基于西門子PLC及其網絡的電爐溫度控制系統的設計

電氣自動化論文編號:ZD491  論文字數:24119,頁數:61，有開題報告，任務書，文獻綜述

 目    錄

摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論…………………………………………………………………………………1
    1.1 課題的內容及要求…………………………………………………………………1
    1.2 PLC的發展及應用………………………………………………………………1
        1.3.1 PLC的發展史………………………………………………………………1
        1.3.2 PLC的控制特點……………………………………………………………2
        1.3.3 西門子PLC S7400及S7300………………………………………………3
    1.4 現場總線的發展及其特點………………………………………………………5
        1.4.1 現場總線的發展和趨勢…………………………………………………5
        1.4.2 現場總線的特點………………………………………………………6
    1.5 OPC……………………………………………………………………………7
    1.6 監控技術及監控軟件………………………………………………………8
    1.7 本章小結………………………………………………………………………8
第2章 硬件的設計及網絡結構………………………………………………………9
    2.1 系統描述和控制要求………………………………………………………9
    2.2 硬件選擇………………………………………………………………………9
        2.2.1 西門子S7-300………………………………………………………9
        2.2.2 西門子S7-400………………………………………………………13
        2.2.3 網線電纜及部件…………………………………………………………15
 2.3 網絡結構………………………………………………………………………16
     2.3.1 西門子工業以太網通訊…………………………………………………17
     2.3.2 PROFIBUS-DP現場總線…………………………………………………18
 2.4 網絡構成元件表…………………………………………………………………22
第 3 章 系統軟件程序設計………………………………………………………………24
 3.1 STEP7的介紹 …………………………………………………………………24
     3.1.1 STEP7的簡介……………………………………………………………24
     3.1.2 使用STEP7創建一個項目………………………………………………24
     3.1.3 STEP7安裝的硬件要求……………………………………………………25
     3.1.4 STEP7安裝的軟件要求………………………………………………25
     3.1.5 STEP7標準軟件包……………………………………………………26
 3.2 控制系統的I/O點及地址分配…………………………………………………27
     3.2.1 S7300和S7400通訊所用變量…………………………………………27
     3.2.2 組態王和觸摸屏所用變量………………………………………………28
     3.2.3 PLC模塊安裝排布順序及地址總表……………………………………28
 3.3 系統硬件和網絡組態…………………………………………………………28
     3.3.1 STEP7硬件組態…………………………………………………………28
     3.3.2 網絡組態………………………………………………………………33
 3.4 編寫程序………………………………………………………………………34
     3.4.1 S7300中的應用程序……………………………………………34
     3.4.2 S7400中的應用程序……………………………………………39
 3.5 組態王軟件的應用………………………………………………………41
     3.5.1 組態王軟件的簡介…………………………………………………41
     3.5.2 組態王畫面的生成……………………………………………………42
第4章 系統的調試……………………………………………………………………44
 4.1 系統操作注意事項………………………………………………………………44
 4.2 系統調試…………………………………………………………………………45
總結…………………………………………………………………………………………49
致謝…………………………………………………………………………………………50
參考文獻………………………………………………………………………………51
附錄 A……………………………………………………………………………………52
附錄 B…………………………………………………………………………………53

摘要：當今社會，信息技術迅猛發展，已經深入到各個領域，對傳統的監控模式產生了極大的沖擊和影響。PLC和PROFIBUS現場總線技術以其結構簡單、費用低、易于維護、可靠性高、開放性等多種優勢日漸成為自動化領域的熱點，并以其諸多優點在工業監控領域引起了一場劃時代的變革。本文首先介紹了西門子PLC和現場總線的發展現狀,連接智能現場設備和控制設備的雙向數字通訊技術，現場總線具有開放性和互操作性，一些控制功能得以下移到現場設備中，然后對PROFIBUS現場總線技術和以太網進行了詳述。最后詳細介紹了它們的網絡結構和軟硬件設計，并對其中的一些主要的控制問題進行了研究。應用STEP7軟件在S7300和S7400中分別編寫好程序，通過可編程序控制器預先編好的程序進行控制，控制通過S7300的功能塊FM355的模糊控制改變交流調壓器的觸發時間從而改變控制電壓，形成最佳的控制量輸出來控制電爐的溫度。PROFIBUS和以太網實現數據的傳遞，利用組態軟件在上位機和觸摸屏上生成組態畫面，實現對電爐溫度的遠程控制。
關鍵詞:PROFIBUS   模糊控制  西門子PLC  以太網
 

Abstract: Current society, the information technology is developed rapidly, has already got deeply to each field, have produced great impact and influence to the traditional control mode. PLC and PROFIBUS on-the-spot bus with their of simple structure, expenses low easy to maintain , dependability high , opening ,etc. many kinds of advantage become focus of automatic field day by day technology, control with a great deal of advantage its field cause a epoch-making change in industry. This text has introduced the current situation of the development of the on-the-spot bus at first, connect the on-the-spot equipment of intelligence and two-way digital communication technology of controlling the equipment, bus live have opening and person who operate each other, some control function must following to move get on-the-spot equipment, then detailed to PROFIBUS on-the-spot bus technology. Network structure and software and hardware introducing it in detail finally are designed, and carried on research to some main control problems among them . Use STEP7 software write good procedure respectively among S7300 and S7400, through can programme procedure that controller finish in advance control, control through is it exchange to touch off time to change the voltage of controlling voltage regulator to change, form the best temperature failing to control the electric stove of control amount. PROFIBUS and Ethernet realize transmission of data, utilize configuration software in go to location produce configuration picture on the plane and touch-sensitive screen, realize the long-range control of the temperature of the circuit.
Keywords: PROFIBUS   Fuzzy control   Siemens PLC   Ethernet