通信與現(xiàn)場(chǎng)總線課程設(shè)計(jì)(基于profibus-dp的攪拌罐c_s控制系統(tǒng)設(shè)計(jì))

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1、通信與現(xiàn)場(chǎng)總線課程設(shè)計(jì)資料——基于PROFIBUS-DP的攪拌罐C/S控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：xxx學(xué)院：xxxxxxxx班級(jí)：xxxxxx姓名：xxx學(xué)號(hào)：xxxxxxxx日期：xxxxxx一、設(shè)計(jì)任務(wù)1.1系統(tǒng)介紹圖1.1設(shè)計(jì)任務(wù)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1.1所示?，F(xiàn)場(chǎng)控制層是一個(gè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS網(wǎng)。SIEMENS的可編程序控制器S7-300，CPU為314C-2DP（訂貨號(hào)6ES7314-6CF02-0AB0）與2臺(tái)SIEMENSMM440變頻器進(jìn)行主從通信，實(shí)現(xiàn)攪拌罐的PLC本地控制。管

2、理層是具有以太網(wǎng)連接的PC機(jī)，在這臺(tái)PC上運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器（Server）軟件，通過以太網(wǎng)與客戶端進(jìn)行通信。在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器主機(jī)的PCI總線插槽上內(nèi)置CP5611，采用SIEMENS內(nèi)部的多機(jī)接口協(xié)議MPI實(shí)現(xiàn)與SIEMENS的可編程控制器S7-300連接。在內(nèi)置CP5611的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上分別裝有SIEMENS的工控軟件平臺(tái)STEP7（v5.5sp1）和三維力控的組態(tài)軟件Forecontrol(V6.1sp3)。在工控軟件STEP7平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對(duì)SIEMENS的可編程序控制器S7-300及其通過工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS連

3、接的2臺(tái)SIEMENSMM440變頻器進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置、軟件編程和系統(tǒng)調(diào)試。在組態(tài)軟件ForecontrolV6.1平臺(tái)上，根據(jù)控制系統(tǒng)的工藝流程，完成上位監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)、編寫和調(diào)試，并實(shí)現(xiàn)上位機(jī)的遠(yuǎn)程控制。在管理層上，把上位主機(jī)作為C/S方式的服務(wù)器（Sever），并通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)（Client）的C/S方式訪問。進(jìn)一步還可以實(shí)現(xiàn)Intenet網(wǎng)上的B/S方式的網(wǎng)絡(luò)通信和控制。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）被控對(duì)象S7－300（CPU314C）與兩臺(tái)變頻器連接，構(gòu)成攪拌罐控制系統(tǒng)。它分為本地控制和遠(yuǎn)程控制。a）本地控制－在

4、攪拌罐旁邊控制柜上通過控制按鈕實(shí)現(xiàn)控制工藝。此時(shí)”遠(yuǎn)程控制/本地控制”選擇開關(guān)I0.0選擇“0”，表示控制系統(tǒng)處于”本地控制”狀態(tài)。b）遠(yuǎn)程控制—距離攪拌罐有幾百米——幾千米，通過與攪拌罐本地控制柜中控制器相聯(lián)的上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)監(jiān)控界面對(duì)攪拌罐進(jìn)行控制。此時(shí)，”遠(yuǎn)程控制/本地控制”選擇開關(guān)I0.0選擇“1”，表示控制系統(tǒng)處于”遠(yuǎn)程控制”狀態(tài)。系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示為Q124.0。泵A為通過現(xiàn)場(chǎng)總線Profibus-DP實(shí)現(xiàn)MM440變頻器控制的三相異步電動(dòng)機(jī)，它的狀態(tài)顯示為Q124.1；泵B為通過現(xiàn)場(chǎng)總線Profibus-D

5、P實(shí)現(xiàn)MM440變頻器控制的三相異步電動(dòng)機(jī)，它的狀態(tài)顯示為Q124.2；攪拌機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī),狀態(tài)位為Q124.3；排料閥C狀態(tài)位為Q124.4，是常閉型開關(guān)電磁閥。本地啟動(dòng)按鈕為I0.1、本地停止按鈕為I0.2，均為不帶鎖的主令按鍵。傳感器L（I0.3）、傳感器H（I0.4）、傳感器A（I0.5）分別為低液位傳感器、高液位傳感器、報(bào)警液位傳感器。（2）本地控制攪拌過程的工藝順序：a)按啟動(dòng)后，泵A和泵B同時(shí)開，A液體和B液體同時(shí)進(jìn)入罐內(nèi)。b)按A液體和B液體進(jìn)料比例供料（系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)料比例為2：3。設(shè)泵流速為每秒1

6、0升/秒，混合液總體積為500升。泵A完成進(jìn)料用時(shí)T1為20秒；泵B完成進(jìn)料用時(shí)T2為30秒。）c)供料完畢后攪拌機(jī)工作，攪拌A、B料的混合液體。攪拌時(shí)間T3設(shè)置為20秒。到時(shí)后，攪拌機(jī)停；d)排料閥C工作，將攪拌好的液體排除；當(dāng)液位低于低液位時(shí)，延時(shí)20秒后，閥C關(guān)閉；e)系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期，控制流程轉(zhuǎn)入到”a）泵A和泵B同時(shí)開”……（3）網(wǎng)絡(luò)控制將與控制對(duì)象直接相聯(lián)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器，在與其相聯(lián)的以太網(wǎng)中的其它計(jì)算機(jī)作為客戶端。在客戶端裝有三維力控組態(tài)平臺(tái)，用它進(jìn)行設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試組態(tài)軟件。操作客戶端的組

7、態(tài)軟件，通過與服務(wù)器上的組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制。本實(shí)驗(yàn)以網(wǎng)絡(luò)控制為主。二、組態(tài)軟件介紹1、“主菜單”窗口在開發(fā)平臺(tái)的工程中創(chuàng)建“主菜單”窗口，并讓該窗口一直置頂顯示，方便組態(tài)軟件運(yùn)行過程中進(jìn)行不同窗口的切換與控制?！爸鞑藛巍贝翱诎ㄒ韵驴丶褐鞅O(jiān)控、趨勢(shì)曲線、歷史報(bào)表、用戶管理與退出系統(tǒng)，如下圖:2、“攪拌罐”窗口2.1、“攪拌罐”窗口為該組態(tài)軟件的主要窗口，用來實(shí)時(shí)地顯示傳感器、泵、閥門、管道、攪拌罐等各實(shí)際工作元件的運(yùn)行狀態(tài)，如下圖:2.2、圖中的傳感器、泵、閥門、管道、攪拌罐等各個(gè)動(dòng)作元件都需要為

8、其加入“對(duì)象動(dòng)畫”，并進(jìn)行相應(yīng)的變量綁定。如對(duì)于管道的設(shè)置：再如低液位傳感器的設(shè)置：2.3、其中，對(duì)于攪拌罐的液位顯示，需要給“應(yīng)用程序動(dòng)作”中加入相應(yīng)腳本才能實(shí)現(xiàn):以下是自己編寫的腳本：/////////////模擬罐內(nèi)液位的變化IFRUN.PV==1&&OUT_VALEV.PV==0&&IN_A.PV==1&&IN_B.PV==1THENI