plc課程設計--某化工加熱爐控制系統(tǒng)設計

1、<p>　　電器控制與可編程控制技術課程設計</p><p>　　設計題目： 某化工加熱爐控制系統(tǒng)設計</p><p>　　學 院： 職業(yè)技術學院 </p><p>　　專 業(yè)： 自動化 </p><p>　　班 級： 自動職101 </p><p>　　

2、學 號： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2013年 7 月 日</p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b&g

3、t;　　設計目的</b></p><p>　　1． 了解電氣控制與可編程控制技術的發(fā)展概況、動向和應用領域；</p><p>　　2． 了解熟悉常用電氣控制與可編程控制系統(tǒng)設備的結構機理、電氣特性和主要參數(shù)；</p><p>　　3． 理解和掌握基本的控制方法、電氣控制、編程方法；</p><p>　　4． 培養(yǎng)綜合應用所學理論知

4、識分析解決工程實際問題的能力；</p><p>　　5． 鍛煉個人的動手和思維能力；</p><p><b>　　設計任務</b></p><p>　　1. 某化工加熱反應釜的組成</p><p>　　某化工加熱反應釜的結構示意圖如圖1 所示。圖中排氣閥Y1、進料閥Y2、氮氣閥Y3和泄放閥Y4都為電磁閥，SL1和SL2為

5、液位傳感器，用于檢測液面高度，當液位達到給定值時為ON狀態(tài)，低于給定值時為OFF狀態(tài)，溫度傳感器ST和壓力傳感器SP分別用于檢測釜內溫度和釜內壓力，當溫度和壓力達到給定值時相應傳感器為ON狀態(tài)，低于給定值時為OFF狀態(tài)。要求設計符合反應釜加熱工藝過程的控制程序。</p><p>　　2．反應釜加熱工藝過程</p><p><b>　?。?）送料控制</b></p

6、><p>　?、贆z測到液面SL2、爐內溫度ST、釜內壓力SP都小于給定值時，傳感器SL2、ST、SP均為OFF狀態(tài)；</p><p>　　②打開排氣閥Y1和進料閥Y2；</p><p>　　③當液位上升到液面SL1 時，應關閉排氣閥Y1和進料閥Y2；</p><p>　?、苎訒r20s，打開氮氣閥Y3，氮氣進入反應釜，釜內壓力上升；</p&g

7、t;<p>　?、莓攭毫ι仙浇o定值，即SP為ON狀態(tài)時，關閉氮氣閥Y3，送料過程結束。</p><p>　　（2）加熱反應過程控制</p><p>　　①交流接觸器KM得電，接通加熱器EH的電源；</p><p>　?、诋敻獌葴囟壬叩浇o定值，即ST為ON狀態(tài)時，交流接觸器KM斷電，切斷加熱電源；</p><p>　?、垩訒r1

8、0s，加熱過程結束。</p><p><b>　?。?）泄放控制</b></p><p>　　①打開排氣閥，使釜內壓力降到預定最低值，即SP為OFF狀態(tài)；</p><p>　?、诖蜷_泄放閥，當釜內溶液降至液位下限，即SL2為OFF狀態(tài)時，關閉泄放閥和排氣閥，系統(tǒng)恢復到原始狀態(tài)，準備進入下一循環(huán)。</p><p>　?。?

9、）設置系統(tǒng)的啟動按鈕和停止按鈕。按下啟動按鈕系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕時系統(tǒng)必須在一個循環(huán)的工作結束后才能停下來。</p><p>　　3．設計說明書應包括以下內容</p><p>　?。?）系統(tǒng)設計任務分析</p><p><b>　?。?）系統(tǒng)設計方案</b></p><p><b>　?。?）系統(tǒng)硬件設計

10、</b></p><p>　　PLC的選型、I/O地址分配</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)的外部接線圖</p><p><b>　?。?）系統(tǒng)軟件設計</b></p><p><b>　　程序流程圖或功能圖</b></p><p><b>　　控制程

11、序梯形圖</b></p><p>　?。?）程序編輯和調試</p><p><b>　　具體要求</b></p><p>　　1、根據(jù)指導教師給出的設計任務書編寫相關相關程序、畫出接線圖及仿真系統(tǒng)圖。</p><p>　　2、在設計任務書中對CPU的選擇；輸入/輸出接口的分配；做出硬件設計、軟件設計中的流程圖

12、、T型圖及PLC外部接線圖的過程和依據(jù)。</p><p>　　3、撰寫課程設計任務書</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　第一章 設計方案1</p><p>　　1.1 設計任務書分析1</p

13、><p>　　1.1 1設計要求 2</p><p>　　1.1.2 設計分析 2</p><p>　　1.2 設計思路3<

14、/p><p>　　1.3 設計方案3</p><p>　　第二章 硬件設計4</p><p>　　2.1 功能模塊設計4</p><p>　　2.2 芯片介紹4</p><p>　　2.2.1 微控制器CPU的選擇4</p><p>　　2.2.2壓力傳感器4</p>&l

15、t;p>　　2.2.3 溫度傳感器5</p><p>　　2.2.4 液位傳感器5</p><p>　　2.3 I/O 地址分配6</p><p>　　2.4 I/O 接線圖6</p><p>　　第三章 程序設計7</p><p>　　3.1 程序設計思路7</p><p>

16、　　3.2 程序設計工具簡介7</p><p>　　3.2.1 V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6的功能和操作簡介7</p><p>　　3.2.2 STEP7-Micro/WIN的窗口組件7</p><p>　　3.2.3 STEP7-Micro/WIN的入門操作9</p><p>　　3.2.4 PLC控制程序的上傳

17、9</p><p>　　3.3 S7-200的功能和操作簡介10</p><p>　　3.4 程序流程框圖12</p><p>　　第四章 系統(tǒng)調試14</p><p>　　4.1 調試思路14</p><p>　　4.2 調試方法及過程14</p><p>　　4.3 問題及解決措

18、施14</p><p><b>　　第五章 總結15</b></p><p><b>　　5.1硬件15</b></p><p><b>　　5.2 程序15</b></p><p>　　5.2 運行結果15</p><p><b>

19、　　心得體會16</b></p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p>　　附錄一 控制原理圖18</p><p>　　附錄二 程序指令表22</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著科學技術的發(fā)展，電氣控制技

20、術在各領域，特別是在自動控制領域取得了長足的發(fā)展，有了越來越多的應用。PLC以其可靠性高、靈活性強、易于擴展、通用性強、保用方便等優(yōu)點，在國民經濟建設中得到十分廣泛的普及應用。本設計是基于S7-200 PLC編程的某化工加熱爐控制系統(tǒng)設計。論述了加熱爐控制系統(tǒng)的軟硬件設計方案及其控制原理。采用的是順序控制繼電器指令。加熱爐在一個周期內的工作由3段組成。加熱爐最初在原始狀態(tài)，當按下啟動按鈕，加熱爐自動循環(huán)地工作，若按下停止按鈕，加熱爐完成

21、本次循環(huán)工作后，停止在初始狀態(tài)。</p><p>　　關鍵詞：S7-200；順序控制繼電器指令；循環(huán)工作；CPU的選擇；傳感器；</p><p><b>　　設計方案</b></p><p>　　1.1 設計任務與分析</p><p>　　1.1.1 設計要求</p><p><b>

22、　?。?）送料控制</b></p><p>　?、贆z測到液面SL2、爐內溫度ST、釜內壓力SP都小于給定值時，傳感器SL2、ST、SP均為OFF狀態(tài)；</p><p>　?、诖蜷_排氣閥Y1和進料閥Y2；</p><p>　?、郛斠何簧仙揭好鍿L1 時，應關閉排氣閥Y1和進料閥Y2；</p><p>　　④延時20s，打開氮氣閥Y

23、3，氮氣進入反應釜，釜內壓力上升；</p><p>　?、莓攭毫ι仙浇o定值，即SP為ON狀態(tài)時，關閉氮氣閥Y3，送料過程結束。</p><p>　?。?）加熱反應過程控制</p><p>　?、俳涣鹘佑|器KM得電，接通加熱器EH的電源；</p><p>　　②當釜內溫度升高到給定值，即ST為ON狀態(tài)時，交流接觸器KM斷電，切斷加熱電源；&l

24、t;/p><p>　?、垩訒r10s，加熱過程結束。</p><p><b>　?。?）泄放控制</b></p><p>　?、俅蜷_排氣閥，使釜內壓力降到預定最低值，即SP為OFF狀態(tài)；</p><p>　?、诖蜷_泄放閥，當釜內溶液降至液位下限，即SL2為OFF狀態(tài)時，關閉泄放閥和排氣閥，系統(tǒng)恢復到原始狀態(tài)，準備進入下一循環(huán)。

25、</p><p>　?。?）設置系統(tǒng)的啟動按鈕和停止按鈕。按下啟動按鈕系統(tǒng)開始工作，按下停止按鈕時系統(tǒng)必須在一個循環(huán)的工作結束后才能停下來。</p><p>　　1.1.2 設計分析</p><p>　　在設計剛開始時，考慮的是用一般的電磁閥的接通與斷開常見指令控制電磁閥和利用傳感器開關來實現(xiàn)控制系統(tǒng)，我使用了順序控制法把程序設計出來，調試運行后發(fā)現(xiàn)，使用順序控制繼

26、電器指令確實是簡單了許多，所有的內容一目了然。加熱爐在送料控制、加熱反應過程控制、泄放控制時，可分別用定時器T38、T36；輔助繼電器M0.0、M0.1、M0.2；傳感器SL1、SL2、SP、ST來進行控制，因此根據(jù)加熱爐的反應順序，可以采用順序控制繼電器指令設計程序能夠相對簡單的實現(xiàn)此設計任務，把傳感器放在不同的位置，就實現(xiàn)了按設計要求規(guī)定的周期自動循環(huán)控制。</p><p><b>　　1.2 設計

27、思路</b></p><p>　　本次設計采用CPU 222作為主控制器，液位傳感器輸入液位信息，溫度傳感器采集溫度信息，壓力傳感器輸入壓力信息，通過兩個按鈕實現(xiàn)加熱爐的順序自動控制。</p><p>　　1.3 設計方案 </p><p>　　中央處理單元：采用CPU 222對整個系統(tǒng)進行控制，

28、</p><p>　　它將溫度、壓強、液位的數(shù)據(jù)輸送到CPU；</p><p>　　接收溫度傳感器、壓強傳感器、液位傳感器輸入的溫度、壓力、液位數(shù)據(jù)，對加熱爐的整套實施控制。</p><p>　　送料控制模塊：采集液位、壓力、時間信息輸送到CPU并進行需要的控制。</p><p>　　加熱反應過程控制模塊：采集溫度、時間信息輸送到CPU并進行

29、需要的控制。</p><p>　　泄放控制模塊：采集液位、壓力信息輸送到CPU并進行需的控制。</p><p><b>　　第二章 硬件設計</b></p><p>　　2.1 功能模塊設計</p><p><b>　　2.2 芯片介紹</b></p><p>　　2.2.1

30、 微控制器CPU的選擇</p><p>　　選擇西門子S7-200系列PLC作為加熱爐控制系統(tǒng)的控制主機。在西門子S7-200系列PLC中有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226等。加熱爐控制系統(tǒng)總共有6個數(shù)字量輸入，5個數(shù)字量輸出，共需11個I/O口，根據(jù)I/O口數(shù)及程序容量，選擇西門子系列中具有8個數(shù)字量輸入，6個數(shù)字量輸出的CPU222作為本控制系統(tǒng)的主機。</p><p

31、>　　2.2.2 壓力傳感器</p><p>　　力學傳感器的種類繁多，如電阻應變片壓力傳感器、半導體應變片壓力傳感器、壓阻式壓力傳感器、電感式壓力傳感器、電容式壓力傳感器、諧振式壓力傳感器及電容式加速度傳感器等。但應用最為廣泛的是壓阻式壓力傳感器，它具有極低的價格和較高的精度以及較好的線性特性。</p><p>　　壓阻式壓力傳感器是利用單晶硅材料的壓阻效應和集成電路技術制成的傳感

32、器。壓阻式傳感器常用于壓力、拉力、壓力差和可以轉變?yōu)榱Φ淖兓钠渌锢砹浚ㄈ缫何?、加速度、重量、應變、流量、真空度）的測量和控制。</p><p>　　選擇力學傳感器中壓阻式壓力傳感器作為本控制系統(tǒng)的壓力采集</p><p>　　2.2.3 溫度傳感器</p><p>　　溫度傳感器有四種主要類型熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器RTD和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器

33、又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類，工作方式有接觸和非接觸兩種， 接觸式溫度傳感器的檢測部分與被測對象有良好的接觸又稱溫度計；非接觸式溫度傳感器它的敏感元件與被測對象互不接觸，又稱非接觸式測溫儀表。</p><p>　　非接觸測溫優(yōu)點：測量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對最高可測溫度原則上沒有限制。對于1800℃以上的高溫主要采用非接觸測溫方法。隨著紅外技術的發(fā)展輻射測溫逐漸由可見光向紅外線擴展700℃以下

34、直至常溫都已采用且分辨率很高。本設計要對溫度上下數(shù)據(jù)采集，采用非接觸式溫度傳感器。</p><p>　　2.2.4 液位傳感器</p><p>　　液位傳感器可分為兩大類：</p><p>　　第一類為接觸式：包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓液位變送器，浮球式液位變送器，磁性液位變送器，投入式液位變送器，電動內浮球液位變送器，電動浮筒液位變送器，電容式液位變送器，磁致伸縮

35、液位變送器，侍服液位變送器等。</p><p>　　第二類為非接觸式：分為超聲波液位變送器，雷達液位變送器等。本設計由于要對上下液位的數(shù)據(jù)采集采用接觸式電容式液位變送傳感器。</p><p>　　2.3 I/O地址分配 </p><p>　　加熱爐加熱控制設計中，需要6個輸入點和5個輸出點，其輸入/輸出分配表如</p><p><

36、b>　　表2-3所示</b></p><p>　　表2-3 輸入/輸出分配表</p><p>　　2.4 I/O接線圖</p><p>　　加熱爐運動控制的I/O接線圖如圖2-4所示</p><p><b>　　第三章 程序設計</b></p><p>　　3.1 程序設

37、計思路</p><p>　　程序包括主程序若干子程序，系統(tǒng)每一個相應的功能都對應有一個子程序，在編寫程序時每一功能都分開編寫，通過主程序的調用使它們串聯(lián)起來，實現(xiàn)其功能。在編寫程序前先畫出其流程圖，然后根據(jù)流程圖寫出其源程序。</p><p>　　3.2 程序設計工具簡介</p><p>　　3.2.1 V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6的功能和操作簡

38、介</p><p>　　STEP7 MicrowinV4.0編程軟件的使用</p><p>　　STEP7 MicrowinV4.0編程軟件是專為西門子公司S7-200系列小型機而設計的編程工具軟件，使用該軟件可根據(jù)控制系統(tǒng)的要求編制控制程序并完成與PLC的實時通信，進行程序的下載與上傳及在線監(jiān)控。</p><p>　　3.2.2．STEP7-Micro/WIN的窗

39、口組件</p><p>　　操作欄顯示編程特性的按鈕控制群組：</p><p>　　“視圖”：選擇該類別，為程序塊、符號表，狀態(tài)圖，數(shù)據(jù)塊，系統(tǒng)塊，交叉參考及通訊顯示按鈕控制。</p><p>　　“工具”：選擇該類別，顯示指令向導、文本顯示向導、位置控制向導、EM 253控制面板和調制解調器擴展向導的按鈕控制。</p><p>　

40、　注釋：當操作欄包含的對象因為當前窗口大小無法顯示時，操作欄顯示滾動按鈕，使您能向上或向下移動至其他對象。</p><p><b>　　指令樹</b></p><p>　　提供所有項目對象和為當前程序編輯器（LAD、FBD或STL）提供的所有指令的樹型視圖。用戶可以用鼠標右鍵點擊樹中“項目”部分的文件夾，插入附加程序組織單元（POU）；也可以用鼠標右鍵點擊單個POU，

41、打開、刪除、編輯其屬性表，用密碼保護或重命名子程序及中斷例行程序?？梢杂檬髽擞益I點擊樹中“指令”部分的一個文件夾或單個指令，以便隱藏整個樹。一旦打開指令文件夾，就可以拖放單個指令或雙擊，按照需要自動將所選指令插入程序編輯器窗口中的光標位置?？梢詫⒅噶钔戏旁凇捌谩蔽募A中，排列經常使用的指令。</p><p><b>　　3、交叉參考</b></p><p>　　允許

42、用戶檢視程序的交叉參考和組件使用信息。</p><p><b>　　4、數(shù)據(jù)塊</b></p><p>　　允許用戶顯示和編輯數(shù)據(jù)塊內容。</p><p><b>　　5、狀態(tài)圖窗口</b></p><p>　　允許用戶將程序輸入、輸出或變量置入圖表中，以便追蹤其狀態(tài)。您可以建立多個狀態(tài)圖，以便從程

43、序的不同部分檢視組件。每個狀態(tài)圖在狀態(tài)圖窗口中有自己的標簽。</p><p>　　6、符號表／全局變量表窗口</p><p>　　允許用戶分配和編輯全局符號（即可在任何POU中使用的符號值，不只是建立符號的POU）。您可以建立多個符號表。可在項目中增加一個S7-200系統(tǒng)符號預定義表。</p><p><b>　　7、輸出窗口</b></

44、p><p>　　在用戶編譯程序時提供信息。當輸出窗口列出程序錯誤時，可雙擊錯誤信息，會在程序編輯器窗口中顯示適當?shù)木W絡。當您編譯程序或指令庫時，提供信息。當輸出窗口列出程序錯誤時，您可以雙擊錯誤信息，會在程序編輯器窗口中顯示適當?shù)木W絡。</p><p><b>　　8、狀態(tài)條</b></p><p>　　提供用戶在STEP 7-Micro

45、/WIN中操作時的操作狀態(tài)信息。 </p><p><b>　　9、程序編輯器窗口</b></p><p>　　包含用于該項目的編輯器（LAD、FBD或STL）的局部變量表和程序視圖。如果需要，用戶可以拖動分割條，擴展程序視圖，并覆蓋局部變量表。當您在主程序一節(jié)（MAIN）之外，建立子程序或中斷例行程序時，標記出現(xiàn)在程序編輯器窗口的底部?？牲c擊該標記，在子程序、中斷

46、和OB1之間移動。</p><p><b>　　10、局部變量表</b></p><p>　　包含用戶對局部變量所作的賦值（即子程序和中斷例行程序使用的變量）。在局部變量表中建立的變量使用暫時內存；地址賦值由系統(tǒng)處理；變量的使用僅限于建立此變量的POU。</p><p><b>　　菜單條</b></p>&

47、lt;p>　　允許用戶使用鼠標或鍵擊執(zhí)行操作。您可以定制“工具”菜單，在該菜單中增加自己的工具。</p><p><b>　　工具條</b></p><p>　　為最常用的STEP7-Micro/WIN操作提供便利的鼠標訪問。用戶可以定制每個工具條的內容和外觀。</p><p>　　3.2.3．STEP7-Micro/WIN的入門操作&l

48、t;/p><p>　　以三相異步電動機啟停程序為例，熟悉STEP7-Micro/WIN V4.0編程軟件的使用方法。梯形圖如下：</p><p><b>　　1、打開新項目</b></p><p>　　雙擊STEP7-Micro/WIN圖標，或從"開始"菜單選擇SIMATIC>STEP7Micro/WIN，啟動應用程序。會

49、打開一個新STEP7-Micro/WIN項目。</p><p><b>　　2、打開現(xiàn)有項目</b></p><p>　　從STEP7-Micro/WIN中，使用文件菜單，選擇下列選項之一：</p><p>　?。?）打開－允許瀏覽至一個現(xiàn)有項目，并且打開該項目。</p><p>　?。?）文件名稱－如果用戶最近在一項目

50、中工作過，該項目在"文件"菜單下列出，可直接選擇，不必使用"打開"對話框。</p><p>　　3、進入編程狀態(tài)：單擊左側查看中的程序塊，進入編程狀態(tài)；</p><p>　　4、選擇編程語言：打開菜單欄中的 查看，選擇梯形圖語言；（也可選STL（語句表）、FBD（功能塊））</p><p>　　3.2.4．PLC控制

51、程序的上傳</p><p>　　可選用以下3種方式進行程序上傳：</p><p>　　1、點擊“上載”按鈕。</p><p>　　2、選擇菜單命令文件>上載。</p><p>　　3、按快捷鍵組合Ctrl+U。</p><p>　　要上載（PLC至編輯器），PLC通信必須正常運行。確保網絡硬件和PLC連接電纜正常

52、操作。選擇想要的塊（程序塊、數(shù)據(jù)塊或系統(tǒng)塊），選定要上載的程序組件就會從PLC復制到當前打開的項目，用戶就可保存已上載的程序。</p><p>　　3.3 S7-200的功能和操作簡介</p><p>　　S7-200的仿真軟件不是西門子公司編寫的，國內有人將它漢化，其V2.0版可以對S7-200編程軟件V4.0編寫的程序仿真。該仿真軟件不能對S7-200的全部指令和全部功能仿真。但是它

53、仍然不失為一個很好的學習S7-200的工具軟件。</p><p>　　該軟件不需要安裝，執(zhí)行其中的“S7-200仿真.EXE”文件，就可以打開它。點擊屏幕中間出現(xiàn)的畫面，輸入密碼6596后按回車鍵，開始仿真。</p><p>　　軟件自動打開的是老型號的CPU214，應執(zhí)行菜單命令“配置”→“CPU型號”，用打開的對話框設置CPU的型號為CPU22x。</p><p&g

54、t;　　下圖左邊是CPU224，CPU模塊下面是用于輸入數(shù)字量信號的小開關板。開關板下面的直線電位器用來設置SMB28和SMB29的值。</p><p>　　雙擊CPU模塊右邊空的方框，用出現(xiàn)的對話框添加擴展模塊。</p><p>　　仿真軟件不能直接接收S7-200的程序代碼，必須用編程軟件的“導出”功能將S7-200的用戶程序轉換為擴展名為“awl”的ASCII文本文件，然后再下載到仿

55、真PLC中去。</p><p>　　在編程軟件中打開主程序OB1，執(zhí)行菜單命令“文件”→“導出”，導出ASCII文本文件</p><p>　　在仿真軟件中執(zhí)行菜單命令“文件”→“裝載程序”，在出現(xiàn)的對話框中選擇下載什么塊，點擊“確定”按鈕后，在出現(xiàn)的“打開”對話框中雙擊要下載的*.awl文件，開始下載。下載成功后，CPU模塊上出現(xiàn)下載的ASCII文件的名稱，同時會出現(xiàn)下載的程序代碼文本框和

56、梯形圖（見下圖）。</p><p>　　執(zhí)行菜單命令“PLC”→“運行”，開始執(zhí)行用戶程序。 如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能，執(zhí)行菜單命令“PLC”→“運行”后，出現(xiàn)的對話框顯示出仿真軟件不能識別的指令。點擊“確定”按鈕，不能切換到RUN模式，CPU模塊左側的“RUN”LED的狀態(tài)不會變化。</p><p>　　可以用鼠標點擊CPU模塊下面的開關板上的小開關來模擬輸入

57、信號，通過模塊上的LED觀察PLC輸出點的狀態(tài)變化，來檢查程序執(zhí)行的結果是否正確。  </p><p>　　在RUN模式點擊工具欄上的 按鈕，可以用程序狀態(tài)功能監(jiān)視梯形圖中觸點和線圈的狀態(tài)。</p><p>　　執(zhí)行菜單命令“查看”→“內存監(jiān)控”，可以用出現(xiàn)的對話框監(jiān)控V、M、T、C等內部變量的值。</p><p><b>　　3.4

58、程序流程框</b></p><p>　　控制指令圖1的流程圖：</p><p>　　控制指令圖2的流程圖：</p><p><b>　　第四章 系統(tǒng)調試</b></p><p><b>　　4.1 調試思路</b></p><p>　　調試是檢驗系統(tǒng)功能的環(huán)節(jié)，本

59、次調試為軟件調試，在V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6和S7-200上進行，在V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6平臺上程序無誤后，創(chuàng)立相關文件，打開S7-200仿真軟件，通過顯示屏觀察功能實現(xiàn)，邊調邊改，直至系統(tǒng)功能全部實現(xiàn)。</p><p>　　4.2 調試方法及過程</p><p>　　此次設計由于時間因素，來不及硬件調試，所以只能通過V4.0 STEP 7

60、 MicroWIN SP6和S7-200仿真軟件進行軟件調試，在編譯好源程序并檢查無誤后，在V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6創(chuàng)建生成相關文件，進入S7-200仿真軟件打開原理圖，在S7-200里選中工程模塊中PLC文件夾的.AWL文件，點擊仿真開始按鈕，觀察其功能實現(xiàn)，邊觀察邊修改程序，每次修改程序后都必須重新在S7-200里創(chuàng)建新的文件，直至系統(tǒng)功能正常實現(xiàn)。</p><p>　　4.3 問題及

61、解決措施</p><p><b>　　1.無法仿真。</b></p><p>　　解決措施：經檢查是未正確選擇CUP。</p><p>　　2.沒有按要求進行。</p><p>　　解決措施：在V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6程序里調整輸入/輸出接口。</p><p>　　3.在調

62、試修改過程序后，在仿真軟件上沒有仿真樣圖。</p><p>　　解決措施：經查詢網絡，原來是在修改程序后未在s7-200上重新點擊查看按鈕，點擊查看按鈕后后，仿真樣圖出現(xiàn)。</p><p><b>　　4氮氣閥自啟動。</b></p><p>　　解決措施：串聯(lián)上Q0.1、Q0.4的常閉讓他們自身形成互鎖。</p><p&g

63、t;<b>　　第五章 總結</b></p><p><b>　　5.1硬件</b></p><p>　　設計中的硬件包括CPU222，溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器。CPU222作為控制核心，具有在線編程，低功耗，能在24V自帶直流電源電壓下工作。</p><p><b>　　5.2 程序</b>

64、;</p><p>　　程序由主程序和若模塊程序構成，是實現(xiàn)S7-200控制器功能的重要組成部分，只有編譯調試好了程序，S7-200控制器的功能才能得以實現(xiàn)。在編寫程序時，一步一步著手，在寫每個模塊程序前都要先畫出其相應的流程圖，然后再根據(jù)流程圖寫編寫程序。主程序主要有設備初始化。</p><p><b>　　5.3 運行結果</b></p><p

65、>　　當檢測到液面SL2、爐內溫度ST、釜內壓力SP都小于給定值時，傳感器SL2、ST、SP均為OFF狀態(tài)時按下啟動開關SB1,排氣閥Y1和進料閥Y2打開，當液位上升到液面SL1 時，排氣閥Y1和進料閥Y2關閉，在延時20s后，氮氣閥Y3打開，氮氣進入反應釜，釜內壓力上升，當壓力上升到給定值，即SP為ON狀態(tài)時，氮氣閥Y3關閉，交流接觸器KM得電，接通加熱器EH的電源；當釜內溫度升高到給定值，即ST為ON狀態(tài)時，交流接觸器KM斷電

66、，切斷加熱電源；在延時10s后，打開排氣閥、泄放閥，使釜內壓力降到預定最低值，即SP為OFF狀態(tài)；當釜內溶液降至液位下限，即SL2為OFF狀態(tài)時，泄放閥和排氣閥關閉，進入下一循環(huán)。</p><p>　　按下啟動按鈕SB1系統(tǒng)開始工作，當按下停止按鈕SB2后系統(tǒng)在一個循環(huán)的工作結束后才能停下來。</p><p>　　實踐證明，本設計所采用西門子公司生產的小型可編程控制器的硬件設計和程序設計是

67、完全可行的。所設計的以PLC為核心的加熱爐循環(huán)控制系統(tǒng)，性能可靠、操作簡單方便、易于維護、環(huán)境適應性強，還能容易的隨時修改可編程序控制器程序，達到了預期效果。</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　時間過得好快，一周的電氣控制與可編程控制技術課程設計已經結束，在這個星期里我們學到了很多東西，在電氣控制與可編程控制技術高度發(fā)速發(fā)展今天，我們學

68、習的只是他的一種微乎其微的使用方法。在本次課程設計中，我們僅使用PLC中CUP222，雖然他在使用系統(tǒng)中是最簡單的CUP，但他確是其他電氣控制與可編程控制技術應用的入門，因此它的實際操作對于我們初學者來說也并沒有那么容易。這次課程設計是在指導老師的指導和我個人工作下逐步完成。在這次設計中，我最終在S7-200仿真情況下正常完美的顯示出整個控制過程。</p><p>　　我為了實現(xiàn)這個加熱爐的控制過程，我采取分塊設

69、計，遇到問題向老師詢問和想同學尋求幫組，并向其他同學學習。通過這次課程設計，我認為對電氣控制與可編程控制技術的學習不能像學習其他課程那樣可以投機倒把，恰恰相反，一個好的程序和清晰的思路以及程序的編寫、調試才是最重要的。由于CPU是硬件及軟件的接口，因此一個好的外圍電路是是否實現(xiàn)相應功能不可或缺的組成，這也就顯出這兩者之間的重中之重，密不可分。</p><p>　　通過這次的課程設計，讓我認識到學習PLC可編程控制

70、技術不僅是一門簡單而又復雜的學科，而且也讓我體會到PLC功能的強大性。我們知道PLC目前常用的CPU是CPU226XM，可想而知，CPU222的就有這樣強大的功能，CPU226XM的就更不用說了，所以在學習PLC可編程控制技術這門課上我們要走的路還很長，要想學好PLC可編程控制技術我們還要在以后的生活學習上繼續(xù)努力。</p><p>　　對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學無止境的道理。

71、我們每一個人永遠不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】張曉峰.電氣控制與可編程控制技術及應用【M】.北京：國防工業(yè)出版社，2012.1</p><p>　　【2】王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術（第二版）【M】.北京：航天航空大學出

72、版社，2008.2</p><p><b>　　【3】 </b></p><p>　　【4】西門子公司.SIMATIC S7-200 可編程控制系統(tǒng)手冊，2000. </p><p>　　【5】西門子公司.SIMATIC S7-200 可編程控制系統(tǒng)手冊，2003.</p><p>　　【6】肖峰，賀哲榮.PLC編程10

73、0例【M】.北京：中國電力出版社，2009</p><p><b>　　附錄一 控制原理圖</b></p><p>　　圖1：排氣閥Y1、進氣閥Y4同時打開</p><p>　　圖2：先排氣閥Y1、是壓力傳感器SP斷開時進氣閥Y4打開</p><p><b>　　附錄二 程序指令表</b></

74、p><p><b>　　圖1指令表</b></p><p>　　Network1 停止按鈕</p><p><b>　　LD I0.0</b></p><p><b>　　O M0.0</b></p><p><b>　　AN I0.

75、1</b></p><p><b>　　= M0.0</b></p><p>　　Network 2 啟動與循環(huán)</p><p><b>　　LDN I0.3</b></p><p><b>　　O Q0.1</b></p><p&

76、gt;<b>　　A M0.0</b></p><p><b>　　AN I0.2</b></p><p><b>　　AN I0.5</b></p><p><b>　　AN I0.4</b></p><p><b>　　O

77、 M0.3</b></p><p><b>　　= Q0.1</b></p><p>　　Network 3 對排氣閥控制</p><p><b>　　LD Q0.1</b></p><p>　　AN Q0.4</p><p><b>

78、;　　AN M0.3</b></p><p><b>　　= Q0.2</b></p><p>　　Network 4定時T37 </p><p><b>　　LD I0.2</b></p><p><b>　　O M0.1</b></p&

79、gt;<p><b>　　AN T37</b></p><p><b>　　= M0.1</b></p><p>　　TON T37，200</p><p>　　Network 5對氮氣閥的控制</p><p><b>　　LD T37</b>&

80、lt;/p><p><b>　　O Q0.3</b></p><p><b>　　AN I0.5</b></p><p><b>　　AN Q0.1</b></p><p><b>　　AN Q0.4</b></p><p

81、><b>　　= Q0.3</b></p><p>　　Network 6 對加熱器控制 </p><p><b>　　LD I0.5</b></p><p><b>　　O Q0.5</b></p><p><b>　　AN I0.4<

82、;/b></p><p><b>　　= Q0.5</b></p><p>　　Network 7 定時T36</p><p><b>　　LD I0.4</b></p><p><b>　　O M0.2</b></p><p>&

83、lt;b>　　AN T36</b></p><p><b>　　= M0.2</b></p><p>　　Network 8 </p><p>　　LD M0.2</p><p>　　TON T36，1000</p><p>　　A I0.3</

84、p><p>　　= Q0.1</p><p>　　Network 9對排氣閥、泄放閥控制</p><p><b>　　LD T36</b></p><p>　　O M0.3</p><p>　　A I0.4</p><p>　　= Q0.4