西门子PLC及其网络的电炉温度控制系统的设计与实现 二

西门子PLC及其网络的电炉温度

控制系统的设计

摘  要：本篇文章介绍了一种利用西门子PLC及其网络控制电炉温度，并且叙述了电炉的基本原理、PLC的基本原理、PLC的工程设计步骤。

   现今，自动控制技术尤其是温度控制技术在国内外得到广泛的应用和发展。时滞效应始终困扰着其实际应用，为此人们发明了多种控制方法来解决时滞问题，例如比例控制方式、PID控制方式、模糊控制方式，本文将针对一种温度控制方式进行学习，并设计一个用西门子可编程序控制器及其网络对电炉温度控制的项目，建立的系统使用PC和触摸屏控制。其控制过程首先是通过观测电炉温度的输出，采样进来的数据通过可编程序控制器预先编好的程序进行控制，实现对炉温的远程控制。

关键词：电炉温度控制系统 、工业以太网、Profibus-DP现场总线、PLC编程、触摸屏组态、网络数据交换、监控软件组态。

目   录

摘要·I

Abstact·II

绪论·1

1.1课题研究的意义·1

1.2系统简介·1

1.3可编程序控制器2

1.3.1可编程控制器的定义2

1.3.2 PLC的发展和典型的产品2

1.3.3 PLC在我国的发展趋势和应用领域4

1.4现场总线技术·5

1.4.1引言·5

1.4.2现场总线的产生6

1.4.3现场总线及现场总线控制系统·6

1.4.4现场总线的发展现状7

第2章 西门子PLC及网络技术的应用9

2.1 西门子可编程序控制器的结构组成·9

2.1.1 S7-300系列PLC·9

2.1.2 S7-400系列PLC11

2.1.3 西门子PLC的特点12

2.2 PLC对输入/输出的处理原则12

2.3西门子工业网络技术的应用·13

2.3.1 OPC13

2.3.2 监控技术及组态软件14

2.3.3 工业以太网的基本概念和应用领域·15

2.3.4  PROFIBUS总线协议的标准和应用16

第3章 系统总体设计方案及硬件组成·18

3.1 网络结构18

3.2 系统总体设计思路·18

3.3 系统硬件的选择19

3.3.1 S7-300·19

3.3.2 S7-400主控单元24

3.3.3 网线电缆及部件·26

3.3.4 HMI人机界面·27

3.4 西门子工业以太网通讯29

3.4.1 SIEMENS工业以太网的硬件结构29

3.4.2 SIEMENS工业以太网的软件支持 29

3.4.3 Profibus-DP现场总线29

3.4.4关于S7400、S7300的 DP支持30

第4章 系统软件程序设计及系统调试·33

4.1 STEP 7硬件组态和网络组态33

4.1.1 创建硬件组态33

4.1.2 创建网络组态35

4.2 组态王软件对PLC的监控36

4.2.1 组态王的基本构成 ·36

4.2.2 建立工程应用项目的基本方法·37

4.3 组态王OPC的链接过程·39

4.3.1 结构·39

4.3.2 CP1612网卡与以态网的连接·40

4.4 控制系统的I/O点及地址分配40

4.5 程序设计41

     4.5.1 CPU412-2 DP中 OB1的程序设计41

      4.5.2 CUP315-2DP 中0B35的程序设计42

      4.5.3 S7-300中OB1的程序设计·44

第5章 系统调试·46

第6章 结束语50

参考文献51

致谢·52

附录A53

附录B54