PLC水箱水位控制

1、自动化系统集成与调试实训报告本课程为自动化集成与调试，实际上就是让我们用PLC控制水箱打水。由于实训前接触过类似的程 序与硬件，所以做起来相对简单。第一周实训，一开始长江老师让我们重新复习之前所学。我们组并没 有急着开始做项目，而是认真的检查电源，传感器，变频器等硬件是否完好。然后再由徐同学与李同学 完成硬件的接线，张组长则与吴同学完成程序的编写。一、接线图:S7-300模拟量输入输出模块、S7-300数字量输入输出模块、传感器以及变频器的接线（注意：用灰色细线将变 频器3号端子接PLC数字量输出端子，变频器 7号端子接PLC的M端，变频器9号端子接PLC模拟量输出端子，变频 器10号端子接P

2、LC模拟量COM端;用红、蓝、黑三种粗线将水箱抽水泵和变频器的U V、W PE端子对应接好）。SM334CPU315-2DPCPU314-CP342-5*1谀件连接硒牛连接结构图如图所示* p电脑卩卫帯CP5611卡#1卩ROF1BUS(1)总线链接CPU315-2DP 与 CPCH14-CP342-5 连接小、项目要求：我们所做的项目如下（一）项目一、PLC控制变频器打水本项目总任务是通过PLC变频器控制水泵打水。 任务一、G110变频器参数设置及快速调试任务二、PLC控制变频器打水的组态、编程及仿真 任务三、S7-300模拟量输出模块与接线 任务四、现场实际调试与运行（二）项目二、水箱液位

3、的测量本项目总任务是通过PLG变频器控制实现水箱液位的测量 任务一、水箱液位测量的组态、编程及仿真任务二、现场接线任务三、现场实际调试与运行（二）项目三、水箱液位两位式调节本项目总任务是通过PLC变频器、传感器监测水位控制水泵打水，当测量值大于高限值，变频器停止, 水泵停止打水；当测量值小于低限值，变频器启动，水泵打水，当测量值在高限值与低限值之间时，变 频器保持原状态。任务一、水箱液位两位式调节的组态、编程及仿真运行 任务二、水箱液位两位式调节现场实际调试与运行（四）项目四、水箱液位PID控制总任务是调用PID模块使变频器的频率自动调节任务一、了解PID调节的原理任务二、水箱液位PID控制的

4、组态、编程及仿真任务三、水箱液位PID控制的现场接线任务四、箱液位PID控制的现场调试与运行（五）项目五 水箱液位的 WinCC监控通过WinCC勺新建变量与PLC S7-300的程序地址的连接，达到用 WinCC监控水箱水位的目的 任务一、WINCC勺新建工程及项目组态一、创建新项目二、组态变量任务二、创建过程画面并运行调试第一阶段：WinCCg制变频器打水第二阶段：两位控制第三阶段：PID控制第四阶段：变量记录一、过程值归档二、输出过程值归档第五阶段：报警记录一、组态报警二、组态模拟量报警（六）项目六、反馈控制系统1负反馈控制系统：由信号正向通路和反馈通路构成闭合回路的自动控制系统，又称反

5、馈控制系统。反馈控制系统是基于反馈原理建立的自动控制系统。所谓反馈原理，就是根据系统输出变化的信 息来进行控制，即通过比较系统行为（输出）与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性 能。在反馈控制系统中，既存在由输入到输出的信号前向通路，也包含从输出端到输入端的信号反馈通2路，两者组成一个闭合的回路。因此，反馈控制系统又称为闭环控制系统。反馈控制是自动控制的主 要形式。反馈可分为负反馈和正反馈。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减 小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大 控制作用。负反馈是经典控制论中的术语。是

6、指系统受到外界的和内部的干扰时，系统能控制住干扰。或是消 除干扰，或是把干扰控制在系统能够承受的范围内。反馈控制系统由控制器、执行器、被控对象和反馈环节组成（见图） 。图中带叉号的圆圈为比较环节，用来将输入与输出相减，给出偏差信号。这一环节在具体系统中可 能与控制器一起统称为调节器。以水箱打水控制为例，被控对象为水箱；控制器为PLC执行器为变频器；反馈环节为传感器；输出信号为实际水位；输入信号为设定水位；控制信号为电压；执行信号为频 率。水箱打水反馈系统工作过程：首先设定水箱的水位值，如果实际水位低于或高于这个水位，那么 就生成一个偏差值给PLC由PLC发出一个电压信号给 变频器，再由变频器发

7、出一个频率给水泵致使 水泵开始打水或停止打水。2、水箱打水控制过程:非电量严电量严三数字量变频器J 口击换当传感器检测到水位高或低时， 通过模拟量输入AI，将检测到PIW256的量传递给FC105经FC105 转化成数字量MD8言号送到FB41,经过FB41处理后给出MD10C信号到FC106 FC106又将数字量转成模 拟量给出PQW25信号到AO A0输出一个0-10V的电压给变频器，从而控制变频器频率。由于张组长实力超群，前几个项目都按时并且按照老师的要求顺利完成。后面几个项目由于 的内存卡出了问题，完成的速度有所减缓，但是经过全组人员的努力还是把这难关攻克。不知不觉就来 到了最后的项目

8、，再加上老师的新要求，项目难度加大，一时难倒了我们。然而张组长再次发挥神奇， 还有长江老师的悉心指导，把程序做了出来。三、PLC组态：PC机Hardwire-gf j iloofshi shab -a 1 -SIMATIC 300 Cl)CFU 31302 DP到ST Program SourcesQj Blocks SIHkriC 300(2) g CPU six -laST Progran BI SourcesQ| Elocks 护 CP 342-5CPU 313C-2 DP.1拗血愿JMimm蕊律押-jnixAPBDPIBUSe)- DFJ SIUTIC 300(1) (Confidur

9、ation) jilaiafshishab |* | D |XJ2y CO 313C-2 DFJSpF-疝俪曲阳|1 jI 4AH/MSiS/gBit5G7| 89101 11(0) URfcsOJ) RI PS 307 SX2m crw anc2 2i DI24/SO16朋AI5/A0224|血讪34j肛创通汩丿SBit5fCF 342-56789】031s.9叽0.F1.I.Q.匸 MtiULlrI PE 307 5ABESTA2|3 CM 31K&KTK.05o-j綁2 Jy韶呗J24.2 J1 FdouiF7GS .獅盘34il哋剧&ETst.ss.5昌T89LOlV冊 Utt3 .F

10、1.I.4.Comeril器Ij曲如曲.A左:AZV細7S2.733.打1 GniiE幽7G8 .341融/M隔熾让SET潤.K&.Ls:.f, CP 理5V543272.m.6733D11w分析：在组态过程中，主站与从站所对应的MPI地址必须是不重复的。四、程序如下图:主站PLC程序Cosftenl:：Cflumetil:112.31 If h SB I I10.011212 MO. 2QO.ORctvork 2 : Title:letvoik 3: Title：Cement：MOVE EJf EW31阳XKQ昭10JESTix our16*00002?1032fetwailL 4 : Ti

11、tle:MOVE16#00004e20KD226-IGiOOOMcZO-GDISEX EW：iIM GOTRetvsik 5: Title：5血血：MOVEEM ENO1BH244W0QiDd-IH OtFT16M214C0W-HD12Connsnt：letToik ? : Tiile：lAtidii 8 : Tith：MOVEEHEKinour16*00000000ID8-HD210Cawient：KW/lHW0=R ettinriD000054. 33330000ML4192K8-000012.B512imi our-jiceo7aFli / r riWatwoTk 8 : Title：C

12、omment：ADD_REMEMOINIOUT0000041_ 3125-MD90IN20000000044. 5ID3-000003. 1875MD86-M200.1T)ADD R ENEMO00000041-875ID4 -INIOUT-000003.18?5MD8S-IN20000038-6875-ND 日 4NetvoTk 9 : Title：Comifteirt ：Nci:口工k: 11 : Title:Ketvoxlc10 : Title：CDument:ENENO7552PIW256-RET_VAL16#0000-W400000000004 284. 280000-e002 一o

13、trr0000042.0417-MuyHI LIM-00000000103_-l-_030000-e+ 002L0+ 1l/tW_LIMBIPOLARFrags； Fl tget H&lp.Coronent:DB2CONTENEHO* COM.RSTLMNoooooooooooo-TO 100I oM50.0 -MANIONLMNFER m PVPER_ONQLMW_HLM！F_SELQLftN_LLWL I_SELLMN_P- INT_HOLDLMN_I亠. g LHN_D4 * “ D.SELPV *CYCLEERF 0000039.2292HD90-SF.IHT0000061.7083M

14、D8 一PV_INPV_PERMANGAIN8- B 4TIU 1从站PLC程序:Title：network 2 : Title：Connent：DP_RECVENTTMTil16*0110S2.JMKJW# 16# 110-CPLADDRTORP#M 62. QERRORBYTE 32-RECVSTATUSDPSTATUSlfitfOOOO -Wd1G901-MBSFrs.-x Fl to get H*Lp. RU1TNetvork 6 : Title：Netvork 7 : Title：Metwork 8 : Title:Co nunent:4.100000e+002EMENOINRET.

15、VALOUTSCALEPIW2S0-0106-MDSHI LIM030000e+LO LIM002-LCL 1BIPOLARH/lelvork 9:Title：Cniuncnt:DB2ENENOCOM_KSTI.HNMAN_ONILMN_PERPVPER_ONQLMN_HLMF_3ELQLMNJ-LM000000000100-1W100D171U-l Comment:ENENOooooooooooooCOM_KSTLMN-MD1Q0MAN_ONLMN_PER-a- *PVPER_ONQLMM_HLM.*P_SELQLMW_LLM一，I_SELLIIN_Pf .INTJJOLDLMN. II_I

16、1L_0NLKN_DD_SELPV一CYCLESP_IWTPV_INPV_PERMANGAINERDBS000000053-75MDS -0000000000020000040. 937&1H190 一”COWT CoM10Gh1一D60 -i6ooooa-rioirt五、I/O分配表如下:主站1124.3启动按钮1124.2停止按钮PIW256传感器实际液位测量从站I124.0启动按钮PIW260传感器实际液位测量最后一步是 WinCC画面监控，画面选择的是李同学设计的柔和水蓝色界面，变量的连接则由张组长 来建立并联接。六、WinCC无法激活解决办法：1、查看授权是否完整，如果授权缺失，请授

17、权后再重新启动；2、不要将项目放在在中文目录下；3、检查安装的s7和wincc版本是否冲突；4、关闭杀毒软件，重新启动；5、服务器名称是否和计算机名相同；6、用项目移植器移植一下，再重新打开；7、WinCC5.x使用时应该安装 Step75.2安装盘内的 WinCC Hotfix 补丁；8、 有时候把系统语言改成英语就OK 了；9、重新安装一下 WinCC就可以了；10、打开控制面板里 IMATIC WORKSTA TION，STARTSERVER后重新启动即可；强制关闭后如何再次激活Win CCWINCC激活时常常会卡住，这是很常出现的问题，这个时候就需要在任务管理器中强制关闭激活画 面。但

18、是当再次打开 WIINCC时就再也无法激活了，这个时候也无法复制WINCC的目录所以无法保存在U盘。由于我们学校电脑中重起电脑后系统就还原了，所以前面的工夫就白费了。解决方法在任务管理器中的进程选项卡中，将提示的正在使用的进程关闭。一般都是提示 CCtextServer.exe这个进程正在运行，在进程中关闭这个进程后就可以将程序复制到U盘了。然后重启电脑可以再次激活程序。七、WinCC界面图:9(1.000麺水应谡定水住Frequency000031.BT541.4 躺实际水也谡定水隹Frequency111E-E2 0:06:3520 D7:0S20:07 S6a 00049.ODD38.5

19、6310ODD2DO0O2 ODD超势在前黑生站买臓魁2 0002QD00100QQ八、变量连接图:r=：!ts and Settingsdell桌面kfeizail Lfeizai. ICF St活的二J启动*二进带豉量II0.C2011/12/19 上午 02： 15:13二j停止*二讲带炭量no. 22011/12/19 上午 02;15;1332位浮点歡IEEI 754HD32C11/12/19 上午 02:15; 1332隹浮点数IEEE 754HD122011/1Z/19 上甲 02.35:13:J主站设就住厘32位浮点鞍IEE3 7S4m2011/J2/19 上甲 02.15:1

20、3二翩设定水憧丄筌位浮点數IEEE 7S4鵬42011/12/19 上午 02:15:13二如率戈3E位浮点数IEEE 754III110Q2011/12/19 上午 02： 15:13二J从站插舉*3位浮点数IEE2 754HB2102011/10 上午 C2;15;1332位浮点歡IEEE 754DDDSO2C11/12/19 上午 02 29:12无咼号32位数DB2.DD242011/1Z/19 上午 02.48:30无霸虽32位数BB2.DD202011/12/19 上甲 02.48:軒二j谡定水位和筌位浮直鞍IEEE 7S4M2142011/12/19 上午 02:53:32Mr3E垃浮点数IEEE 754HD级2O1M/2O 下午 10 QE：4fi丁站I无待号阳位数ides2011/12/20 下午 13 O3；1T二从如无符与空位数ID2262C11/12/2O 下午 10 03:13上一枚修改I九、实训总结：二周的自动化系统集成与调试的实训就要马上过去了，期间，经过我们小组的不懈努力，终于完 成了老师要求的实训项目。在实训的第一周，我们检查了电源，PLC，变频器，电机等元器件的好坏。其中，我们PLC用的 是CPU313