毕业论文-基于plc的锅炉电气连锁控制系统的设计

目录1绪论111课题背景212课题意义22连锁控制系统的设计321连锁控制的原理322连锁控制流程说明323连锁控制系统的硬件构成4231温度传感器的原理4232上限液位开关的原理4233调压器的原理4234电动调节阀的原理4235PLC介绍524STEP7软件简介73连锁控制系统PLC程序设计931PLC程序设计流程932PLC程序设计9321创建工程10322硬件组态11323编程134连锁控制系统界面设计1841组态王软件介绍1842组态王的特点1843系统监控软件界面设计18431建立组态王新工程18432定义新画面18433定义IO设备19434构造数据库20435建立动画连接215运行和调试2351调试设备的选择2352设备连接2353控制接线2354下载硬件组态2355画面监控及调试246结束语27致谢28参考文献291绪论可编程逻辑控制器PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。最初，PLC主要是用在生产线控制和大型机械的控制上。但不久，西德的西门子SIEMENS公司、BBC公司就开始研制PLC，当时主要是用于轧钢机、升降设备等大型设备上。70年代初，日本的OMRON也推出了他们的PLC。三菱、日立、富土、东芝、横河、日电等公司也先后加入了PLC制造者的行列。70年代中期，美国和西德首先出现了微电脑化的小型PLC。由于PLC是为工业控制所生产的通用性很强，适合于大批量生产的装置，所以成本迅速下降加上其是专为工业控制所设计，所以具有极好的抗干扰性能并且他的使用和维护都极为方便，实现了低水平的操作、高性能的控制，所以在机械制造业深受欢迎。小型PLC开始步入诸如塑料注塑机、包装机械、橡胶机械、纺织机械等轻工机械的控制领域，其成本的低廉和性能的优良对直接使用微机作为控制单元的做法构成了强有力的挑战，更有全面取代传统继电器控制屏的趋势。近年来，随着我国对外开放，日、美、西德等国生产的PLC己通过多种途径进入了我国，引起了各方面的重视并得到应用。如宝钢工程应用了数百台PLC，首钢、武钢、开滦煤矿也分别应用了美国和西德的PLC。11课题背景锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。PLC能充分利用WINDOWS强大的图形编辑功能，以动态的方式显示监控设备的运行状态，同时串级控制系统也为高质量控制提供了保障。组态王的强大功能可以方便地构成监控画面并实现控制功能。12课题意义实现锅炉电器连锁化，不但能很好的控制锅炉的水位防止干烧，还能很方便的加水放水，基于PLC的控制很容易实现工业化，组态王的强大图形画面系统易于在计算机终端控制锅炉的水位状况。我国目前运行的很多锅炉控制系统自动化水平不高、安全性低，工作效率和环境污染普遍低于国家标准，因此实现锅炉的计算机自动控制对能源消耗来说很重要。2连锁控制系统的设计实际应用中，避免锅炉干烧很重要，为了提高控制的准确度，用连锁控制系统。21连锁控制的原理本设计主要是由锅炉水温值和液位开关来控制电磁阀的开与关，以及加热与否，只要两个量中的一个超过要求值，那么就关闭锅炉，从而形成炉内水温和液位的连锁控制。这样控制的好处有利于防止锅炉干烧和锅炉内水满后继续加热而带来的不良影响。22连锁控制流程说明图21中液位LS101是防止干烧的液位开关，控制电路实际是继电器硬件电路，当液位不能到达防止干烧的最低液位时，则断开其它控制支路的输入，而直接输入关断调压器的信号，从而防止干烧。控制方案AO0输出20MA。图中TE101测量的是锅炉水温为被调量，通过测量水温，如果发现温度超过温度上限温度，则DO0输出1，打开电磁阀XV102，注入冷水，如果水温低于下限温度，则关闭XV102；当水位超过上限液位开关LS102或温度超过上限温度时，则让AO0输出4MA或低于4MA，从而关闭加热管。图中LC是连锁控制器，TC是温度调节器，它们都是由PLC来控制。图21锅炉连锁控制流程图23连锁控制系统的硬件构成由图21可知硬件由温度调节器TC、温度传感器TE101、上限液位开关LS102、调压器、电动调节阀XV102、PLC构成。下面分别介绍它们的工作原理。231温度传感器的原理温度传感器主要用的是PT100。PT100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0时阻值为100欧姆，在100时它的阻值约为1385欧姆。它的工业原理当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增涨的。利用此原理用来监控锅炉水温，能很可靠的反映锅炉内的水温，减少误差。232上限液位开关的原理液位开关，顾名思义，就是用来控制液位的开关。从形式上主要分为接触式和非接触式。非接触式的如电容式液位开关，接触式的例如浮球式液位开关，电极式液位开关，电子式液位开关。这里采用电子式液位开关。电子式液位开关工作原理通过内置电子探头对水位进行检测，再由芯片对检测到的信号进行处理，当判断到有水时，芯片输出高电平24V或5V等PNP型或NPN型均可），当判断到无水时，芯片输出0V。高低电平的信号通过PLC或其它控制电路来读取，并驱动水泵等用电器工作。233调压器的原理当锅炉内的水温达到设定值时，通过温度传感器控制调压器，使得调压器输出4MA或低于4MA的值关闭加热器；当锅炉内水温不到设定值时，调压器输出20MA，打开加热器。234电动调节阀的原理电动调节阀采用四线制接线，电源为220VAC，其信号线分为输入控制信号和阀位输出信号（420MA）。接通220VAC电源后，打开保护盖，可以看见指示灯亮起，若施加一个电流信号，调节阀不动作，可以测量信号线两端电阻值，大小为250。反之，没有电阻值，表示信号线已断开。235PLC介绍PLC软件既有制造厂家提供的系统程序，又有用户自行开发的应用程序。系统程序为用户程序的开发提供运行平台，同时，还为PLC程序的可靠运行及信号与信息转换进行必要的处理。用户程序由用户按具体的控制系统要求进行设计，这里所说的PLC软件设计即是指用户自行开发的应用程序。PLC的基本工作原理PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式。1每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。2输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。3一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。4元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。5扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的速度。（2）指令本身占有的时间。（3）指令条数。6由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。模块式PLC的基本结构S7300属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成，各种模块安装在机架上。1CPU模块CPU模块主要由微处理器CPU芯片和存储器组成。2信号模块输入INPUT模块和输出OUTPUT模块简称为I/O模块，开关量输入、输出模块简称为DI模块和DO模块，模拟量输入、输出模块简称为AI模块和AO模块，他们统称为信号模块。3功能模块为了增强PLC的功能，扩大其应用领域，减轻CPU的负担，PLC厂家为了开发各种各样的功能模块。它们主要用于完成某些对实时性和存储器量要求很高的控制任务。4接口模块CPU模块所在的机架成为中央机架，如果一个机架不能容纳全部模块，可以增设一个或者多个扩展机架。5通信处理器通信处理器用于PLC之间、PLC与远程I/O之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，或者用于实现点对点通信等。6电源模块PLC一般使用AC220V电源或DC24V电源，电源模块用于将输入电压转为DC24V电压和背板总线上的DC5V电压，供其他模块使用。7编程设备S7300使用安装了编程软件STEP7的个人计算机作为编程设备，在计算机屏幕上直接生成和编辑各种文本程序或图形程序，可以实现不同编程语言之问的相互转换。PLC的选型及其模块配置本项目选择了SIEMENS的模块化中小型PLC系统S7300，它能满足中等性能要求的应用，应用领域相当广泛。其模块化和易于实现分布，易于用户掌握等特点使得S7300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的方案。S7300系列所具有的多种性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/0扩展模块，使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块。当任务规模扩大并且愈加复杂时，可随时使用附加的模块对PLC进行扩展。SIMATICS7300所具备的高电磁兼容性和强抗振动，抗冲击性，更使其具有最高的工业环境适应性。它具有很强的计算能力和完善的指令集，以及通过MPI接口和SINECLANS联网的能力，适用于高速的过程处理需要。本系统所用的主机模块是CPU3152DP，可以通过MPI转接电缆或通讯模块与计算机进行通讯，再加上其全面的诊断功能和完善的自我保护技术，使其具有极高的可靠性，极其适合本系统的需求。CPU3152DP是S7300的大脑，其装载存储器的基本容量为48K字节或80K字节，可用存储卡扩充装载存储器，最大容量可达到512KB。每执行1000条二进制指令约需03MS，最大可扩充1024点数字量或128路模拟量通道。除此之外，它自带的STEP7编程软件功能强大，使用方便，也使开发过程变得简单快捷。此外，S7300系列PLC还具有模块点数密度高，结构紧凑，性价比高，性能优越，装卸方便等优点。硬件具体信息如表21所示。表21硬件配置名称型号定货号中央处理器CPU3152DP6ES73152AF01研华ADAM8000CPU82142BM0182142BM01CPU8214DPM82211BF00DI8XDC24V82221HD10DO4XRELAY82341BD50AI2/AO2X12BIT6ES71384CA000AA0PMEDC24V6ES71384GB500AB02AII2DMU现场总线模块6ES71384JB500AB02AIRTD根据硬件配置表的硬件信息，PLC控制系统的硬件配置如图22所示。PROFIBUSDP工程师站（ES）CPU3152DPS7300ADAM82142BM01CPUET200S图22硬件构成图24STEP7软件简介STEP7标准软件包提供了一系列的应用工具SIMATIC管理器、符号编辑器、NETPRO通讯组态、硬件组态、编程语言包括LAD，FBD，STL和硬件诊断，使用时无需分别打开各个工具当选择相应功能或打开一个对象时它们会自动启动。1SIMATIC管理器SIMATICMANAGER管理属于一个自动化项目的所有数据，无论是为哪个可编程控制系统设计的。2符号编辑器使用符号编辑器可以管理所有的共享符号。具有以下功能；为过程信号输入/输出、为存储和块设定符号名和注释；分类功能；从其它的WINDOWS程序导入/导出。3软件编程语言用于S7300和S7400的编程语言包括梯形逻辑、语句表和功能块图，它们是标准软件包的一个集成部分。1梯形逻辑LAD是STEP7编程语言的图形表达方式。2语句表STL是STEP7编程语言的文本表达方式，与机器码相似，如果一个程序是用语句表编写的，CPU执行程序时则按每一条指令一步一步地执行。3功能块FBD是STEP编程语言的图形表达方式，使用与布尔代数相类似的逻辑框来表达逻辑。3连锁控制系统PLC程序设计31PLC程序设计流程具体的系统控制流程图如图31所示。图31程序设计流程32PLC程序设计SIEMENSS7300系列PLC编程语言有三种语句表编程语言STL、梯形逻辑编程语言LAD和功能块图编程语言FBD，其它编程语言作为可选软件包使用。通过编程器在WINDOWSNT的环境下对系统进行配置、程序编制、调试和监视，用户界面方便友好。梯形逻辑LAD是STEP7编程语言的图形表达方式。它的指令语法与一个继电器梯形逻辑图相似当电信号通过各个触点、复合元件以及输出线圈时，梯形图可以让你追踪电信号在电源示意线之间的流动。语句表STL是STEP7编程语言的文本表达方式。与机器码相似，如果一个程序是用语句表编写的，CPU执行程序时则按每一条指令一步一步地执行。为使编程更容易，语句表已扩展到包括一些高层语言结构例如，结构数据的访问和块参数。功能块图FBD是STEP7编程语言的图形表达方式，使用与布尔代数相类似的逻辑框来表达逻辑。复合功能如数学功能可用逻辑框相连直接表达。STEP7有三种编程方法A线性编程；B分部式编程；C模块化编程。模块化编程设计控制组态和程序启动STEP7并创建一个项组态硬件和连接组态模板连网各个站定义符号生成用户程序在程序中调用块定义局域符号生成参与数据组态硬件和连接下载程序测试程序并诊断错误就是把程序分成若干程序块，各程序块分别含有一些设备和任务的程序指令，每个功能区被分成不同的块进行编程，这有利于程序的多人同时编程，也利于程序调试和故障的查找。广义的程序块分为系统程序块和用户程序块。系统程序块是集成在CPU操作系统中的预定义的功能和功能块，不占用用户存储空间，并且在整个系统中都具有相同的接口、相同的名称和相同的编号。用户程序块是提供给用户用于管理用户程序代码和数据的区域。STEP7将用户程序指令存放在“块”中。本控制系统用户程序，主要有四类程序块功能FCFUNCTION、功能块FBFUNCTIONBLOCK、组织块OBORGANIZATIONBLOCK和数据块DBDATABLOCK。其中FB和PC作为OB的子程序。全局数据块全局数据块中定义的监控量地址可被所有逻辑块使用，因而在全局数据块中定义了包装传输设备、环境量、电源等所有监控量地址，根据此地址，逻辑块可访问、调用所有的监控量。组织块OB提供CPU操作系统与用户程序接口，OB1为执行用户程序的接口。功能块FB有相连存储器区的逻辑块。单个FB块可以带不同的即时数据块，多次调用，FB块定义为“可再调用”块，用户程序对每次FB调用提供新的参数。功能FC无相关联的存储器区的逻辑块，FC块定义为“可再调用”块，用户程序对每次FC调用提供新参数，由于FC块处理数据的不同方法，一个FC比FB需要CPU处理开销较少。321创建工程在SIMATICMANAGER中新建工程，也可以通过WIZARD向导建立。选中右边的工程名，INSERTSTATIONSIMATIC300。这里的S7PROGRAM1和SIMATIC300STATION等等都可以重新命名。如图32。图32创建项目322硬件组态双击HARDWARE，从而进入HWCONFIG窗口。OPTIONINSERTNEWGSE文件。把ADAM8000,ET200等GSD文件加入。插入RAC300机架。选中机架第二栏，双击CPU300CPU3152DP，6ES73152AF01。默认地址2。双击DP，选择PROPERTY按钮。选择NEW，选择15MBPS，如果出现警告，可以选择187KPBS。插入DPMASTER，选中窗口中的DP线，双击右边ADAMCPU821X，则插入ADAM8000，如图33。图33插入ADAM8000选中DP线上的ADAMCPU821X，然后选择SLOT0MODEL0位置，再到右边双击ADAM8000CPU82142BM01。依次在SLOT1,2,3位置插入其他模块。082142BM01CPU8214DPM8DI82211BF00DI8XDC24V8DO82221HD10DO4XRELAY11382341BD50AI2/AO2X12BIT双击最后一个模块，可以设置为起始地址128。模拟输入地址设定PEW128到PEW131，模拟输出地址设定PAW128到PAW131。模块测量参数如下图34。图34模块测量参数设置注意DIAGNOSISALARM为OFF，420毫安对应027648，118毫安4864。0毫安6912。选中DP线，然后双击ET200S，如图35所示，插入ET200S。图35插入ET200S选择，依次在SLOT1,2,3位置插入其他模块。6ES71384CA000AA0PMEDC24V6ES71384GB500AB02AII2DMU地址IADDRESS2562596ES71384JB500AB02AIRTD地址IADDRESS260263323编程为了增强程序的可读性，需要定义些符号，方便阅读程序。双击SYMBOLS编辑，打开符号表图，编辑全部输入输出相关的全局变量。包括IO地址，数据块重命名，等等。图36是建好的符号变量。图36符号变量表打开CSIEMENSSTEP7S7LIBSSTDLIB30，复制PIDCONTROLBLOCKS中的FB41，粘贴到BLOCK中。FB41称为连续控制的PID用于控制连续变化的模拟量，可以通过参数设置来激活或取消激活PID控制的某些子功能来设计适应过程需要的控制器。除了给定点和过程变量分支的功能外，FB自己就可以实现一个完整的具有连续操作值输出并且具有手动改变操作值功能的PID控制器，下面是各子功能的详细描述。给定点分支给定点的值以浮点形式在SP_INT处输入。过程变量分支过程变量可以从外设直接输入到PV_PER或以浮点PVIN形式输入，功能CRP_IN将从外设来的值PVPER转化成范围在100100之间的浮点形式，根据下面的法则进行转换CRP_INPV_PER100/27648功能PV_NORM根据下面的法则标准化输出CRP_INPV_NORM的输出CRP_IN的输出PV_FACPV_OFFPV_FAC和PV_OFF的默认值分别为1和0误差信号误差是给定点和过程变量之间的差值。为了抑制由于控制量量化而引起的小扰动，可将死区功能DEADBAND运用在误差信号上。如果DEADB_W0，则死区就不起作用。PID算法此处PID算法是位置式的，比例、积分和微分作用并联并且可以分别激活或取消激活。这样就可以分别构造P、PI、PD以及PID控制器，纯比例控制器或纯微分控制也是可以的。手动值可以在手动和自动模式之间切换，在手动模式下，操作值可以由一个手动选择值来设定，积分器在内部设定为LMN（操作值）LMN_P（比例操作值）DISV（扰动），微分器设定为0并且在内部进行同步，这意味着当转换到自动模式后，不会引起操作值的突然改变。操作值利用LMNLIMIT功能可以将操作值限定在所选的值范围内，输入值引起的输出超过界限时会在信号位上表现出来，功能LMN_NORM根据下面的公式标准化。LMNLIMIT的输出LMNLMNLIMIT的输出LMN_FACLMN_OFFLMN_FAC和LMN_OFF的默认值分别为1和0操作值也可以直接输出到外设，功能CRP_OUT将浮点形式的值LMN根据下面的公式转化成能输出到外设式的值LMN_PERLMN100/27648前馈控制扰动可以作为前馈信号从DISV处输入。打开OB1，就可以开始编写程序了。在菜单VIEW中选择LAD，在一个网络中，插入EMPTYBOX，输入“CONT_C”。系统自动选择了PID功能块，在“”中输入DB1，也就是这个FB的数据块名。如图所示。系统提醒你是否建立INSTANCEDATABLOCK，回答YES，就可以创建一个PID的背景数据。由于CONT_C模块中的PVPER_ON端要置1，所以要在两个PID功能块前加一条置1的命令。下面是连锁控制的梯形图用到的CONT_C输入/输出参数分别如表1、表2所示。表1输入参数参数数据类型数据范围默认值描述MAN_ONBOOLTRUE手动操作，若为真，控制环中断，操作值手动设定PVPER_ONBOOLFALSE过程变量直接从外设输入SP_INTREAL100100或者物理量00内部的给定点的输入值PV_INREAL100100或者物理量00过程变量以浮点形式输入的值PV_PERWORDW160000过程变量从外设直接输入的值MANREAL100100或者物理量00通过这个参数设定手动操作的值表2输出参数参数数据类型默认值描述LMNREAL00以浮点形式输出的有效操作值LMN_PERWORDW160000直接输出到外设的操作值PVREAL00输出的有效过程变量锅炉内的水位到达了高限或者水温到达设定值都停止加热，输出4MA。4连锁控制系统界面设计41组态王软件介绍我国的组态软件的开发虽起步较晚，但经过科技工作者的努力，在许多方面现已赶上或接近国外的先进监控组态软件的水平。其中，由北京亚控自动化软件科技有限公司开发的“组态王”，是优秀国产组态软件的代表。42组态王的特点它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用WINDOWS的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。组态王65是以MICROSOFTWIN2000/WINNT40补丁6/WINXP简体中文版统作为其操作平台，充分利用了WINDOWS图形功能完备，界面一致性好，易学易用的特点。它使采用PC机比以往使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，大大减少了工控软件开发者的重复性工作，并可运用PC机丰富的软件资源进行二次开发。43系统监控软件界面设计建立新程序的一般过程是设计图形界面（定义画面），定义I/O设备，构造数据库（定义变量），建立动画连接，运行和调试。431建立组态王新工程启动“组态王”工程管理器（PROMANAGER），选择菜单“文件新建工程”或单击“新建”按钮。432定义新画面进入新建的组态王工程，选择工程浏览器左侧大纲项“文件画面”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标。在“画面名称”处输入新的画面名称，如“电气连锁控制”，其它属性目前不用更改。如果有多个画面要显示那么点击命令语言，在显示时那个选项卡里面输入CLOSEPICTURE“”引号里面输入画面的名称，则系统运行时就不会打开。点击“确定”按钮进入内嵌的组态王画面开发系统。在工具箱中选中“圆角矩形”,拖动鼠标在画面上画矩形，如上图所示。用鼠标在工具箱中点击“显示画刷类型”和“显示调色板”。在弹出的“过渡色类型”窗口点击第二行第四个过渡色类型；在“调色板”窗口中点击“填充色”按钮，从下面的色块中选取红色作为填充色，然后点击“背景色”按钮，从下面的色块中选取黑色作为背景色。此时就构造好了一个使用过渡色填充的矩形图形对象。在工具箱中选中“文本”,此时鼠标变成“I”形状，在画面上单击鼠标左键，输入“”文字。如图41所示。图41组态界面433定义IO设备组态王把那些需要与之交换数据的设备或程序都作为外部设备。外部设备包括下位机（PLC、仪表、模块等），它们一般通过串行口和上位机交换数据；其他WINDOWS应用程序，它们之间一般通过DDE交换数据；外部设备还包括网络上的其他计算机。只有在定义了外部设备之后，组态王才能通过I/O变量和它们交换数据。为方便定义外部设备，组态王设计了“设备配置向导”引导用户一步步完成设备的连接。本步骤使用仿真PLC和组态王通信。仿真PLC可以模拟PLC为组态王提供数据。仿真PLC连接在计算机的COM1口。选择工程浏览器左侧大纲项“设备COM1”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，运行“设备配置向导”。选择“仿真PLC”的“串行”项，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”，为外部设备取一个名称，输入S7300，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”，为设备选择连接串口，假设为COM1，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”，填写设备地址，假设为22，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”，设置通信故障恢复参数一般情况下使用系统默认设置即可，单击“下一步”，弹出“设备配置向导”，请检查各项设置是否正确，确认无误后，单击“完成”。设备定义完成后，可以在工程浏览器的右侧看到新建的外部设备“PLC”。在定义数据库变量时，只要把I/O变量连结到这台设备上，它就可以和组态王交换数据了。434构造数据库数据库是“组态王”软件的核心部分，工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，操作者在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有这一切都是以实时数据库为中介环节，所以说数据库是联系上位机和下位机的桥梁。在管理开发系统运行时，它含有全部数据变量的当前值。变量在画面制作系统组态王画面开发系统中定义，定义时要指定变量名和变量类型，某些类型的变量还需要一些附加信息。数据库中变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所有用户可使用的数据变量的详细信息。选择工程浏览器左侧大纲项“数据库数据词典”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，弹出“变量属性”对话框如图42所示。需要定义的数据词典见表41所示。图42变量的定义表41数据词典435建立动画连接定义动画连接是指在画面的图形对象与数据库的数据变量之间建立一种关系，当变量的值改变时，在画面上以图形对象的动画效果表示出来；或者由软件使用者通过图形对象改变数据变量的值。双击图形对象即矩形，可弹出“动画连接”对话框，如图43。图43动画连接用鼠标单击“模拟值输出”按钮，弹出对话框，在在“表达式”处输入相应的数据变量。其余属性目前不用更改。单击“确定”，再单击“确定”返回组态王开发系统。继续创建其他的动画连接，需要创建的动画连接见图44。变量名变量类型寄存器数据类型读写属性数据范围描述PID0_PVI/O实数DB192FLOAT只读0100（）测量值PID0_SPI/O实数DB16FLOAT读写0100（）设定值EM_STOPI/O整数M100BIT读写0100（）停止加水PID0_MVI/O实数DB172FLOAT读写0100（）输出值44需要创建动画连接的项目把所需要的连接定义完，然后选择“文件全部存”菜单命令。此时组态软件的前期工作已经完成。监控界面如图45所示。图45监控主界面5运行和调试51调试设备的选择根据上述过程检测和自动控制项目，利用实验室现有设备北京华晟公司的A3000控制系统来完成本设计的运行和调试。3000现场系统包括三个水箱，一个大储水箱，一个锅炉，一个工业用板式换热器，两个水泵，大功率加热管，滞后时间可以调整的滞后系统，一个硬件连锁保护系统。传感器和执行器系统包括5个温度、3个液位、1个压力，1个电磁流量计，1个涡轮流量计，1个电动调节阀，两个电磁阀，2个液位开关。A3000现场系统包含两个支路。其中一条支路包含有水泵、电动调节阀、三个水箱、电磁流量计。另一支路有一个电动调节阀，可以用来给锅炉加水防止干烧。锅炉有个高限开关和低限开关，当锅炉内水位达到高位时，则停止注水同时也停止加热，当锅炉内水位不到低限时，则往锅炉内注水。52设备连接在A3000FS上，打开手动调节阀XV201，其余阀门关闭。在A3000CS上，将电磁流量计（FT102）连到控制器AI0输入端，锅炉液位（LT103）连到控制器AI1输入端，电动调节阀（XV102）连到控制器AO0端。53控制接线测量或控制量测量或控制量标号使用PLC端口锅炉水温TE101AI0液位开关LS102DI0电磁阀XV102DO054下载硬件组态在SIMATICMANAGER中，选择工程，选择PLCCLEAR/RESET，可以清除原来的配置信息。把ADAMCPU8214开关拨到ST，再转到RN位置。则CPU开始运行。在HWCONFIG窗口中，选择SAVEANDCOMPILE，选择PLCDOWNLOAD，或者CTRLL快捷键。55画面监控及调试组态王工程已经建立起来，进入到运行和调试阶段。在组态王开发系统中选择“文件切换到VIEW”菜单命令，进入组态王运行系统。在运行系统中选择“画面打开”命令，从“打开画面”窗口选择“连锁控制系统”画面。显示出组态王运行系统画面，即可看到矩形框和文本在动态变化。调试在A3000FS上，启动右边水泵，给锅炉注水。设定温度高限，开加热器，当锅炉内水达到高限，看是否能关闭电磁阀XV102和加热器。当锅炉内的液位到达高限液位时，高限开关接通，停止加水，并停止加热，处理事故，见图51。图51水位到达高限时停止加热并停止加水当锅炉内水温未达到设定值，且液位未超过高限液位时，断开电磁阀，并加热。如图52。图52水温未到达开始加热当锅炉内水温达到设定值，而液位未达到高限，则打开电磁阀向锅炉内注水。如图53所示。图53水温达到液位未到注水运行总结通过调试，锅炉的电气连锁控制基本可以实现，当锅炉内温度小于设定值时，调压器输入20MA，当温度升高到达高限时，强制打开电磁阀XV102，加入冷水，但是冷水不能超过高限液位；如果温度到达高限且水位到达高限液位，则立即关闭加热器。从而形成连锁控制。锅炉的温度和液位的连锁控制设计完成，这样的连锁，使得锅炉能稳定的加热，且能够很好的避免干烧和因为水位超过而引发的不良后果。在实际中有很重要的意义，在提高效率的同时还保证了设备的正常运行。6结束语通过两个月的研究与设计，经过调试，基于PLC的电气连锁控制系统基本达到了预先设定目标，系统能够正常工作了。在本次课题工作中，除了锻炼了自己的能力外，也积累了不少经验，现总结如下1在做这样的题目时，一个平时自己都没有接触到过的题目，不要急躁，慢慢看懂原理图，找相关的资料，一步一步的来完善设计。2PLC程序采用模块化设计思想，不仅在设计时使结构清晰，易于检查和修改。而且为以后软件的维护和改进提供了方便。3监控程序和PLC的结合非常利于小型自动化系统的实现，用PLC实现现场的信号输入和实时控制，使执行可靠，且有效地实现了控制。用组态王进行参数的设定及系统的监控和管理。4利用监控软件实现PLC与计算机通信的方法简单易行，它降低了对用户的要求，大大缩短了设计周期。尤其对于大规模复杂控制系统来说这些优点更为突出，因此在现代工业自动化控制领域，采用监控组态软件进行标准化设计是一必然趋势。致谢毕业设计是对我们知识运用能力的一次全面的考核，也是对我们进行科学研究基本功的训练，培养我们综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力，为以后撰写专业学术论文和工作打下良好的基础。本次设计能够顺利完成，首先我要感谢我的母校广西工学院鹿山学院，是她为我们提供了学习知识的土壤，使我们在这里茁壮成长；其次我要感谢电子信息工程系的老师们尤其要感谢在本次设计中给与我大力支持和帮助的麦雪凤老师，每有问题，他总是耐心的解答，使我能够充满热情的投入到毕业设计中去。最后再一次诚挚地感谢所有给予我指导和帮助的老师和同学，感谢在百忙中抽出时间进行论文评审的各位老师谢谢参考文献1方承远、张振国主编工厂电气控制技术机械工业出版社200672张宏林编著PLC应用开发技术与工程实践人民邮电出版社200873谢文辉、张志芳编著PLC应用技术中国电力出版社200894西门子公司STEP7V52编程手册M20035宋伯生PLC编程实用指南机械工业出版社20066刘美俊编著西门子S7系列PLC的应用与维护机械工业出版社20087西门子（中国）有限公司深入浅出西门子S7300PLC北京航空航天大学出版社200458郑凤翼、金沙主编图解西门子S7200系列PLC应用88例电子工业出版社20099方强、李丽娜等编著PLC可编程控制器技术开发与应用实践电子工业出版社200910AGLIO,A2003,“ENTERPRISERESOURCEPLANNINGSYSTEMSANDACCOUNTANTSTOWARDSHYBRIDIZATION”EUROPEANACCOUNTINGREVIEW,PP12315311DECHOW,NANDMOURITSEN,J,2005,“ENTERPRISERESOURCEPLANNINGSYSTEMS,MANAGEMENTCONTROLANDTHEQUESTFORINTEGRATION,”ACCOUNTING,ORGANIZATIONSANDSOCIETY,PP69173312BURNS,JANDBALDVINSDOTTIR,G1999,HYBRIDS”THECHANGINGROLESOFACCOUNTANTSINSTAMPLC,”WORKINGPAPER,UNIVERSITYOFMANCHESTERCITEDINSCAPENSANDJAZAYERI2003AGANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIEMLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTIIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOUIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEYOURECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERIENCEDADVISER,FOREXAMPLE,ATACITIZENSADVICEBUREAUTOFINDYOURNEARESTCAB,INCLUDINGTHOSETHATGIVEADVICEBYEMAIL,CLICKONNEARESTCABFORMOREINFORMATIONABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,SEEEMPLOYMENTTRIBUNALSTHELACKOFAIRUPTHEREWATCHMCAYMANISLANDSBASEDWEBB,THEHEADOFFIFASANTIRACISMTASKFORCE,ISINLONDONFORTHEFOOTBALLASSOCIATIONS150THANNIVERSARYCELEBRATIONSANDWILLATTENDCITYSPREMIERLEAGUEMATCHATCHELSEAONSUNDAY“IAMGOINGTOBEATTHEMATCHTOMORROWANDIHAVEASKEDTOMEETYAYATOURE,“HETOLDBBCSPORT“FORMEITSABOUTHOWHEFELTANDIWOULDLIKETOSPEAKTOHIMFIRSTTOFINDOUTWHATHISEXPERIENCEWAS“UEFAHASOPENEDDISCIPLINARYPROCEEDINGSAGAINSTCSKAFORTHE“RACISTBEHAVIOUROFTHEIRFANS“DURINGCITYS21WINMICHELPLATINI,PRESIDENTOFEUROPEANFOOTBALLSGOVERNINGBODY,HASALSOORDEREDANIMMEDIATEINVESTIGATIONINTOTHEREFEREESACTIONSCSKASAIDTHEYWERE“SURPRISEDANDDISAPPOINTED“BYTOURESCOMPLAINTINASTATEMENTTHERUSSIANSIDEADDED“WEFOUNDNORACISTINSULTSFROMFANSOFCSKA“AGEHASREACHEDTHEENDOFTHEBEGINNINGOFAWORDMAYBEGUILTYINHISSEEMSTOPASSINGALOTOFDIFFERENTLIFEBECAMETHEAPPEARANCEOFTHESAMEDAYMAYBEBACKINTHEPAST,TOONESELFTHEPARANOIDWEIRDBELIEFDISILLUSIONMENT,THESEDAYS,MYMINDHASBEENVERYMESSY,INMYMINDCONSTANTLYALWAYSFEELONESELFSHOULDGOTODOSOMETHING,ORWRITESOMETHINGTWENTYYEARSOFLIFETRAJECTORYDEEPLYSHALLOW,SUDDENLYFEELSOMETHING,DOIT一字开头的年龄已经到了尾声。或许是愧疚于自己似乎把转瞬即逝的很多个不同的日子过成了同一天的样子；或许是追溯过去，对自己那些近乎偏执的怪异信念的醒悟，这些天以来，思绪一直很凌乱，在脑海中不断纠缠。总觉得自己似乎应该去做点什么，或者写点什么。二十年的人生轨迹深深浅浅，突然就感觉到有些事情，非做不可了。THEENDOFOURLIFE,ANDCANMEETMANYTHINGSREALLYDO而穷尽我们的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可DURINGMYCHILDHOOD,THINKLUCKYMONEYANDNEWCLOTHESARENECESSARYFORNEWYEAR,BUTASTHEADVANCEOFTHEAGE,WILLBEMOREANDMOREFOUNDTHATTHOSETHINGSAREOPTIONALJUNIORHIGHSCHOOL,THOUGHTTOHAVEACRUSHONJUSTMEANSTHATTHEREALGROWTH,BUTOVERTHEPASTTHREEYEARSLATER,HISWRITINGOFALUMNIINPEACE,SUDDENLYFOUNDTHATISNTREALLYGROWUP,ITSEEMSISNOTSOIMPORTANTTHENINHIGHSCHOOL,THINKDONTWANTTOGIVEVENTTOOUTYOURINNERVOICECANBEINTHEHIGHSCHOOLCHILDRENOFTHEFEELINGSINAPERIOD,BUTWASEVENTUALLYINFARCTIONWHENGRADUATIONPARTYINTHETHROAT,LATERAGAINSTOODONTHEPITCHHEHASSWEATPROFUSELY,LOOKEDATHISTHROWNABASKETBALLHOOPS,SUDDENLYFOUNDHIMSELFHASALREADYCANTREMEMBERHISAPPEARANCE童年时，觉得压岁钱和新衣服是过年必备，但是随着年龄的推进，会越来越发现，那些东西根本就可有可无；初中时，以为要有一场暗恋才意味着真正的成长，但三年过去后，自己心平气和的写同学录的时候，突然就发现是不是真正的成长了，好像并没有那么重要了；然后到了高中，觉得非要吐露出自己的心声才能为高中生涯里的懵懂情愫划上一个句点，但毕业晚会的时候最终还是被梗塞在了咽喉，后来再次站在他曾经挥汗如雨的球场，看着他投过篮球的球框时，突然间发现自己已经想不起他的容颜。ORIGINALLY,THISWORLD,CANPRODUCEACHEMICALREACTIONTOANEVENT,INADDITIONTORESOLUTELY,HAVETODO,ANDTIME原来，这个世界上，对某个事件能产生化学反应的，除了非做不可的坚决，还有，时间。APERSONSTIME,YOURIDEASAREALWAYSSPECIALTOCLEARWANT,WANT,LINEISCLEAR,ASIFNOTHINGCOULDSHAKEHISALSOONCESEEMEDTOBEDETERMINEDTODOSOMETHING,