1、 過程控制工程實習報告 第 1 頁 共 17 頁目錄第一章 引言41.1 系統簡述41.2 系統工作原理及現象61.3 系統工作簡易示意圖71.4 系統設計目標7第二章 系統設計72.1 控制原理72.2 控制原理流程圖8第三章 硬件介紹83.1 S7-300模塊簡介83.1.1.數字量輸入模塊8 3.1.2.數字量輸出模塊83.1.3.模擬量輸入模塊93.1.4.模擬量輸出模塊93.1.5.CPU模塊93.1.6.通信模塊93.1.7.現場總線通信模塊9第四章 軟件設計94.1 STEP7編程軟件使用簡介9 4.1.1硬件組態的建立及參數設置94.1.1.1.系統I/O分配表104.1.1.

2、2.硬件組態的建立步驟104.2.程序代碼13實習心得 16 第一章 引言1.1 系統簡述 實習設備為一套過程溫度控制系統，控制臺分上下兩部分。上部分由上下兩水箱及S7-300的現場總線通信模塊，模擬量輸入SM331、輸出SM332模塊組成。上水箱連接有自動控制放水的電磁閥和手動控制的手動閥以及檢測上、下液位的傳感器；下水箱連接有加熱器，壓力傳感器和溫度傳感器；總線通信模塊，模擬量輸入、輸出模塊通過總線與控制臺下方的S7-300 CPU模塊連接。控制臺下部分由S7-300模塊組成，包括CPU 315-2DP、數字量輸入SM321、輸出322及通訊模塊CP。在熟悉每一模塊的詳細型號信息和I/O分

3、配之后，通過SIMATIC Manager建立硬件組態，才可進行編程。1.2 系統工作原理及現象使用SIMATIC MANAGER構造好硬件組態，編寫好對應程序并將組態和程序下載進CPU，按下啟動按鈕，指示燈亮，檢測下水箱溫度，同時檢測下水箱壓力，溫度小于設定值時，開始加熱，溫度達到設定值時，停止加熱，壓力大于設定值，水泵抽水，（低于設定值時，上水箱放水），上水箱水位達到設定值時，報警燈亮，蜂鳴器報警，停止抽水，電磁閥打開，放水到下水箱，。如此循環。1.3 系統工作簡易示意圖1.4 系統設計目標先對下水箱進行壓力檢測，達到預設值后（未達到則上水箱先放水），啟動水泵抽水到上水箱，同時測溫，溫度未

4、達到設定值加熱，到達設定溫度停止加熱，下水箱水壓低于設定值后，上水箱開始放水，如此循環。第2章 系統設計2.1 控制原理按下運行按鈕，運行指示燈亮，壓力傳感器檢測到下水箱壓力值，并通過模擬量輸入模塊將其轉換為數字量，由CPU處理后，將信號傳到模擬量輸出模塊，控制加熱器工作或者控制電磁閥工作。溫度傳感器將檢測到的溫度值通過模擬量輸入模塊將其轉換為數字量，由CPU處理后，控制水泵工作。2.2 控制原理流程圖圖第3章 硬件介紹3.1 S7-300模塊簡介3.1.1.數字量輸入模塊SM321數字量輸入模塊用于接收數字信號。SM321 DI 1624V,16點輸入，額定負載電壓24V。3.1.2.數字量

5、輸出模塊SM322數字量輸出模塊用于將數字信號送達執行部件，控制相應部件工作。SM322 DO 16DC24V/0.5A,16點輸出。每組8個電氣隔離，輸出電流為0.5A，額定負載電壓24V。3.1.3.模擬量輸入模塊SM331 模擬量輸入模塊用于將模擬信號轉換為CPU內部處理的數字信號，其主要組成部分是A/D轉換器。SM331 AI212bit為2路，12位精度，規格為4-20mA.3.1.4.模擬量輸出模塊SM332模擬量輸出模塊用于將數字信號轉換為模擬信號輸出，其主要組成部分是A/D轉換器。SM332 AI412bit為4路，12位精度，規格為4-20mA.3.1.5.CPU模塊315-

6、2DPCPU模塊式控制系統的核心，負責系統的中央控制責任，存儲并執行程序，實現通信功能，為U形總線提供5V電源。CPU有4種工作模式：STOP(停機)，START(啟動)，RUN（運行）和HOLD（保持）。所有模式都可以通過MPI接口與其他設備通信。CPU 315-2DP有兩個通信接口分別為DP和MPI接口。3.1.6通信模塊CP通過TCP/IP和UDP的工業以太網連接。3.1.7現場總線模塊ET 200MET 200M是高密度配置的模塊化I/O站，是PROFIBUS-DP上的從站，包含IM153接口，用于與PROBUS-DP現場總線的連接。第4章 軟件設計4.1 STEP7編程軟件使用簡介4

7、.1.1.硬件組態的建立及參數設置4.1.1.1.系統I/O分配表名稱地址名稱地址啟動I0.0運行指示燈Q4.0停止I0.1停止Q4.1切除/停止I0.2報警燈Q4.2溫度檢測PIW258蜂鳴器Q4.3壓力檢測PIW256水泵Q4.4加熱器PQW256電磁閥Q4.54.1.1.2.硬件組態的建立步驟 現場機架上各個模塊間是物理上的連接，必須進行硬件組態上 的連接，以實現邏輯上的連接，在這基礎之上才能執行編程器傳輸來的程序信息。 （1）雙擊“SIMATIC Manager”。打開STEP7主畫面，點擊“新建圖標”，輸入文件名和文件夾地址，然后點擊“OK”，系統自動生成項目。（2）選中上一步新建的

8、項目，點擊右鍵，選中“插入新對象，點擊“SIMATIC 300 站點”，系統自動生成項目。（3）點擊新建的項目前面的“+”號，雙擊“SIMATIC 300”，在選中右邊的“硬件”,雙擊打開，進入硬件組態畫面。（4）點擊“SIMATIC 300”前面的“+”號，從展開的“RACK300”中找到“Rail”,拖到左上邊空白。 (5)展開“CPU-300”，再打開“CPU 315-2DP”，把“6ES7315-2AF03-0A0B”，選擇V1.2，拉到機架的第二行。新建，選擇默認值，點擊確定，就可以生成一個PROFIBUS-DP網絡了。（6)把數字量輸入模塊DI 16DC24V拖到主機架的第四個槽。

9、 (7)把數字量輸出模塊DO 16DC24V/0.5A拖到主機架的第五個槽。 (8)把通訊模塊CP343-1EX11-OXEO拖到主機架的第六個槽。 (9)點擊右側的“PROFIBUS DP”,在展開的項中點擊“ET200M”,再在展開項中點擊“IM153-1”,拖到左面“PROFIBUS-DP”上，在彈出的對話框中選擇默認值，確定。 (10)點擊“IM153-1”，點擊“AI-300”，展開選擇“SM331 AI212Bit”，并將其拖到左側ET200M的第五槽中。 (11)雙擊該模塊，彈出對話框，點擊“輸入”，設置參數，如圖所示： (12)找到AO 412Bit拖到ET200M的第四槽。雙擊設置參數，如圖所示： (13)檢查組態，得到的最后硬件組態如圖所示： 4.2.程序代碼實習心得本次實習不僅鞏固拓寬了我的知識面，還讓我認識到了自身的很多不足，確實實受益匪淺。本次實習讓我對過程控制有了更加深入的了解，熟悉了工控組態的創建及過程控制的應用方法和分析，自己的實踐操作能力也有了很大的提高，對硬件的型號、功能有了更加準確的了解。在老師耐心細致地指導之下，我得以迅速地進入實習狀態，