PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训设备DCS分布式过程控制系统.doc
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1、PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训设备DCS分布式过程控制系统892020年5月29日文档仅供参考第一章 认识设备1.1过程控制装置主要器件1.1.1主要器件位置如下图:1)左水箱;2)右水箱;3)称重装置;4)称重传感器;5)原水箱;6)锅炉;7)消防小屋;8)涡轮流量计;9)电磁流量计;10)电动调节阀;11)压力表;12)单相水泵;13)三相水泵;1.1.2主要器件参数检测器件名称参数功能信号左水箱液位传感器量程:010KPa(0100mmH2O)检测上水箱水位2线制420MA右水箱液位传感器量程:010KPa(0100mmH2O)检测下水箱水位2线制420MA热电阻Pt100
2、量程:0100检测锅炉水温2线制420MA热电偶Tc量程:0600检测锅炉水温2线制420MACu50温度传感器量程:0100检测锅炉水温4线制420MA电磁流量计量程:02m3/h检测水泵出水口流量4线制420MA涡轮流量计量程:01.2m3/h检测水泵出水口流量2线制420MA称重传感器量程:050Kg检测水箱重量2线制420MA执行器件名称参数控制备注1号水泵3相AC380V电机变频器控制2号水泵单相AC220V电机交流接触器控制电动调节阀控制球阀开度420MA控制加热器750W调压模块控制电池阀24VPLC控制调压模块DTY220D25G420MA控制变频器G110 0.37KWDC0
3、10V设定频率1.2控制柜主要技术参数1.2.1 主要器件位置1.2.2 PLC各模块位置机架号插槽号名称订货号说明02315-2DP6ES7 315-2AH14-0AB0CPU04SM3216ES7 321-1BH02-0AA0DI16DC24V05SM3226ES7 322-1HF01-0AA0DO8DC24V/2ADP2IM153-16ES7 153-1AA03-0ZB0DP4SM3316ES7 331-7KF02-0AB0AI812bitDP5SM3326ES7 332-5HB01-0AB0AO12bitAI模块量程卡位置机架号插槽号名称通道量程卡位置DP4SM331CH0、CH1C(
4、2线制电流)CH2、CH3C(2线制电流)CH4、CH5C(2线制电流)CH6、CH7D(4线制电流)1.2.3 接线端子SM322的3号端子接变频器的3号端子DIN0,5号端子接电磁阀的24V;SM331的2、3号端子接左水箱液位传感器,4、5号端子接涡轮流量计,6、7号端子接右水箱液位传感器,8、9号端子接接热电偶温度传感器,12、13号端子接Pt100热电阻温度传感器,14、15号端子接称重传感器,16、17号端子接电磁流量传感器,18、19号端子接Cu50温度传感器;sm332的2号端子接变频器的ADC端子,5号端子接变频器的0V。第二章 实训实训一 S7 PLC硬件组态一、实训目的1
5、掌握STEP7 软件硬件组态的步骤与方法,并根据系统实际配置制作硬件组态二、实训设备PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训设备(DCS分布式过程控制系统)二、实训步骤建立一个新项目并进入硬件组态的步骤:1、双击计算机桌面上的SIMATIC Manager图标,打开STEP7 主画面。2、点击文件新建,出现新建对话框。在”名称”下输入项目名称(PCS)。在”存储位置(路径)”下输入项目存储的路径,然后点击”确定”。系统将自动生成项目。3、右击项目名称,选中”插入新对象”SIMATIC 300 站点”,插入一个S7-300的项目。4、单击项目名称前面的+号或双击项目名称,再选中”SIMATI
6、C 300(1)”,然后右击”硬件”打开对象”或直接双击”硬件”,进入”HW Config”进行站点的硬件组态。硬件组态画面打开如下。下面开始硬件组态。1、放入一个机架。在”硬件模块库”中找到SIMATIC 300RACK-300Rail,然后将Rail 拖入”硬件组态区”。生成空机架。2、放入电源模块。在”硬件模块库”中找到SIMATIC 300PS-300PS 307 5A,其拖到机架RACK的第一个插槽。这一步是可选的,如果系统中没有PS 307而是用另外的开关电源这一步能够省掉,将1号插槽空着。3、放入CPU。在”硬件模块库”中找到SIMATIC 300CPU-300CPU 315-2
7、 DP6ES7 315-2AH147-0AB03.0,将其拖到机架RACK的第2号插槽;一个组态PROFIBUS-DP的窗口将弹出。CPU型号、订货号、版本要根据真实的硬件情况来确定。在”信息文本输出域”本能够看到所选硬件的基本信息。4、网络设置。在弹出的”属性 PROFIBUS 接口 DP”对话框单击”新建”,弹出”属性 新建子网PROFIBUS”对话框单击。在”网络设置”标签选择网络的传输率和配置文件(协议类型),然后确定。如果不要PROFIBUS DP网络也能够不进行组态。CPU的MPI网络将默认生成。5、点击确定,即可生成一个PROFIBUS-DP网络6、添加DI模块。在”硬件模块库”
8、中找到SIMATIC 300SM-300DI-300SM321 DI16DC24V(订货号:6ES7 321-1BH02-0AA0),将其拖到机架RACK的第4号插槽。7、添加DO模块。在”硬件模块库”中找到SIMATIC 300SM-300DO-300SM322 DO16DC24V/0.5A(订货号:6ES7 322-1HF01-0AA0),将其拖到机架RACK的第5号插槽。8、添加153-1模块。在硬件模块库PROFIBUS-DPET200MIM 153-1(订货号:6ES7 153-1AA03-0ZB0),将”IM 153-1”拖到DP总线上,当鼠标下方出现+号时松开鼠标;或是先选中DP
9、总线,再双击”IM 153-1”;将弹出IM 153-1属性设置窗口。在IM 153-1属性设置窗口的参数标签将地址设为3。根据IM 153-1上的拨位开关设定以上IM 153-1从站的站地址,如下图:9、上一步地址设置根据IM 153-1上的拨位开关设定的IM 153-1从站的站地址,拨码开关”-”不起作用如下图。总线连接器的开关应打到ON,即将后面的网络切断同时加载终端电阻。 10、添加AI模块。先选中,然后在”硬件模块库”中找到ET200MIM153-1AI300SM331 AI812Bit(订货号:6ES7 331-7KF02-0AB0),将其拖到4号槽。11、设置AI模块。右击4号槽
10、的AI模块 ”对象属性”或双击4号槽的AI模块进入AI模块的属性对话框;选择”输入”选项卡。根据量程卡的设置和传感器的信号设置”测量型号”和”测量范围”。12、添加AO模块。在”硬件模块库”中找到ET200MIM153-1AO300SM332 AO212Bit(订货号:6ES7 332-5HB01-0AB0),将其拖到5号槽。13、设置AO模块。右击5号槽的AO模块 ”对象属性”或双击4号槽的AO模块进入AO模块的属性对话框;选择”输出”选项卡。根据执行器的信号设置”测量型号”和”测量范围”。硬件组态完成后选择”站点”保存并编译”。如果有错误则要修改,直到编译经过。如果没有错误,则能够将组态下
11、载到PLC了。1、硬件的连接。如下图,用PC Adapter(编程适配器)连接PC(工程师站/操作员站)机的COM口和PLC的MPI口。PC Adapter(编程适配器)MPI端是连接PLC的MPI口,RS232端是连接电脑COM口的。编程适配器RS232口到电脑COM口的连接线好下图2、设置PG/PC接口。选择”SIMATIC Manager”的菜单”选项”设置PG/PC接口”。3、在出现的对话框中选中”PC Adapter(MPI)”再单击”属性”或双击”PC Adapter(MPI)”,弹出PC Adapter(MPI)属性对话框,在”本地连接”标签选择连接适配器的COM口和传输率。传输
12、率应对应适配器传输率选择开关选择的传输率。”MPI”标签中的内容默认即可。完成后确定。4、选择”HW Config”的菜单”PLC”下载”,或单击工具栏中的下载。弹出目标模块选择对话框。选择CPU315-2DP,确定。5、在出现的节点地址选择对话框中选择节点地址。单击”更新”能够看到能够访问的节点,我们选择MPI地址为2、模块型号为CPU315-2DP的节点。在单击”更新”如果看不一个能够访问的节点,则说明MPI连接不正常。完成后确定。6、开始下载。7、CPU处于RUN模式,请求将CPU停止。单击”确定”,CPU将置于STOP状态。如果CPU是处于STOP状态,则不会出现此对话框。7、下载完成
13、,请求将CPU完全重启。选择”是”。CPU将完全重启。CPU重启完成后如果CPU模块和网络模块都没有报警则说明组态没有问题。完成后记下各模块分配的地址,在后面的编程实训中要用到。四、实训记录(报告)简述S7-300系统硬件组态的过程、方法。五、注意事项1请不要在通电的情况下进行接线。2请爱护设备。 实训二 S7 PLC简单编程一、实训目的1进一步掌握STEP7 软件硬件组态的步骤与方法,并根据系统实际配置制作硬件组态。2掌握STEP7 软件简单的编程步骤与方法。3编写一个循环灯程序。二、实训设备PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训设备(DCS分布式过程控制系统)二、实训步骤按实训一的步
14、骤、方法对系统进行硬件组态,并将硬件组态下载到CPU。1、I/O接线。接线图如下:2、地址分配。根据接线和实训一的硬件组态,能够确定按钮、指示灯的地址如下:信号名称PLC信号点地址说明数字量输入;SM321(S4)SB1DI+0.0I0.0SB2DI+0.1I0.1SB3DI+0.2I0.2SB4DI+0.3I0.3数字量输出;SM322(S5)HL1DO+0.0Q4.0HL2DO+0.1Q4.1HL3DO+0.2Q4.2HL4DO+0.3Q4.33、打开符号表编辑器。在SIMATIC Manager中展开”PCS”SIMATIC 300(1)”S7程序(1)”,右击”符号”打开对象”,或双击
15、”符号”,进入符号表编辑器。4、编辑符号表。如下图,在符号栏中填写你想要的符号标识;在地址栏填写符号的地址。完成后保存。5、打开程序编辑器。在SIMATIC Manager中展开”PCS”SIMATIC 300(1)”S7程序(1)” ”块”,右击”OB1”打开对象”,或双击”OB1”。6、在弹出的组织块(OB)属性设置对话框中对OB的属性进行设置。”创立语言”默认为STL(语句表),能够改成LAD(梯形图)。完成后确定,进入程序编辑器。程序编辑器界面如下图。下面开始编写程序。1、首先用鼠标选中要放置软元件的位置,再在指令树中找到要放置的指令双击完成放置,也直接拖到要放置的位置。还能够从”程序
16、”工具条中放置。2、在软元件上方的?.?中输入软元件的地址I124.0。3、回车确定。4、经过”程序”工具条中的”打开分支”工具可向下打开分支。首先选择要打开的点,再单击”打开分支”工具。5、经过”程序”工具条中的”关闭分支”工具可向下关闭分支。首先选择要关闭的点,再单击”关闭分支”工具。6、使用定时器,在指令树中展开(接通延时定时器线圈)。放置。7、在定时器的上方输入定时器的编号T0,在定时器的下方输入定时器的时间值S5T#10S。预装入时间值格式:S5T#aH_bM_cS_dMS。其中,H = 小时,M = 分钟,S = 秒,MS = 毫秒;a、b、c、d由用户定义。自动选择时间基准,其值
17、舍入为具有该时间基准的下一个较小的数字。最大值为9990S。一个程序段完成后,能够用”程序”工具中的”新程序段”工具插入新的程序段。编写一个完整的程序。如下:程序编写完成后保存,下面把程序下载到PLC。参考程序流程为按SB1启动程序,SB2停止程序。程序运行结果为HL1亮10秒HL2亮20秒HL3亮30秒HL1亮10秒循环。1、如实训一,将编程适配器连接好,PG/PC设置好。2、选择程序编辑器的菜单”PLC”下载”。或单击工具条中的”下载”工具。3、是否覆盖已经存在的OB1。选择”是”。下载完后,按下SB1按钮启动指示循环,按下SB2按钮停止指示循环。观察程序是否运行正常。经过工具条上的监视(
18、开/关)能够对程序进行在线监视。四、实训记录(报告)简述S7-300系统编程的过程、方法。编写一个HL1亮10秒HL2亮20秒HL3亮30秒HL4亮40秒HL5亮50秒HL1亮10秒循环的程序。五、注意事项1请不要在通电的情况下进行接线。2请爱护设备。 实训三 触摸屏的简单开发一、实训目的1进一步掌握STEP7 软件硬件组态的步骤与方法,并根据系统实际配置制作硬件组态。2进一步掌握STEP7 软件简单的编程步骤与方法。3掌握触摸屏简单的组态步骤与方法。4掌握触摸屏与S7-300的连接。二、实训设备PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训设备(DCS分布式过程控制系统)二、实训步骤按实训一的
19、步骤、方法对系统进行硬件组态,并将硬件组态下载到CPU。按实训二的步骤、方法,同样的硬件连接将下面的程序下载到CPU。因为触摸屏不能对PLC本身的输入点、输出点进行写操作,因此当触摸屏要对这些点进行写操作时应在PLC程序上做一些处理。1、打开EasyManager。双击桌面上EasyManager图标打开EasyManager。在EasyManager中设置好与触摸屏连接的COM口。2、打开EasyBuilder。在中展开EasyManager单击打开EasyBuilder。提示选择触摸屏型号的对话框,选择类型:MT506T/C/M320234;显示模式:水平。3、程序会默认新建一个窗口。现在
20、还不能制作画面。4、先要设置好系统参数。”编辑”系统参数”进入参数设置。5、在设置系统参数对话框的PLC设置标签,设置PLC类型为”SIEMENS S7/300 PC Adapter”;人机类型为”MT506T/C/M320234”;通讯参数默认;人机站号为0;PLC站为2,这应是PLC的MPI地址;通迅口类型为RS232,波特率为19200,数据位为8,校验位为奇校验,停止位为1位。其它都能够默认。完成后确定。6、设置语言类型:选择菜单”选项”语言选择”东方语言”。EB500的界面显示内容将如下图所示。每一项的名称及功能解释如下:a、标题栏 显示工程的名称,窗口编号和窗口名称。b、菜单栏 用
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