北京交通大学电气工程学院通信与现场通信总线课程设计结题报告.doc

通信与现场总线课程设计 结题报告 学院：电气工程学院 班级： 学号： 姓名： 指导老师：胡小刚 完成日期：****/**/** 一、设计任务 1系统介绍 图1.1设计任务中的网络结构图 控制系统的网络结构如图1.1所示。现场控制层是一个工业现场总线PROFIBUS网。SIEMENS的可编程序控制器S7-300，CPU为314C-2DP（订货号6ES7 314-6CF02-0AB0）与2台SIEMENS MM440变频器进行主从通信，实现搅拌罐的PLC本地控制。管理层是具有以太网连接的PC机，在这台PC上运行网络服务器（Server）软件，通过以太网与客户端进行通信。在网络服务器主机的PCI总线插槽上内置CP5611，用SIEMENS内部的多机接口协议MPI实现与SIEMENS的可编程控制器S7-300连接。在内置CP5611的网络服务器上分别装有SIEMENS的工控软件平台STEP 7（v5.sp1）和三维力控的组态软件Forecontrol (V6.1sp3)。在工控软件STEP 7平台上实现对SIEMENS的可编程序控制器S7-300及其通过工业现场总线PROFIBUS连接的2台SIEMENS MM440变频器进行系统设置、软件编程和系统调试。在组态软件Forecontrol V6.1平台上，根据控制系统的工艺流程，完成上位监控软件的设计、编写和调试，并实现上位机的远程控制。 在管理层上，把上位主机作为C/S方式的服务器（Sever），并通过以太网实现客户机（Client）的C/S方式访问。进一步还可以实现Intenet网上的B/S方式的网络通信和控制。 设计内容 S7－300（CPU314C）与两台变频器连接，搅拌控制系统。 a）本地控制－在搅拌罐旁边控制柜上通过控制按钮实现控制工艺。此时”远程控制/本地控制选择开关I0.0选择 “0”，表示本地控制 b）远程控制/本地控制选择开关I0.0选择 “1”，表示远程控制。 系统运行状态显示为Q124.0。泵A为通过现场总线Profibus-DP实现MM440变频器控制的三相异步电动机，它的状态显示为Q124.1；泵B为通过现场总线Profibus-DP实现MM440变频器控制的三相异步电动机，它的状态显示为Q124.2；搅拌机为三相异步电动机, 状态位为Q124.3；排料阀C状态位为Q124.4，是常闭型开关电磁阀。本地启动按钮为I0.1、本地停止按钮为I0.2，均为不带锁的主令按键。传感器L（I0.3）、传感器H（I0.4）、传感器A（I0.5）分别为低液位传感器、高液位传感器、报警液位传感器。 （）搅拌工艺顺序： a)按启动后，泵A和泵B同时开，A液体和B液体同时进入罐内。 b)按A液体和B液体进料比例供料（系统默认进料比例为2：3。设泵流速为每秒10升/秒，混合液总体积为500升。泵A完成进料用时T1为20秒；泵B完成进料用时T2为30秒。） c)供料完毕后搅拌机工作，搅拌A、B料的混合液体。搅拌时间T3设置为20秒。到时后，搅拌机停； d)排料阀C工作，将搅拌好的液体排除；当液位低于低液位时，延时20秒后，阀C关闭； e)系统进入下一个循环周期，控制流程转入到”a）泵A和泵B同时开”…… 将与控制对象直接相联的监控计算机作为服务器，在与其相联的以太网中的其它计算机作为客户端。在客户端装有三维力控组态平台，用它进行设计、制作、调试组态软件。操作客户端的组态软件，通过与服务器上的组态软件实现对被控对象的远程网络控制。 设计步骤 一、主界面的设与排版 在工具目录/图库中的传感器、泵、阀门、管道、报警灯、仪表、时钟、搅拌器等子目录中选择传感器、泵、电磁阀、管道拐弯、运行状态指示灯、远程控制和本地控制指示灯等等，调整位置、大小和属性 从导航器中选择工具目录/图库/管线，从精灵图库中选心管线，连接管路；心管线心管线用文本框，标注文字，在属性中（点击右键）改变字体，字形和颜色；液位高度和搅拌次数的显示部分用工具箱中的”文本”###表示。图中的远程控制的”启动”和”停止”按钮用工具箱中的”增强型按钮”表示。 网络节点： Server服务器的节点IP为192.168.0.4，本机及客户端地址为192.168.0.19 数据源： 三、数据库的创建 在工程项目中双击”数据库组态”，启动组态程序DbManager，双击单元格出现”请指定区域、点类型”对话框 数字I/O点设置： 在数字I/O点中分别建立输入变量 “”，“本地启动”、”本地停止”，”低液位”、”高液位”、”报警液位”、远程启动的”启动”、远程停止的”停止”；输出变量”A料泵状态”、”B料泵状态”、”排料阀状态”、”搅拌器状态”、”系统运行状态”等组态软件中的变量与 模拟