PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训资料全Word文档下载推荐.docx

PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训资料全Word文档下载推荐.docx

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检测器件

名称

参数

功能

信号

左水箱液位传感器

量程：

0－10KPa

（0－100mmH2O）

检测上水箱水位

2线制4－20MA

右水箱液位传感器

检测下水箱水位

热电阻Pt100

0－100℃

检测锅炉水温

热电偶Tc

0－600℃

Cu50温度传感器

4线制4－20MA

电磁流量计

0－2m3/h

检测水泵出水口流量

涡轮流量计

0－1.2m3/h

称重传感器

0－50Kg

检测水箱重量

执行器件

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

4－20MA控制

加热器

750W

调压模块控制

电池阀

24V

PLC控制

调压模块

DTY－220D25G

变频器

G1100.37KW

DC0－10V设定频率

1.2控制柜主要技术参数

1.2.1主要器件位置

1.2.2PLC各模块位置

机架号

插槽号

订货号

说明

2

315-2DP

6ES7315-2AH14-0AB0

CPU

4

SM321

6ES7321-1BH02-0AA0

DI16×

DC24V

5

SM322

6ES7322-1HF01-0AA0

DO8×

DC24V/2A

DP

IM153-1

6ES7153-1AA03-0ZB0

SM331

6ES7331-7KF02-0AB0

AI8×

12bit

SM332

6ES7332-5HB01-0AB0

AO×

AI模块量程卡位置

通道

量程卡位置

CH0、CH1

C（2线制电流）

CH2、CH3

CH4、CH5

CH6、CH7

D（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S7PLC硬件组态

一、实训目的

1．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SIMATICManager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”→“SIMATIC300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“SIMATIC300

（1）”，然后右击“硬件”→“打开对象”或直接双击“硬件”，进入“HWConfig”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SIMATIC300→RACK-300→Rail，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SIMATIC300→PS-300→PS3075A，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PS307而是用另外的开关电源这一步可以省掉，将1号插槽空着。

3、放入CPU。

在“硬件模块库”中找到SIMATIC300→CPU-300→CPU315-2DP→6ES7315-2AH147-0AB0→3.0，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”本可以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PROFIBUSDP网络也可以不进行组态。

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”中找到SIMATIC300→SM-300→DI-300→SM321DI16×

DC24V（订货号：

6ES7321-1BH02-0AA0），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SIMATIC300→SM-300→DO-300→SM322DO16×

DC24V/0.5A（订货号：

6ES7322-1HF01-0AA0），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-DP→ET200M→IM153-1（订货号：

6ES7153-1AA03-0ZB0），将“IM153-1”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总线，再双击“IM153-1”；

将弹出IM153-1属性设置窗口。

在IM153-1属性设置窗口的参数标签将地址设为3。

根据IM153-1上的拨位开关设定以上IM153-1从站的站地址，如下图：

9、上一步地址设置根据IM153-1上的拨位开关设定的IM153-1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ET200M→IM153-1→AI300→SM331AI8×

12Bit（订货号：

6ES7331-7KF02-0AB0），将其拖到4号槽。

11、设置AI模块。

右击4号槽的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ET200M→IM153-1→AO300→SM332AO2×

6ES7332-5HB01-0AB0），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，直到编译通过。

如果没有错误，则可以将组态下载到PLC了。

1、硬件的连接。

如下图，用PCAdapter（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。

PCAdapter（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“SIMATICManager”的菜单“选项”→“设置PG/PC接口”。

3、在出现的对话框中选中“PCAdapter（MPI）”再单击“属性”或双击“PCAdapter（MPI）”，弹出PCAdapter（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“HWConfig”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”可以看到可以访问的节点，我们选择MPI地址为2、模块型号为CPU315-2DP的节点。

在单击“更新”如果看不一个可以访问的节点，则说明MPI连接不正常。

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，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S7PLC简单编程

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。

按实训一的步骤、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，可以确定按钮、指示灯的地址如下：

信号名称

PLC信号点

地址

数字量输入；

SM321（S4）

SB1

DI+0.0

I0.0

SB2

DI+0.1

I0.1

SB3

DI+0.2

I0.2

SB4

DI+0.3

I0.3

数字量输出；

SM322（S5）

HL1

DO+0.0

Q4.0

HL2

DO+0.1

Q4.1

HL3

DO+0.2

Q4.2

HL4

DO+0.3

Q4.3

3、打开符号表编辑器。

在SIMATICManager中展开“PCS”→“SIMATIC300

（1）”→“S7程序

（1）”，右击“符号”→“打开对象”，或双击“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SIMATICManager中展开“PCS”→“SIMATIC300

（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。

“创建语言”默认为STL（语句表），可以改成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。

还可以从“程序”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、通过“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、通过“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，可以用“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。

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。

通过工具条上的监视（开/关）可以对程序进行在线监视。

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。

实训三触摸屏的简单开发

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。

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，所以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/M[320×

234]；

显示模式：

水平。

3、程序会默认新建一个窗口。

现在还不能制作画面。

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“SIEMENSS7/300PCAdapter”；

人机类型为“MT506T/C/M[320×

234]”；

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。

其他都可以默认。

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、菜单栏用来选择EasyBuilder的各项命令的菜单。

选择这些菜单会弹出相应的下拉菜单。

每一个下拉菜单执行一项命令操作。

c、标准工具条显示文件，编辑，图库，编译，模拟和下载等功能的相应按钮。

d、状态选择框可以切换屏幕上的所有元件到指定的状态。

e、对齐使多个被选择的元件向上，向下，向左或向右对齐。

f、调整为相同尺寸它可以调整所选择的多个元件变成大小相同，宽度相同或高度相同。

g、微调调整所选元件的位置。

分别为上移一格，下移一格，左移一格，右移一格。

h、群组/取消群组群组功能可以将所选择的多个元件或图形组合在一起，当成一个元件来使用。

也可以保存到群组图库中，以便下次调用。

i、分层控制调整所选元件的显示层次，分别为向上一层，向下一层，设为最上一层，设为最下一层。

j、文本大小和位置改变所选文本的字体大小和位置。

k、旋转和映射用来把图形水平或垂直映射或者旋转90度。

l、元件工具条每个图标代表一个元件，点击任何一个图标会弹出对应元件的属性设置对话框。

可以在对话框里设定元件的属性，然后可以把这些元件配置到屏幕上。

m、窗口/元件选择列表框在这里可以很方便的选择一个窗口或元件。

n、绘图工具条每个图标代表每个它们所显示的绘图工具。

所提供的画图工具包括线段，矩形，椭圆/圆，弧形，多边形，刻度，位图和向量图等。

o、状态条显示目前鼠标所在的位置及辅助说明。

1、下面开始制作画面。

放置文本。

选择菜单“绘图”→“文本”。

2、弹出新建文本元件对话框。

输入希望的文本内容，并将文本的颜色、对齐方式、字体设置好。

3、将文本元件放在希望的位置。

4、放置开关。

选择菜单“元件”→“位状态设定”元件。

5、弹出新建切换开关对话框。

在一般属性标签，如果需要的话，在描述栏输入，可以给每个元件附加一个注解。

在读取地址和输出地址选择“设备类型”（软元件类型）为M（辅助继电器）,在“设备地址”（软元件地址）填写软元件地址1.0。

即此开关操作的是PLC的M1.0。

6、在新建切换开关元件对话框的图形标签，首先将“使用向量图库勾选”，再单击“向向量图库”进入向量图库选择一个喜欢的向量图，如第28个。

7、再次确定。

8、将切换开关放在希望的位置。

9、放置指示灯。

选择菜单“元件”→“位状态指示灯”。

10、弹出新建位状态指示元件对话框。

在读取地址选择“设备类型”（软元件类型）为Q（输出点）,在“设备地址”（软元件地址）填写软元件地址4.0。

即此指示灯指示的是PLC的Q4.0的状态。

11、在新建位状态指示元件对话框的图形标签，首先将“使用向量图库勾选”，再单击“向向量图库”进入向量图库选择一个喜欢的向量图，如第17个。

12、再次确定。

13、将切换开关放在希望的位置。

将画面制作完整，选中元件后可以用鼠标或键盘的箭头键调整元件的位置。

完整画面如下：

画面制作完成后保存。

选择菜单“文件”→“保存”可保存工程。

如下图所示,我们保存工程为a.epj。

按下“保存”即可。

保存之后。

选择菜单“工具”→“编译”对工程进行编译。

在弹出的编译窗口按下“保存”即可。

如果有错误则要将错误的地方改正后再保存、编译，直到无错误。

连接触摸屏下载线。

将PC-MT500（MT500系列人机下载适配器）9针D型母头PC端插到PC机的COM口，9针D型母头HMI端与触摸屏的PC[RS232]/PLC[RS485]口连接。

选择菜单“工具”→“下载”。

软件开始下载项目。

如果在这里长时间没有后应或是提示“OPENCOMxfail”，请检察COM口的设置和下载线的连接。

完成后提示“Missioncomplete”。

按“确定”。

通过“”重启触摸屏。

连接通讯线。

将S7-300编程适配器的MPI端与CPU315-2DP的MPI口连接。

将MT500TOS7-300编程适配器的连接线的9针D形公头与触摸屏的PLC[RS232]口连接，9针D形母头与的S7-300编程适配器RS232口连接，如下图。

完成后，按触摸屏上的“启动按钮”、“停止按钮”是否与SB1、SB2功能一样。

触摸屏上的“HL1”、“HL2”、“HL3”是否与实际的指示灯“HL1”、“HL2”、“HL3”指示一样。

简述MT500触摸屏的画面制作过程、方法。

为了能够让触摸屏实现启动、停止指示灯启动循环、停止循环，对PLC程序做怎么样的处理。

实训四S7-300模拟量输入（AI）处理

3．掌握S7-300FC（功能）编程方法。

4．掌握S7-300模拟量输入（AI）处理方法。

5．掌握FC105的应用。

6．掌握变量表的使用。

1、AI接线。

2、新建FC（功能）。

在SIMATICManager中展开“PCS”→“SIMATIC300

（1）”→“S7程序

（1）”→“块”，在空白处右击→“插入新对象”→“功能”。

3、在弹出的功能（FC）属性设置对话框中对FC的属性进行设置。

“创建语言”选择为LAD（梯形图）。

4、打开程序编辑器。

在SIMATICManager中展开“PCS”→“SIMATIC300

（1）”→“S7程序

（1）”→“块”，右击“FC1”→“打开对象”，或双击“FC1”。

5、编写FC1的程序。

在“指令树”中找到“库”→“StandardLibrary”→“TI-S7ConvertingBlocks”→“FC105”。

6、首先用鼠标选中要放置软元件的位置，再在指令树中双击FC105完成放置，也直接拖到要放置的位置。

FC105在被放置一次之后会在“FC块”中生成，即在“PCS”→“SIMATIC300

（1）”→“S7程序

（1）”→“块”自动生成一个FC105，以后再要调用可以直接从“FC块”下调用。

FC105参数

数据类型

存储区

描述

EN

输入

BOOL

I、Q、M、D、L

使能输入端，信号状态为1时激活该功能。

ENO

输出

如果该功能的执行无错误，该使能输出端信号状态为1。

IN