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1、1绪 论1.1 PLC的状况和前景1.1.1 PLC的定义及其特点PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是: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
2、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.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。PLC的特点： （1）结构灵活，不受环境的限制，有电即可组建网络，同时可以灵活扩展接入端口数量，使资源保持较高的利用率，在移动性方面可与WLAN媲美。（2）传输质量高、速度快、带宽稳定，可以很平顺的在线观赏DVD影片，它所提供的14Mbps带宽可以为很多应用平台提供保证。最新的电力线标准HomePlug AV传输速度已经达到了200Mbps；为了确保QoS，HomePlug AV采用了时分多路访问（TDMA）与带有
3、冲突检测机能的载体侦听多路访问（CSMA）协议，两者结合，能够很好地传输流媒体。（3）范围广，无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。虽然无线网络可以做到不破墙，但对于高层建筑来说，其必需布设N多个AP才能满足需求，而且同样不能避免信号盲区的存在。而电力线是最基础的网络，它的规模之大，是其他任何网络无法比拟的。由此，运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一处有电力线的地方。这一技术一旦全面进入商业化阶段，将给互联网普及带来极大的发展空间。终端用户只需要插上电力猫，就可以实现因特网接入，电视频道接收节目，打电话或者是可视电话。（4）低成本。充分利用现有的低压配电网络基础设施，无需任何布线，
4、节约了资源。无需挖沟和穿墙打洞，避免了对建筑物、公用设施、家庭装潢的破坏，同时也节省了人力。相对传统的组网技术，PLC成本更低，工期短，可扩展性和可管理性更强。目前国内已开通电力宽带上网的地方，其包月使用费用一般为50-80元/月左右，这样的价格和很多地方的ADSL包月相持平。（5）适用面广。PLC作为利用电力线组网的一种接入技术，提供宽带网络“最后一公里”的解决方案，广泛适用于居民小区，酒店，办公区，监控安防等领域。它是利用电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号，就立即可享受4.545Mbps的高速网络接入，来浏览网页拨打电话，和观看在线电影
5、，从而实现集数据、语音、视频，以及电力于一体的“四网合一”。 1.1.2 PLC的生产厂家及其类型n 美国: AB公司、GE-Fanuc公司n 德国: SIEMENS公司n 法国: Schneider公司n 日本: MITSUBISHI公司、OMRON公司、TOSHIBA公司n 中国: 上海香岛、和利时现有的类型：（1）S7200 针对低性能要求的整体式小控制系统；使用24VDC，也可使用120V230VAC；可扩展7个模块（除CPU210、CPU221）CPU和模块通过扁平电缆连接；网络连接：RS-485通讯接口（除CPU210 ） PROFIBUS从站（215、222以上）无插槽限制；使用
6、S7 Micro/WIN32软件。（2）S7-300 针对低性能要求的模块式中小控制系统；可以扩展多达32个模块；模块内集成背板总线；网络连接：MPI、PROFIBUS、Industrial Ethernet无插槽限制（3）S7-400 用于中等到高级性能要求的强大PLC；可以扩展多达300个模块；背板总线集成在机架内；可以联网：MPI，PROFIBUS，Ethernet没有插槽限制；多处理器计算（CR上可多达4个CPU）。1.1.3 PLC的国内外状况在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些
7、功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable ,是世界上公认的第一台PLC。限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器
8、系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年
9、代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为3040%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从
10、控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系
11、列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。1.1.4 PLC的发展前景21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看
12、，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。1.2 本课题的研究现状自二十世纪六十年代美国推出PLC取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广
13、泛应用，同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术、网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，国内外对锅炉的监控也逐渐从传统的继电器控制系统转移到以PLC为核心的控制系统上来。特别是近些年来，随着信息技术在全球范围内的研究与普及，工业信息化在自动化方面也得到了广泛的应用，要求在工业的生产、管理、经营过程中，通过信息基础设施，在集成平台上，实现信息的采集(传感器及仪器仪表)、信息的传输(通信)、信息的处理(计算机)以及信息的综合应用(自动化、管理、经营等功能)等，这也对锅炉的监控提出了新的要求。国内对锅炉控制的研究始于80年代初期。最初，大多数系统是在引进国外成套设备的同
14、时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。经过多年的研究与应用，目前，我国在锅炉监控方面的技术、产业和应用都有了很大的发展，而且正在向智能化、网络化、信息化和集成化方向发展。国内研究锅炉控制比较成熟的企业有上海杜比公司、南京仁泰公司，广州迪森公司等。此外，还有一些科研院校联合企业也开发各种智能锅炉控制系统。当前，节能与环保己成为人类社会面临的两大课题。我国的锅炉目前以煤为主要燃料，耗煤量接近全国煤产量的三分之一，燃用的主要是中、低质煤，工业污染十分严重，而且锅炉设备陈旧，生产效率和自动化程度低，严重降低了能源利用率，同时进一步加重了环境污染的程度。像锅炉设备这样的高耗能、高污染的设备长期工作在非
15、经济工况状态是造成我国能源消耗居高不下和环境污染的重要原因降，而在欧美和日本等发达国家，石油和天然气己成为第一能源，占能源消费60%左右，燃油和燃气锅炉的已逐步取代燃煤锅炉。2 西门子PLC的结构2.1 西门子PLC的结构图2.1 西门子PLC的结构2.2 CPU模块 CPU 315S7-300有CPU312 IFM、CPU313、CPU314、CPU314 IFM、CPU315/315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP等8种不同的中央处理单元可供选择。CPU315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP都具有现场总线扩展功能。CPU以梯形图LAD、功能块FBD或
16、语句表STL进行编程。表2.1列出了部分中央处理单元CPU的主要特性，包括存储器容量、指令执行时间、最大I/O点数等。CPU315/CPU315-2DP：CPU315是具有中到大容量程序存储器和大规模I/O配置的CPU,有中到大容量程序存储器和PROFIBUS-DP主/从接口的CPU，它用于包括分布式及集中式I/O的任务中。CPU315/CPU315-2DP具有48 KB/64 KB，内置80/96 KB的装载存储器(RAM)，可用存储卡扩充装载存储器，最大容量为512 KB，指令执行速度为300 ns/二进制指令，最大可扩展1024/2048点数字量或128/256个模拟量通道。CPU315
17、-2DP是带现场总线(PROFIBUS)SINEC L2-DP接口的CPU模块，其他特性与CPU315模块相同。表2.1 部分中央处理单元CPU的主要特性2.3 PS 307电源模块(5A)订货号：标准模板：6ES7307-1EA00-0AA0户外模板：6ES7307-1EA80-0AA0PS 307电源模块(5A)具有以下显著特性：l 输出电流5Al 输出电压24VDC；防短路和开路保护l 连接单相交流系统(输入电压120/230 VAC，50/60Hz)l 可靠的隔离特性，符合EN 60 950l 可用作负载电源图2.2 PS 307电源模块(5A)的接线图图2.3 PS 307电源模块(
18、5A)的基本电路图2.4数字量输入模块SM321订货号：标准型：6ES7321-1BH02-0AA0SIPLUS S7-300模板：6AG1321-1BH02-2AA0SM 321 DI 1624 VDC数字量输入模板具有以下显著特性：l 16个输入点，带隔离，16点为一组l 额定输入电压24 VDCl 适用于开关和2/3/4线BERO(接近开关)图2.4 SM 321；DI 1624 VDC数字量输入模板的端子接线图和框图技术规范2.5数字量输出模块SM322订货号：标准型：6ES7322-1BH01-0AA0SIPLUS S7-300模板：6AG1322-1BH01-2AA0SM 322
19、DO 1624 VDC/0.5A数字量输出模板具有以下显著特性：l 16个输出点，带隔离，8点为一组l 0.5A输出电流l 24 VDC额定负载电压l 适用于电磁阀、直流接触器和指示灯模板同高速计数器一起使用时注意：当通过机械触点接通24V电源时，数字量输出模板SM322；DO 16X24 VDC/0.5A将输出一个约50s的“1”信号。图2.5 SM 322；DO 1624 VDC/0.5A数字量输出模板的端子接线图和框图SM 322；DO 16x24VDC/0.5A的技术规范2.6模拟量输入模块SM331订货号：6ES7331-7KF02-0AB0模拟量输入模板SM 331；AI 812位
20、具有以下特性和特点：l 8通道；4个通道组l 被测值精度；每组可设定（取决于所设定的积分时间）-9位+符号-12位+符号-14位+符号l 每个通道组的可选测量方法：-电压-电流-电阻-温度l 可编程诊断l 可编程诊断中断l 带有极限监控功能的两个通道l 当超过极限值时可编程硬件中断l 与背板总线接口隔离l 与负载电压隔离（当至少一个编码键插在D位置时出外）图2.6 模拟量输入模板SM 331；AI 812位的模板视图和框图SM 331；AI 812位的技术规范2.7模拟量输出模块SM332订货号：6ES7332-5HF00-0AB0模拟量输出模板SM 332；AO 812位具有以下特性和特点：
21、l 8通道8输出l 每个输出通道可以编程为-电压输出-电流输出l 精度12位l 可编程诊断l 可编程诊断中断l 隔离背板总线接口和负载电压图2.7 模拟量输出模板SM 332；AO812位的模板视图和框图SM 332；AO 812位的技术规范3 锅炉的硬件部分及部分原理图该套系统的要求：a、 要求该套系统有鼓风设备，引风设备，以及锅炉内部支撑架的降温装置；b、 当锅炉温度过低的时候能够自动加大鼓风力度以及加大煤气引动阀门；c、 有温度采集、检测压力及显示功能；d、 组网，建立一个ET200，用PROFIBUS 来连接。3.1硬件部分下图是本次改造的三号锅炉的模型图，在这里只写有关温控方面的设备
22、安装设计。如下图，分别有一个鼓风通道，一个引风通道，都分别由一个高压风机带动，这里的燃料为煤气。但是它只是由高压而来的，不必过多的考虑。这里调节温度的就是这里的鼓风风机和引风风机，控制它们，就等于控制了锅炉内氧气量，从而控制了锅炉的温度。在这里在进炉处安装了一个激光测温仪，出炉安装了一个激光测温仪，引风管道和鼓风管道各装了一个PT100这是用来测煅烧过后的钢坯的温度。由于是高压风机，在两个风机上的转子上都加了一个PT100，来测电机的温度，还有在鼓风机与锅炉连接的管道中间加上一个阀，阀上有限位开关。这些信号都作为反馈信号。图3.1 三号锅炉的模型图锅炉内部由于靠钢板支撑起来，但是却和钢坯一样面
23、临着煅烧。所以为了保护支撑的钢架不会被烧坏，在它的周围循环围了一个循环水的管道。由于有四个钢架，所以加了四个起降温作用的管道。每一个管道，都对应了六个电机，三个抽水，三个出水。每一个管道都对应四个热电偶，用来检测四个钢架的上下左右的温度。这四个热电偶的量程为01600度，材料是铂铑铂。由这四点采集出的温度取最大值，来和水部循环的设定值进行比较，从而得出电机投入的数量。（在这里设计的级数为三级，一级为800度以下，投入两台电机；二级为大于800度却在1100度以下投入四台电机；三级为1100度以上六台电机全部投入。）该套系统可分三个部分：即鼓风机、引风机、反馈部分（温度和阀门控制）还有锅炉内部钢
24、筋保护三部分。a、 鼓风机 下图即鼓风电机的工作原理图。其中黑色部分为电机的主回路，红线虚线部分是过电流保护和电流反馈部分。图3.2 鼓风机工作原理图b、 引风机 和鼓风机一样，他们的图形基本一样。图3.3 引风机工作原理图风机的开关控制图： 图3.4两个风机的开关控制图c、 反馈电路这里的反馈分别为取自锅炉两端的温度，信号来于测温枪；引风和鼓风通道中的温度，信号来自PT100；以及两高压风机的转子的温度，信号来自PT100（电机出厂已备）。以上的这些信号都传到锅炉现场的ET200。至于电机编码器的信号，空气管道的阀的限位信号都直接由现场送到PLC。d、 锅炉保护电路它也是反馈电路的一块，之所
25、以把它单独拿开，主要是它的信号和上述的信号不一样。它是用来保护锅炉的。免得被烧坏或者是压力过大造成锅炉泄露。它的信号有多位点，视锅炉的长度和年龄而定，压力采样和温度采样各六个。这些信号由锅炉厂商在锅炉出厂时已经备留。它的表面有一层水包，用水的循环来给锅炉降温，免得锅炉由于温度过高被烧破，而控制水循环的就是两个电机和两个备用电机。当锅炉的表皮温度高于它的报警温度时候，备用电机将会投入使用。e、 硬件原理本套设备主要是由两个电机和一个阀来控制锅炉中的温度。基于二扎厂的锅炉是用来对钢坯煅烧，那么一般而言，温度越高越好（因为锅炉的保护在早期是不投用的）。不过还是余留了上限位。当温度低于下限位，风机的电
26、流给定就要加大，当风机转速将会提高，则气流量加大，煤气燃烧指数增大，则温度升高。当锅炉的温度过高时，把煤气的阀的闭合度适当调节。当温度太高，由于降温是一个过程，要加大锅炉表面降温水包的水流量，即起用备用水循环电机，并用手动关小鼓风机到锅炉管道的阀门。这里必须要求几处连锁:一是鼓风机和引风机之间，用来保持空气流畅；二是鼓风机和阀门之间，免得在锅炉没有工作下（阀手动关死），风机还在工作，或者是阀没有开启鼓风机工作导致管道涨破或烧坏电机。3.2 系统的硬件配制图a、首先把PLC的硬件配置图列出来，以便好去购买各个模块。其中各模块的选定是由现场的控制系统来定的。根据所反馈的量和所要控制的开关量，得出模
27、拟量输入模块要多少，输出模块要多少，以及数字量的输入输出的模块数量，以及它们的所控制信号的大小，来决定模块的I/O口的外部电源大小，从而最终得出我们需要的I/O模块。根据选定的模块来和是否联网来知道CPU的信号，再根据CPU 得出需要的PLC电源。图3.5 PLC的硬件配置选定b、系统开关电源图示 图3.6 该套系统控制电源图图3.6所示的（1）-（12）电源端子分别接的是PLC的模块I/O口的外部电源（后图详列）。3.3 系统的部分模块接线图把模块1作为备用a、第二块开关输出模块连接图作为开关输出量的模块二，它是控制着各个接触器的通断，起着最终控制的作用。其接线图如下：图3.7 PLC的数字
28、输出模块I/O接线图b、第一、二块模拟量输入模块它在这里的作用是把锅炉内的钢架的热电偶铂铑铂采集的温度信号接收进来。这个模块引进了两个钢架的热电偶信号，即八个信号。图如下：图3.8 锅炉中一二两个钢架的8个热电的反馈图图3.9 锅炉中三四两个钢架的8个热电偶的反馈图在这里要详细说明一下所采用的热电偶，它的材料是用白金制造，灵敏度很高，它的顶端是用两种不同的贵重金属构成。由于在化学中知道，金属的不同会造成在相同的温度下各个离子的流动不是一样的，这样在两中材料的连接处就会产生势，既一个很微弱的毫伏电压信号，再由一个专门的反馈线路反馈到放大器，传给PLC。由于该设计只是考虑温度控制这一部分，PLC的
29、其他的几个模拟块是用来接受锅炉里面其他要求保护的参数。如压力等。c、ET200的连接图在这里之所以要用ET200的原因是，由于传输的模拟信号过小，而传输的距离太远，则会受到这段传输路段中的其他电磁设备的干扰。如变频器，交直流电机等等。所以利用光纤不受干扰的优点，和PROFIBUS现场总线的协议来在现场做一个从站，即ET200。这里在ET200中反馈的是各种阀的工作状态，以及风温，和电机转子的温度（由于使用的是高压风机，所以不可避免的要检查转子温度）。图3.10 空气阀和煤气阀的工作状态图3.11 其它温度反馈4 硬件和网络组态4.1硬件组态a 、首先必须打开STEP 7，在里面建立一个项目，如
30、下：在这里以“聂婷的毕业设计”命名，图4.1 项目建立在这里选的对象是300系列，所以要插入的是三百系列的站，并把它的名字称为“二扎厂三号锅炉改造”。如下图所示：图4.2 插入STEP7-300系列插入的模块参数是根据前面所说的硬件系统配置图3.5的设定来选择的。具体如下：在硬件中，插入机架。图4.3 插入机架由在硬件配置的第一个图所提供的参数，来在机架里插入所需要的电源， CPU ，串口，以及输入输出模块。可得出下图：图4.4 PLC硬件的组态建立在插入模块的过程中要注意地址的分配。在这里第一个数字量的输入模块的地址为0.03.7，其他的依此类推。而对于模拟量模块，每一块的通道只有8道。只有
31、这样弄清楚了地址分配，才好建立网络，好给ET200分配对应的地址。免得重复。4.2网络组态由于加入了ET200，所以要配置网络组态，采用的是PROFIBUS现场总线。以下是对PROFIBUS现场的建立：第一步，在把CPU的属性改成联网状态之前，先在CPU的DP头中设成联网。如下图在机架的第二个模块中双击DP，选定属性，如下图：图4.5 选定属性图4.6 选择新建在这里设定的新成的PROFIBUS的现场总线的传输率为187.5KBPS。如下图：图4.7 设定新成的PROFIBUS的参数点击确定，机架就生成下图所示：挂上ET200，其参数和后接模块由硬件配置图所示，在这里挂上的是IM15系列，在旁
32、边的工具中选定PROFIBUS-DP，然后选择它内部的ET200M，在它里面找到IM153：图4.8 选IM153在下图中要重点注意的是，这里的地址选定一定要选择好。以后在实际连接的线路中， ET200模块中的地址必须挑到这个数值，以便通讯。图4.9 选定现场总线还要在ET200中插入三个模拟量输入模块。选定IM153，在下面机架中插入所需要的三个模块，这三个模块，在IM153中选定。如下图：图4.10 IM153的机架如下图所示，在ET200M的IM153中选择需要的三个模拟量输入的模块。 图4.11 将这些选定的模块拖入机架当然这里的传输速率是可以调节的，只要把上面的PROFIBUS总线的
33、属性中的传输率设置成为其他的几个就行了。最后点编译并保存。5 对应部分软件编程在PLC中，软件是在它的块中实现的。这其中包含FB，FC块，但最终的程序的运行是在OB1块中。编好各个部分的程序后，就在OB1中调用这些模块。下面，以这次设计的部分程序来说明。5.1对应软件在功能FC1中的实现打开块图5.1 打开项目中的块由于控制的参数过多，梯形图过于复杂，所以在这里只编写风机控制的梯形图，以及它在OB1中的调用。由于在这套系统中运用了大量的风机，所以在这里建立一个功能FC来实现反复的调用，以免过多的浪费。图5.2 建立功能块FC1如上图插入一个功能块FC1。建立后，双击打开FC1，如下：在FC1中
34、实现电机的启动和停止。由于是要建立一个能够反复被其他电机调用的块，所以要建立它的局域变量。如下图，定义它的输入，输出，以及输出/输入以及它的暂态。如下图：图5.3 局域变量的定义图5.4 电机的星形启动图5.5 电机星形启动延时5秒图5.6 电机启动5S后开始三角形运行图5.7 电机的停止运行点击编译并保存，关闭FC1块.5.2 对应软件在OB1中运行程序在主程序OB1块中调用FC1，如下图所示。只要把OB1块中的FC1拖到编程就行了。 调用FC1后，得出下图所示的模块“高压风机控制”。要重新在这里插入一个功能块FB，在这里插入的是FB100，它作为被控的“温度过程对象”并插入对应的背景数据块
35、，DB100，以及中断块OB35,在这里需要说的是，可以在硬件组态中，将CPU中的属性中的循环中断的时间间隔调成需要的值。比如300ms，也就是程序在下载后，每隔300ms就会自动调动OB35，还插入了一个OB100并调用了SFB41（对应的数据模块为DB41）连续控制器。图5.8 符号表这里有一个温度报警，一个是跳闸的温度。当实际大于跳闸温度的时间长于五分钟，则鼓风机跳闸。添加一个功能FC2，在它里面做过温保护运算。然后在OB1块中实现联锁。如下程序：先在OB1中做了添加，如下： 在OB1块中产生了周期为2min的矩形波给定信号，连个振荡电路产生浮点数为90.0和50.0的值。则对应的给定以
36、百分数为单位的浮点数，即给定值为50.0%和90.0%之间变动。实际输入在FB100中定义为局域变量，它取决于OUTV。 如上图，就是我们此次温控调动高压鼓风机的传动调速系统和S7300的组合。虚线左边的是在调用中SFB41中实现对比较后的温度来进行PID调节，而右边的则是把信号如何有效的传送给调速柜。前面程序是SFB41中实现，这个功能块直接调用就可，而后者，是在FB100中编译而成。 在FB中编译如下：图5.9 局域变量表图5.10 输入变量表图5.11 输出变量表图5.12 其他的局域变量如果要运行OB35,则调动对应的SFB41和FB100，如下：图5.13 局域变量表：则如果是在组织
37、块OB100调用，主程序如下： 6 总结S7-300采用模块化设计，在一块机架底板上可安装电源、CPU、各种信号模块、通信处理器等模块，其中CPU上有一标准化MPI接口，它既是编程接口，又是数据通行接口，使用S7协议，通过此接口PLC之间、或与上位计算机之间都可进行通信，从而组成多点接口MPI网络。MPI网络上的所有设备都被称作为节点，每个节点都有一个不同的“MPI网络地址”，这些地址是在S7-300硬件组态中设置的。SIMATIC S7-300是模块化结构设计，各种单独模块之间可进行广泛组合和扩展，系统主要由中央处理器单元、存储器、信号模块、通信处理器、功能处理器、功能模块以及其他辅助设备。
38、本论文研究的课题是“基于PLC的锅炉水温控制系统的设计”， 该设计主要是以某集团二扎厂锅炉技术改造为例来编写的。本文介绍了PLC的产生和国内外发展现状，并对PLC的发展前景进行了展望。本论文阐述了西门子PLC的结构、用到的各个模块的特点和用法、该系统的硬件结构、部分接线图，以及该系统的硬件和网络组态，各部分的软件编程。致 谢参考文献1胡健. 西门子S7-300 PLC应用教程M. 北京：机械工业出版社，2007.2吴中俊 黄永红. 可编程序控制器原理及应用M. 北京：机械工业出版社，2004.3樊振国. 基于PLC的分布式系统在锅炉监控中的应用研究D. 山西：太原理工大学，2008.4杨三青等. 过程控制M. 武汉：华中科技大学出版社,2008.5姜秀英等. 过程控制系统实训M. 北京：化学工业出版社，2007.6李润梅 盛询华. 计算机控制系统M. 北京：清华大学出版社，2007.7王振. 基于PLC的锅炉供热控制系统的设计D. 可编程控制器与工厂自动化,2006.8宋伯生. PLC系统配置及软件编程M. 北京：中国电力出版社，2008.
