基于WinCC和S7-200的温度测控系统.doc

基于WinCC和S7-200的温度测控系统 目录 1 设计任务书 1 2 温度控制对象概述 2 2.1 功能特点与技术参数 2 2.2 控制手段 3 3 方案设计 4 3.1 现场总线概述 4 3.2 WinCC+S7-200温度控制系统的硬件组成 5 3.3 WinCC+S7-200温度控制系统的软件配置 7 3.4 WinCC+S7-200温度控制系统的网络结构 8 3.5 温度控制算法 9 4 S7-200 PLC控制程序的设计 11 4.1 控制程序的组成 12 4.2 温度采集程序设计 12 4.3 数字滤波程序设计 13 4.4 PID控制程序设计 14 5 WinCC组态 17 5.1 变量组态 17 5.2 画面组态 18 5.3 变量连接 19 6 程序调试 21 6.1 PLC程序调试方法与结果 21 6.2 WinCC组态调试方法与结果 21 7 PID参数的整定 22 7.1 整定方法 22 7.2 整定结果及分析 22 8 技术小结 23 参考文献 24 附录1：S7-200控制程序清单 25 1 设计任务书 设计题目：基于WinCC和S7-200的温度测控系统 学生姓名 课程名称 现场总线测控系统设计 专业班级 地 点 起止时间 设计内容及要求 使用WinCC和S7-200 PLC系统设计一套加热炉温度控制系统。内容及要求如下： 1. 接线图设计：S7-200和加热炉控制对象之间的接线图设计。 2. 程序设计 (1)PLC控制程序设计 包括温度采集程序，标度换算、数字滤波程序、PID控制程序、D/A输出程序设计等内容。 (2)WinCC组态设计 包括通信连接、变量组态、画面组态（温度控制回路相关参数的显示画面，温度趋势的显示画面，参数修改画面），变量连接等内容。 3. 温度PID控制参数的整定 整定PID参数，分析不同PID对温度控制精度的影响。 设计 参数 技术指标： 1. 温度采集精度：0.5% 2. 温度控制精度：1% 进度 要求 第1天：选题、讲解任务、S7-200基本应用；第2天：温度控制回路接线图设计、S7-200编程；第3天：数据采集程序、换算程序、数字滤波程序、输出程序设计与调试；第4天：PID程序设计与调试；第5天：WinCC基本应用培训与训练；第6-7天：WinCC温度控制变量组态、画面设计、通信连接等；第8-9天：温度控制系统WinCC与PLC联调；第10天：撰写设计报告和检查设计结果 参考资料 1. 廖常初.S7-200/400 PLC应用技术（第2版）[M].机械工业出版社.2008 2. 西门子自动化与驱动集团. 深入浅出西门子WinCC V6[M].北京航空航天大学出版社,2005.9 其它 说明 １.本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份，院系审批后交院系办备案，一份由负责教师留用。２.若填写内容较多可另纸附后。3.一题多名学生共用的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。 教研室主任： 指导教师： 2010 年 11月 26 日2 温度控制对象概述 温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等。 2.1 功能特点与技术参数 S7—200系列CPU224部分编程元件的编号范围与功能说明如下表所示: 表2.1 CPU224部分编程元件的编号范围与功能特点 元件名称 符 号 编号范围 功能说明 输入寄存器 I I0.0 ～ I1.5共14点 接受外部输入设备的信号 输出寄存器 Q Q0.0～ Q1.1共10点 输出程序执行结果并驱动外部设备 位存储器 M M0.0 ～ M31.7 在程序内部使用，不能提供外部输出 定时器 256（T0 ～ Ｔ255） T0,T64 保持型通电延时1ms T1 ～ T4,T65 ～ T68 保持型通电延时10ms T5 ～T31，T69 ～T95 保持型通电延时100ms T32，T96 ON/OFF延时，1ms T33 ～T36，T9～ T100 ON/OFF延时，10ms T37～T63，T101～ T255 ON/OFF延时，100ms 计数器 C C0～ C255 加法计数器，触点在程序内部使用 高速计数器 HC HC0～HC5 用来累计比CPU扫描速率更快的事件 顺控继电器 S S0.0～S31.7 提供控制程序的逻辑分段 变量存储器 V VB0.0～ VB5119.7 数据处理用的数值存储元件 局部存储器 L LB0.0 ～ LB63.7 使用临时的寄存器，作为暂时存储器 特殊存储器 SM SM0.0