鈕的區(qū)別在于速度不可調(diào)節(jié)。南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)5.3.3手動(dòng)操作界面SEMENS變頻器故障油泵操作復(fù)位啟動(dòng)停機(jī)點(diǎn)動(dòng)故障復(fù)位退出反轉(zhuǎn)速度設(shè)置正轉(zhuǎn)速度0操作前，請(qǐng)復(fù)位!!圖5.39手動(dòng)操作界面手動(dòng)操作順序，開(kāi)手動(dòng)(手動(dòng)指示燈點(diǎn)亮)--(輸入速度)按下速度設(shè)置—按下5.3.4報(bào)警界面II斷可密圖5.40報(bào)警組態(tài)n平王4WinCCWinCC-運(yùn)行系統(tǒng)-素②389歷史數(shù)據(jù)5-聲音觸發(fā)變量被禁止操作，1-允許操作b-禁止播放聲音，1-允許播放聲音將報(bào)警聲音重新播放待處理：2待確認(rèn)：1已隱藏0列表：210-24:31編號(hào)消息文本1110南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)5.3.5趨勢(shì)界面核報(bào)警界面退出就緒②沒(méi)定壓圖5.42趨勢(shì)界面5.3.6歷史數(shù)據(jù)①定切器m日相名稱圓ProcessValueArdive資量名稱交量型時(shí)日存也在量中乘瘦質(zhì)期日檔同數(shù)北送數(shù)功國(guó)數(shù)事統(tǒng)允許實(shí)際震率實(shí)壓出電于主際或出電壓2015-04-2518:33:28周裝-誰(shuí)續(xù)設(shè)定壓力沒(méi)定壓力2015-04-1915:1149周期-連燥系1模圖5.43變量歸檔組態(tài)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)WinCC-運(yùn)行系統(tǒng)WUDImep歷史數(shù)據(jù).Pdl10:25.48AM連接狀態(tài)：0K當(dāng)前登錄用戶：實(shí)際頻率35.83972549438435838725494384835.839725494384835.839725494384835.839725494384835.839725494384835.8397254943848手動(dòng)操作手動(dòng)操作趨勢(shì)界面(實(shí)際速度設(shè)定壓力壓力值設(shè)定壓力11980.902770996094980.902770998094980.902770998094980.902770996094980.902770996094980.902770996094980.902770996094設(shè)定壓力圖5.44歷史數(shù)據(jù)界面連接狀態(tài)：0K當(dāng)前登錄用戶：監(jiān)控界面監(jiān)控界面手動(dòng)操作報(bào)警界面趨勢(shì)界面歷史數(shù)據(jù)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)硒回圖5.46報(bào)表布局界面打印按鈕的C腳本voidOnClick(cher*lpszPictl/syntax#detineTagNamelnActisprint(szBuffer."DATETIME>='%s'ANDDATETME<=1%s",GetTagChar(FeporBeginTime")SetTagChar("AlermFilter,szBuffer);//RetunRPTJobPrint(TimeRangePrint")//Retum-TypeBO?L這里腳本的功能用于合成報(bào)警過(guò)濾的條件。其中Sprint函數(shù)用于把ReportBeginTime和ReportEndTime中的字符串做拼接傳送給變量szBuffer,從而獲得報(bào)警過(guò)濾條件。南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)RPTjobPrint(打印函數(shù)),TimeRangePrint為打印作業(yè)的名稱。5.3.7登錄與退出快捷鍵分配候顯示登陸窗口候顯示登陸窗口J/自動(dòng)圖5.47登陸界面手動(dòng)登錄5.3.8水流動(dòng)畫(huà)腳本介紹ActualPointLeft_TriEndIfActualPoincLeft_IrigEndIfEndIfEndIf南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)對(duì)應(yīng)水流向左。X值增加或減少的步長(zhǎng)影響水流的速度。SelectCaseHMIRuntime.SmartTags("WHMIRuntime.SmartTags("WaterFlowStart")=True南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)5.4系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析程序調(diào)用PID功能塊FB41,FB41為位置式PID算法，由于PID控制的功能塊參數(shù)很多，結(jié)合功能塊對(duì)應(yīng)的框圖來(lái)學(xué)習(xí)和理解這些參數(shù)。結(jié)合功能塊對(duì)應(yīng)的框圖來(lái)學(xué)習(xí)和理解這些參數(shù)。FB41的原理框圖如圖5.48所示：給定值y1=rv_rgB×100/27640偏差測(cè)量值a00一。七例(r)CRPNP-4將偏差的比例、積分和微分的線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控現(xiàn)象進(jìn)行控制，其傳5.4.2PID死區(qū)從控制系統(tǒng)的性能要求上，我們可以允許被控量在允許的范圍內(nèi)波動(dòng)，我們?cè)试S南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)被控量的誤差大小，被稱為PID的死區(qū)寬度。節(jié)，若干擾的范圍是-5到+5,設(shè)置一個(gè)-5到+5不調(diào)節(jié)的門(mén)檻，誤差超過(guò)這個(gè)范圍在進(jìn)5.4.3PID參數(shù)整定時(shí)間為200ms,則FB41的采樣時(shí)間cycle參數(shù)也設(shè)置為200ms,cycle的值需要設(shè)置的小于等于0B35的執(zhí)行周期。首先將調(diào)節(jié)器設(shè)置為純比例控制(即積分時(shí)間TI為“o”,本次設(shè)置為5000s,使益GAIN并施加干擾作用，直至控制系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩的過(guò)渡過(guò)程，如圖5.49所示，圖5.49等幅振蕩曲線南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)表三臨界比例度法調(diào)節(jié)器參數(shù)表應(yīng)采用的控制規(guī)律P得到這組數(shù)據(jù)之后，再在運(yùn)行中優(yōu)化這些參數(shù)，直到得到較好的波形即可。FB41在0B35中調(diào)用，如果OB35的中斷時(shí)間是200ms,肉眼是看不出其在OB1中調(diào)用的不同，如果在硬件組態(tài)中，把中斷時(shí)間改為2s,那么很明顯就可看出FB41每隔2s執(zhí)行一次。PID調(diào)整可以通過(guò)打開(kāi)PID控制面板，選擇PID背景數(shù)據(jù)塊，調(diào)整PID參數(shù)。如圖5.50所示：P2)積分作用開(kāi)胸積分時(shí)g):3)積分作用初始化5)淵分作用并向01動(dòng)上限QD:100”稱準(zhǔn)化信核量)f積分作用保特)死區(qū)5.4.4系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析調(diào)節(jié)參數(shù)只能在一定范圍內(nèi)起作用，如果方案不合理，工況的改變，則無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)比例度，積分時(shí)間和微分時(shí)間，都不會(huì)達(dá)到調(diào)節(jié)預(yù)定的質(zhì)量要求?？紤]安全因素，調(diào)節(jié)過(guò)程中壓力偏離給定值不得超過(guò)50.0KP,本次設(shè)計(jì)的壓力定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)過(guò)程的曲線在曲線界面中已給出，現(xiàn)在分析其參數(shù)：由圖5.41趨勢(shì)曲線圖可計(jì)算出：最大偏差A(yù)=140-0=140Kp;余差C=100-0=100KP;第一個(gè)超調(diào)量B=140-100=40KP,第二個(gè)超調(diào)量B’=110-100=10KP,第三個(gè)超調(diào)量新穩(wěn)態(tài)值的±2%范圍內(nèi)為100*±2%=±2KP,即進(jìn)入98——102KP,則認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程結(jié)束，從圖中可知過(guò)渡時(shí)間約為：19:35:10-19:34:20=50s,衰減比n=B/B'=40/10=4,實(shí)踐數(shù)據(jù)表明，衰減比一般在4～10左右較好，這時(shí)系5.5.1調(diào)用程序塊無(wú)能流通過(guò)圖5.51無(wú)能流程序圖加入條件(常開(kāi)或常閉觸點(diǎn))或在FC1的程序結(jié)尾使用“--(SAVE)”指令，可以改變5.5.2變頻器斷電啟動(dòng)后報(bào)A0703伴隨著F0070,復(fù)位后，恢復(fù)正常。發(fā)送了沒(méi)有內(nèi)容的報(bào)文時(shí)，會(huì)出現(xiàn)異常)。速度設(shè)置狀態(tài)顯示變頻器正在送行速度設(shè)置變須路報(bào)警E6MSNS開(kāi)手動(dòng)監(jiān)控界面手動(dòng)操作歷史數(shù)據(jù)南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)5.5.5壓力傳感器零點(diǎn)問(wèn)題在沒(méi)有加壓的情況下，傳感器的輸出壓力測(cè)得為11.4837KPa,電流輸出大于4mA,說(shuō)明傳感器需要矯正。n王圖5.53沒(méi)有加壓時(shí)讀出的的數(shù)字量在變送器沒(méi)有加壓的情況下，PIW272測(cè)得值應(yīng)為5529.6,調(diào)節(jié)零點(diǎn)電阻器，使PIW272得值為5529.6,或輸出電流4mA(電流表0.2極以上);變送器加壓至滿量程，調(diào)節(jié)滿程電阻器，使PIW272輸出27648,或輸出電流20mA。反復(fù)調(diào)節(jié)三次以上，直至信號(hào)輸出正常即可。5.5.6PID曲線抖動(dòng)嚴(yán)重圖5.54PID曲線圖由于本次傳感器的接的是普通的線，沒(méi)有加干擾防護(hù)；且壓力傳感器離泵的出水口比較近，會(huì)造成傳感器抖動(dòng)帶來(lái)的較大干擾。為了減少電子干擾，對(duì)于模擬信號(hào)，應(yīng)使用雙絞屏蔽電纜，屏蔽層一點(diǎn)接地來(lái)解決此問(wèn)題，擾動(dòng)將會(huì)小一些。再加入軟件濾波則更加有效的解決了曲線抖動(dòng)問(wèn)題。5.5.7自吸泵吸不上油的原因1.泵體內(nèi)沒(méi)注滿油2.泵體進(jìn)口處漏氣3.吸程不夠本次調(diào)試就發(fā)現(xiàn)剛買(mǎi)的泵的進(jìn)口處沒(méi)有密封好，導(dǎo)致出口處一直在出氣，進(jìn)口處沒(méi)有吸氣，經(jīng)過(guò)加泡沫墊圈得以解決此問(wèn)題。第六章總結(jié)致謝吳弟二0一五年六月于南京參考文獻(xiàn)2010年學(xué)術(shù)會(huì)議.2.WOLFFI.MicrostripBandpassFilterUsingDegenerateModesRingResonator[J].Electron.Lett.,1972,8(12):163-164.3.陳忠平.西門(mén)子S7-300/400系列.北京.人民郵電出版社.2010年1月第一版.355-3644.孫書(shū)芳，柴瑞娟，孫承志等.西門(mén)子PLC高級(jí)培訓(xùn)教程(第二版).北京.人民郵電出版社.2011年11月第二版.255-2675.蔣天偉，趙京濤.ModbusRTU通信在CP340系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)[J]通信技術(shù)20106.程正順.汽車(chē)燃油泵性能真空度法檢測(cè)系統(tǒng)的研究.武漢理工大學(xué)碩士論文.21-237.王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京.北京航空航天大學(xué)出版社.2013年8月第三版.308-3118.張春海.抽油機(jī)專(zhuān)用變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè).10-139.葛永廣，趙偉，葛震.變頻功率因數(shù)的測(cè)量分析[J].電氣技術(shù)11.張運(yùn)剛，宋曉春，郭武強(qiáng).西門(mén)子S7-300/400PLC技術(shù)與應(yīng)用.北京.人民郵電大學(xué)出版社.2007年8月第1版.9212.姜建芳.西門(mén)子S7-300/400PLC工程應(yīng)用技術(shù).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2013年10月第一版.772-78213.陽(yáng)憲惠.現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用.北京.清華大學(xué)出版社.2008年10月第二版.1-1314.龍志強(qiáng)，李迅，劉建斌.計(jì)算機(jī)控制及網(wǎng)絡(luò)技術(shù).北京.中國(guó)水利水電出版社.27-3015.林錦國(guó).張利.李麗娟.過(guò)程控制(第三版).南京.東南大學(xué)出版社.116-12016.黃堅(jiān).自動(dòng)控制原理及其應(yīng)用.北京.高等教育出版社.12-5317.SIEMENS.CP340/CP341Multi-Stationpollingbase南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)20.SIEMENS.SIMATICS7-300CP340的PtP耦合與組態(tài)設(shè)備手冊(cè).2011年04月.150-20021.李寧，白晶，陳桂.電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控系統(tǒng).北京.高等教育出版社.67-88全局符號(hào)表符號(hào)地址注釋23變頻器報(bào)警4壓力報(bào)警56自動(dòng)指示燈789crc校驗(yàn)計(jì)算50hz-1395r/min實(shí)時(shí)速度實(shí)際輸出電流通訊數(shù)據(jù)塊1讀DP從站數(shù)據(jù)寫(xiě)DP從站數(shù)據(jù)急停急停按下2故障復(fù)位2變頻器故障222正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)2實(shí)際頻率2手/自動(dòng)按鈕2手/自動(dòng)(屏)2屏控指示燈23點(diǎn)動(dòng)3點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行33手動(dòng)指示燈3333南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)3電機(jī)過(guò)載344面板指示燈4面板/屏444系統(tǒng)運(yùn)行指示燈4系統(tǒng)運(yùn)行4壓力上限4壓力值4555復(fù)位5復(fù)位結(jié)束5變頻器正在運(yùn)行5電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行5中間換算55壓力傳感器5設(shè)定壓力6設(shè)定壓力值6設(shè)置速度6轉(zhuǎn)換為1638461395設(shè)置速度值6啟動(dòng)6電機(jī)正在運(yùn)行6停機(jī)6壓力下限6功率因數(shù)6實(shí)際輸出電壓77Z南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)F#DB1.poweron南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)“Panel/1ight”IXG”)“HMIR“Hand/“Hand/“HMI“HMI““Hand/“Hand/R“Hand/“manual“panelwQ“panelt“ON“程序段8;標(biāo)題：“ON”“0B100”“ON”“0B100”“START_“0B100““0B100““Modbus““InverterAlarm”“RUNING”“RUNNING1”“Readthe程序段13:標(biāo)題：EN27ala7-we-e-1四tt稿PIWPIW272轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)“sensor”IN“sensor”IN程序段2:標(biāo)題：D6-南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)程序段4:標(biāo)題：W9-程序段5:標(biāo)題:均值濾波“Pressure“PressureD10-南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)程序段6:壓力報(bào)警“Pressure“ARALM“計(jì)算上下限計(jì)算上下限3南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)“The程序段9:壓力下限 “automatic“Pressure“E-stoP“Pressure“Pressurevalue"-DB1.DBX21.南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)“DPRD_DAT”EN“DPWR_DAT“ENP#DB1.BYTE4-RECORD大于上限小于下限大于上限小于下限PIn運(yùn)行“PIDING“ 南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文) LMN_PER “Set“Pressure南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)程序段15:標(biāo)題：“PIDING“FC106#MD1-程序段16:標(biāo)題：主釋?zhuān)褐麽專(zhuān)骸癙IDING”0程序段17:標(biāo)題：“PIDING”“DPRD_DAT”“DPWR_DAT“P#DB1.BYTE4-RECORD南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)程序段18:壓力值#m34#m34#m400“Command_“E-stoP“DPRD_DAT”EN南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)“RESET”“0B100”MOVE“RESET_0K”S“DPRD_DAT“P#DB1.EN“RESET_0K“BACKWORD"3南京工程學(xué)院工業(yè)中心畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)“SET_n“1395_“1395_“1395