通信与现场总线课程设计(基于profibus-dp的搅拌罐c_s控制系统设计)

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1、通信与现场总线课程设计资料——基于PROFIBUS-DP的搅拌罐C/S控制系统设计指导老师：xxx学院：xxxxxxxx班级：xxxxxx姓名：xxx学号：xxxxxxxx日期：xxxxxx一、设计任务1.1系统介绍图1.1设计任务中的网络结构图控制系统的网络结构如图1.1所示。现场控制层是一个工业现场总线PROFIBUS网。SIEMENS的可编程序控制器S7-300，CPU为314C-2DP（订货号6ES7314-6CF02-0AB0）与2台SIEMENSMM440变频器进行主从通信，实现搅拌罐的PLC本地控制。管

2、理层是具有以太网连接的PC机，在这台PC上运行网络服务器（Server）软件，通过以太网与客户端进行通信。在网络服务器主机的PCI总线插槽上内置CP5611，采用SIEMENS内部的多机接口协议MPI实现与SIEMENS的可编程控制器S7-300连接。在内置CP5611的网络服务器上分别装有SIEMENS的工控软件平台STEP7（v5.5sp1）和三维力控的组态软件Forecontrol(V6.1sp3)。在工控软件STEP7平台上实现对SIEMENS的可编程序控制器S7-300及其通过工业现场总线PROFIBUS连

3、接的2台SIEMENSMM440变频器进行系统设置、软件编程和系统调试。在组态软件ForecontrolV6.1平台上，根据控制系统的工艺流程，完成上位监控软件的设计、编写和调试，并实现上位机的远程控制。在管理层上，把上位主机作为C/S方式的服务器（Sever），并通过以太网实现客户机（Client）的C/S方式访问。进一步还可以实现Intenet网上的B/S方式的网络通信和控制。1.2设计内容（1）被控对象S7－300（CPU314C）与两台变频器连接，构成搅拌罐控制系统。它分为本地控制和远程控制。a）本地控制－在

4、搅拌罐旁边控制柜上通过控制按钮实现控制工艺。此时”远程控制/本地控制”选择开关I0.0选择“0”，表示控制系统处于”本地控制”状态。b）远程控制—距离搅拌罐有几百米——几千米，通过与搅拌罐本地控制柜中控制器相联的上位监控计算机监控界面对搅拌罐进行控制。此时，”远程控制/本地控制”选择开关I0.0选择“1”，表示控制系统处于”远程控制”状态。系统运行状态显示为Q124.0。泵A为通过现场总线Profibus-DP实现MM440变频器控制的三相异步电动机，它的状态显示为Q124.1；泵B为通过现场总线Profibus-D

5、P实现MM440变频器控制的三相异步电动机，它的状态显示为Q124.2；搅拌机为三相异步电动机,状态位为Q124.3；排料阀C状态位为Q124.4，是常闭型开关电磁阀。本地启动按钮为I0.1、本地停止按钮为I0.2，均为不带锁的主令按键。传感器L（I0.3）、传感器H（I0.4）、传感器A（I0.5）分别为低液位传感器、高液位传感器、报警液位传感器。（2）本地控制搅拌过程的工艺顺序：a)按启动后，泵A和泵B同时开，A液体和B液体同时进入罐内。b)按A液体和B液体进料比例供料（系统默认进料比例为2：3。设泵流速为每秒1

6、0升/秒，混合液总体积为500升。泵A完成进料用时T1为20秒；泵B完成进料用时T2为30秒。）c)供料完毕后搅拌机工作，搅拌A、B料的混合液体。搅拌时间T3设置为20秒。到时后，搅拌机停；d)排料阀C工作，将搅拌好的液体排除；当液位低于低液位时，延时20秒后，阀C关闭；e)系统进入下一个循环周期，控制流程转入到”a）泵A和泵B同时开”……（3）网络控制将与控制对象直接相联的监控计算机作为服务器，在与其相联的以太网中的其它计算机作为客户端。在客户端装有三维力控组态平台，用它进行设计、制作、调试组态软件。操作客户端的组

7、态软件，通过与服务器上的组态软件实现对被控对象的远程网络控制。本实验以网络控制为主。二、组态软件介绍1、“主菜单”窗口在开发平台的工程中创建“主菜单”窗口，并让该窗口一直置顶显示，方便组态软件运行过程中进行不同窗口的切换与控制。“主菜单”窗口包括以下控件：主监控、趋势曲线、历史报表、用户管理与退出系统，如下图:2、“搅拌罐”窗口2.1、“搅拌罐”窗口为该组态软件的主要窗口，用来实时地显示传感器、泵、阀门、管道、搅拌罐等各实际工作元件的运行状态，如下图:2.2、图中的传感器、泵、阀门、管道、搅拌罐等各个动作元件都需要为

8、其加入“对象动画”，并进行相应的变量绑定。如对于管道的设置：再如低液位传感器的设置：2.3、其中，对于搅拌罐的液位显示，需要给“应用程序动作”中加入相应脚本才能实现:以下是自己编写的脚本：/////////////模拟罐内液位的变化IFRUN.PV==1&&OUT_VALEV.PV==0&&IN_A.PV==1&&IN_B.PV==1THENI