上海工程技术大学分布式控制实验.doc

《S7-300与Wincc通信及界面设计

实验》

实验报告

机械工程学院

2013年5月

实验一循环灯监控实验

一、实验目的

掌握s7300与wincc如何通信

掌握wincc变量定义及与控制变量如何绑定

了解分布式控制系统中操作站的主要功能。

熟悉WINCC软件图形开发界面。

二、实验要求

实现控制系统组态过程，具体要求如下：

S7300PLC仿真器与计算机相连的组态过程。

图形界面设计实现。

实现并行驱动〔输入继电器及中间继电器〕图形界面

三、实验原理

与常规的仪表控制方式不同的是集散控制系统通过人机操作界面不仅可以实现一般的操作功能，而且还增加了其他功能，例如控制组态、画面组态等工程实现的功能和自诊断、报警等维护修理等功能。此外，画面方便的切换、参数改变的简单等性能也使集散控制系统的操作得到改善。

操作站的根本功能：显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成。操作站的根本设备有操作台、微处理机系统、外部存储设备、操作键盘及鼠标、图形显示器、打印输出设备和通信接口等。

〔1〕西门子S7系列PLC编程软件

本装置中PLC控制方案采用了德国西门子公司S7-300PLC，采用的是Step7编程软件。利用该软件可以对相应的PLC进行编程、调试、下装、诊断。

〔2〕西门子WinCC监控组态软件

S7-300PLC控制方案采用WinCC软件作为上位机监控组态软件，WinCC是结合西门子在过程自动化领域中的先进技术和Microsoft的强大功能的产物。作为一个国际先进的人机界面(HMI)软件和SCADA系统，WinCC提供了适用于工业的图形显示、消息、归档以及报表的功能模板；并具有高性能的过程耦合、快速的画面更新、以及可靠的数据；WinCC还为用户解决方案提供了开放的界面，使得将WinCC集成入复杂、广泛的自动化工程成为可能。

四、实验步骤

1、PLC程序设计及仿真调试。

2、变量定义。

3、画面设计及组态。

4、程序运行与调试。

5、系统联调及观察实验结果。

五、实验参考程序

循环灯监控程序

实验参考主画面

六、实验思考

1、实验中主画面设计和变量有何关系？

主画面内容的显示随变量的变化而变化。本实验的主画面主要起模拟作用，变量通过wincc和SIMATIC软件与主画面中的元素按钮链接起来。列如，图中圆圈的亮起表示M0.0、M0.1等线圈的接通，START和STOP表示I0.0的通断，除此之外还有计时器等，也可以通过主画面显示。

2、报警画面如何设计？

步骤一：WinCC工程管理器中，在图形编辑器中创立一个新的.PDL图形文件并编辑组态画面。

步骤二：从对象选项板中的控制板内，选择‘报警控件’，并将其拖放到到画面中。

步骤三：双击参加的报警控件，翻开其属性对话框，输入报警窗口的标题，选择窗口类型，有消息显示那么说明报警激活。

步骤四：Parameters〔参数〕标签，允许用户组态控件报警显示外观，如分割线，行属性，列属性以及是选中行还是选中单元格。

步骤五：Toolbar〔工具条〕标签，允许用户配置在运行窗口显示的工具按钮，其上的PROPERTIES〔属性〕按钮，用于设置工具钮的允许级，同样也可以设置相应的热键。

步骤六：MessagesBlocks/MessageLine〔消息块/消息行〕，允许用户组态操作员站上显示的消息数据，选择其望显示的的消息块，然后按OK确认。

步骤七：运行，测试报警和报警控件的组态设置。

3、报表数据与现场参数连接如何建立？

在现场设置数据采集器，通过现场总线，将数据传输到计算机，进行数据的处理并制成报表。

实验二模拟量控制实验

一、实验目的

掌握控制如何采集、仿真

掌握线性化编程与结构化编程

了解数据块在结构化编程中如何表达。

熟悉WINCC软件图形开发界面。

二、实验要求

实现控制系统组态过程，具体要求如下：

控制的组态过程。

数据块设计实现。

界面设计实现

三、实验原理

1、模拟量I/O模块

2、模拟量控制系统设计举例

如下图为一搅拌控制系统，由3个开关量液位传感器，分别检测液位的高、中和低。现要求对A、B两种液体原料按等比例混合，请编写控制程序。

要求：按起动按钮后系统自动运行，首先翻开进料泵1，开始参加液料A→中液位传感器动作后，那么关闭进料泵1，翻开进料泵2，开始参加液料B→高液位传感器动作后，关闭进料泵2，起动搅拌器→搅拌10s后，关闭搅拌器，开启放料泵→当低液位传感器动作后，延时5s后关闭放料泵。按停止按钮，系统应立即停止运行。【思考：在指定的相应液位〔如100、200等〕关泵