目 录
摘 要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 绪 论 1
1.1配料控制系统的概述 1
1.2 PLC及其控制的概述 1
1.2.1 PLC的发展趋势 1
1.2.2 PLC的控制特点 2
1.2.3西门子PLC的概述 3
1.3组态软件的概述 4
1.3.1 组态软件的发展趋势 4
1.3.2 西门子WINCC的概述 5
1.3.3 混合控制系统与组态软件 5
1.4现场总线的概述 6
1.4.1 现场总线的发展趋势 6
1.4.1.1现场总线的发展不会被计算机通信技术取代 6
1.4.1.2国内现场总线的发展趋势 7
1.4.2 现场总线的特点 8
1.5论文的主要工作 10
第2章 系统硬件设计 11
2.1系统原理和控制要求 11
2.1.1配料工艺过程分析 11
2.1.2系统的组成和结构图 12
2.1.3配料控制系统的硬件总体设计 12
2.2 硬件选型及模块介绍 12
2.2.1 SIMATIC S7-300 PLC 13
2.2.2 CPU315-2 DP 14
2.2.3模拟量输入模块SM331 15
2.2.4数字量输入模块SM321 18
2.2.5数字量输出模块SM322 19
2.2.6接口模块IM360和IM361 20
2.2.7通讯处理器模块CP343-5 21
2.2.8 PS 307电源模块(5A) 21
第3章 系统软件设计 24
3.1 PLC编程软件STEP7及其应用 24
3.1.1控制系统中的PLC设计 27
3.1.1.1传感器与执行机构 27
3.1.1.2 PLC的地址分配 28
3.1.1.3 PLC的程序设计 32
3.2 西门子WINCC监控软件及其应用 39
3.2.1配料监控界面的设计 39
第4章 系统的通讯实现 44
4.1现场总线与系统监控软件之间桥梁——OPC 44
4.2视窗控制中心(WINCC)与PLC之间的通讯 45
4.3 S7-300 PLC与WINCC之间的通讯实现 46
第5章 结束语 48
参考文献 50
致 谢 51
PLC与组态软件在配料控制系统中的应用和研究
摘 要：可编程序控制器(PLC,Programmable Logic Controller)因其高可靠性和较高的性价比,而在工业控制中被广泛应用.该文配料系统设计了电气控制、PLC程序控制和计算机监控这三个系统。文中在对三个系统分别介绍之余,着重于对后两个系统的阐述。
本项目采用的是德国Siemens公司的S7-300系列PLC,运用与之相配的STEP7编程软件,通过STL和LAD两种编程语言编制了下位机的控制程序,从而使该槽下配料系统可以按要求自动完成配料、称量、装料全过程,并自动实现称量补偿。
采用了同是Siemens公司的WINCC 工控组态软件对上位机监控软件组态,实现现场数据实时记录和监控,设计了实时称重。记录查询、报警、实时模拟等具有Windows风格的动态操作画面。PLC和设置在槽下操作室和高炉值班室的工控机组通过PROFIBUS现场总线组成一个混合型的工业控制系统,发挥上级工业PC和下级PLC各自的优势。此外,文中对系统中的检测设备--称重传感器和重量变送器的工作原理也作了较为详尽的探讨。为了提高生产效率,保持稳定可靠运行,提供便利的监控手段,在改造工程中采用了PLC和IPC相结合的混合控制系统方案,具有配置灵活、计量准确、控制协调、性能可靠和维修方便等优势,使槽下配料达到较高的自动化水平。论文内容包括对生产过程控制系统发展和现状的概述；配料系统工作原理和配料控制系统的总体设计,重点描述了包括硬件设计、编程环境及软件设计在内的西门子PLC在配料系统中的应用一些细节,组态软件WinCC及其在上位机监控系统中一些基本设计,以及PLC与上位机之间的通讯。
关键词：可编程序控制器；配料；组态软件；现场总线
