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自控系统及PLC实习报告肖刚

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前绪

可编程控制器PLC是一种在传统继电器控制系统的基础上，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的新型工业控制装置，具有编程容易、体积小、使用灵活方便、抗干扰能力强、可靠性高等一系列有点，是专门为工业控制应用而设计的一种通用控制器。学习和应用好PLC控制是以后步入社会工作的基础，是进一步增强自身能力的需要。

二、实习目的

1、掌握可编程序控制器的操作方法。

2、熟悉基本指令与应用指令以及实习设备的使用方法。

3、掌握变频器主要参数设置。

4、掌握PC机、PLC和变频器之间的通信技术。

5、掌握WinCC组态软件的使用。

6、理论联系实际提高学生分析问题和解决问题的能力。

三、实习要求及任务

1、将变频器和PLC通过导线进行连接。通过变频器的控制面板进行参数设置。根据I/O的定义，编写PLC程序，实现通过操作面板控制交流异步电动机起动，停止，正反转切换，并监视电动机的故障和运行状态。

2、做WinCC画面，将WinCC与PLC相连，实现在WinCC上对变频器的监控。除了控制电动机起动，停止，正反转切换，监视电动机的故障和运行状态外，还要在WinCC画面上进行频率给定以及对实际频率的监视。

四、实习方法

1、通信方式有两种：

（1）通过MPI通信实现。

（2）通过Profibus-DP实现。

2、控制方式有两种：

（1）本地的操作面板控制。

（2）远程的WinCC画面监控。

五、实习内容的相关原理性知识

1、通信技术

1）变频器的通信方式

（1）通过PMU操作面板通信。即通过操作面板对变频器和电动机进行参数设置。

（2）通过端子通信。即通过数字量或模拟量输入/输出端子进行通信。

（3）通过USS串口通信。PMU面板下面有串口，通过RS232或RS485串口线连接电脑的串口实现通信。

（4）借助于CBP2通信板，通过Profibus-DP通信。通过Profibus-DP总线连接PLC，PC和变频器。通信板如图2-1所示。通讯板上的三个LED指示灯(绿、黄、红)，用于显示变频器当前运行状态。按照Profibus标准CBP通过9孔SUBD型插座连接到Profibus系统。

2）PC机和PLC之间的通信方式

（1）借助于通信卡，通过MPI通信。一般台式机需要CP5611通信卡，笔记本需要CP5512通信卡。使用MPI电缆连接，一端插在电脑的CP5611(CP5512)上，另一端插在PLC的MPI口上。

（2）借助于通信卡，通过Profibus-DP通信。同样需要CP5611或CP5512卡插在PC机上。使用Profibus-DP总线，一端插在PC机的通信卡上，另一端插在PLC的DP口上。

（3）通过以太网进行通信，通过网线，借助于路由器或交换机，按照TCP/IP协议进行通信。

几种通信方式的比较：MPI通信最简单。Profibus-DP通信的实时性好，而TCP/IP通信的信息量比较大。

2、PLC设备及编程软件STEP7

1）S7-300简介

S7-300由多种模块部件组成，包括导轨（Rack）、电源模块（PS）、CPU模块、接口模块（IM）、输入输出模块（SM）。各种模块能以不同方式组合在一起，从而可使控制系统设计更加灵活，满足不同的应用需求。

2）STEP7编程软件的使用

（1）新建PLC项目

A、新建文件，取一个名称，选择路径。

B、在左边的浏览器窗口右击项目，选择插入对象，下面选择SIMATIC300Station，插入S7-300站

（2）硬件组态

在硬件组态窗口中进行硬件组态。在右侧的硬件目录窗口，点击SIMATIC300左边的+号，进行下面的硬件组态。

A、选择机架RACK300下的Rail拖至左侧的硬件组态窗口下。

B、在槽1中组态电源：PS3075A。

C、在槽2插入CPU，在CPU-300下选择CPU314C-2DP，然后选择订货号6ES7314-6CF02-0AB0的CPU。

（3）其他设置

A、在CPU314C-2DP上双击，打开属性对话框。在接口框下点击属性（properties）按钮，选择MPI(1)，点击OK。设置连接方式为MPI连接。

B、双击硬件组态窗口中DI24/DO16。在地址选项卡下，去掉系统默认复选框，然后即可设置起始地址。在此起始地址可设为0。

C、双击硬件组态窗口中AI5/AO2，出现图2-15所示的对话框。可修改模拟量输入输出的类型，范围。默认为V即电压类型，范围为+/-10V，参考频率50Hz。

3、WinCC组态软件的使用

1）新建项目，起文件名，选择