换热站控制系统设计-.pdf

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1、Are E。u。吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书换热站控制系统设计学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：2016.08.292016.09.18 吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology h军内ii20 Are E。u。专业综合设计任务书一、设计题目换热站控制系统设讨二、适用专业测控技术与仪器专业三、设计目的L了解换热机组工艺流程：2.了解温度、压力、液位及流量等工艺参数的信号测量及传输方法：3.掌握PLC各种典型信号二线制、四线制变i运器及热电阻、热电偶）接线方法4.掌握P IO控制算法及其在PLC中的编程和离线仿真及调

2、试方法：5.熟悉自控工程实践设计及.用的一般Wl!器和实现方法。四、设计任务及要求某换热站工艺流程如下阁所示，一次网进水由热水锅炉加热，经板式换热吉普与二次网避行换热后再返回锅炉。二次网循环7）由循环泵P201加压后进行换热器，力日热后进入管网对居民住户j进行循环供热。-.矶FA础四次同边球YI咽E四次问国1.k气P101臼衰草P!O?控制要求1.二次网供水温度PIO控制：通过一次网调节阀VlOlJ社行供水温度也值控制：2.二次网供水压力PIO控制：通过循环泵调频避行供水压力定值控制：气次网供1次网凶木3.补水箱水位限值控制：7）箱7（位小子低限时开补水阀，大于商限时关辛、7）阀；4.二次网回

3、7（压力良值控制：回水压力小于低限时启动非、水泵，大于高限时停泵；5.连锁控制（选做水箱水位小于低低限时，辛、水泵禁止运行二次网回水压力小于低低限时，循环泵禁止运行：6.流量热量累计（选做增加一次网流量和回水温度仪表，实现流量和热量织ti。五、设计内容h军内ii20 1.总结IO点衰，并进行PLC系统：Qt型：2.险计控制系统IO信号接线民纸：Are E。u。3.披上边控制要求编写和设it-PLC控制程序：4.设计上位机操作画丽，包括工艺流程画而、跺作画而、趋势及报警等画而：5.撰写设计说明书六、设计时间及进度安排设训时间共三周，具体安排如下表：周设计内廿.,熟悉工艺流程和控制要求，总纺IO点

4、衰，查找相关设ti 第资料，进行PLC系统选型，循环泵平日补水泵电气控制原理设it（选做，仪表选型（j创如，IO信号接线设计基本PLC一周程序设训，掌握二、四线市1J.热电阻接线方法，掌握信号传输与交换直线转换计算。第PLC程序设计；操作画而设计：趋势剧和报警画而设n二周（选做：仿真调试。学习PIO控制器基本工作原理，掌握控制系统商线仿真调试方法。第一周完善程序和画雨，撰写专业综合设ti说明书七、指导教师评语及学生成绩指导教师评语：2016年成绩指导教师（签字）h军内ii20 设i:I时间2016.8.2 9-2016.9.4 2016.9.4-2016.9.11 2016.9.1 1-201

5、6.9.18 月日Are E。u。自录第1章摘要。第2章换热站系统的工艺 2.1换热站系统的构成2.2系统的工艺流程2.3系统的功能及控制要求第3章系统硬件选型.3 3.1 PLC的选型.3 3.2 I/0点表.3 3.3电源选型.3 3.4 CPU选型.4 3.5数字量输入输出模块选型3.6硬件边型表第4章换热站的接线设计4.1主回路和二次回路4.2数字量输入输出回路4.3模拟量输入输出回路 第5章下位机控制系统设i:I5.1分析控制要求5.2硬件组态5.3编辑符号表5.4编辑下位机梯形图程序上位机监控画面设剖第6章6.1 Wince组态软件简介6.2 Wince组态软件使用.4 4 5 5

6、 5 6 7 7 7 7 8 12 12 12 6.3变量的链接13 6.4画面的建立14 6.5液位报警画面的建立16 6.6变量记录与温度历史趋势16 6.7压力实时趋势17 6.8 PID仿真调节画面18 结 论 19 参考文献20 h军内ii20 Ar,Yo，品2呻d。第l章摘要随着大规模集成电路和微处理器在PLC中的应用，使PLC的功能不断得到j增强，产品得到飞速发展。由于PLC具有通用性强、使用方便、适应丽广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。因此PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的，备受国内外工程技术人员和工业界广商的极大关注。通过PL

7、C和上位机对二次网供水管道的压力和二次网因水管道的压力进行自动监控，同时在PLC中采用PID算法，从而可以通过控制循环泵和补水泵的转速来实现恒压控制，同时也通过对二次网供水温度的自动监控，从而通过控制一次网进水处的调节阀开度来实现恒温控制，实现了换热站系统的自动运行与人机交互。文中介绍了一科l基于PLC和WINCC的温度自动控制系统方案，针对过程控制装置中的换热站供水温度控制系统，通过介绍系统软硬件构成及其特点。论述了PLC和WINCC如何实现温度监控。实践证明，该系统具有良好的人机界面，能方便地在线修改参数，实现对整个换热系统工艺流程的控制。系统上位机采用西门子WINCC工程组态软件，实现系

8、统启动和停止的控制、参数设定、报警组态、历史数据查询、报表打印等功能。Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。第2章换热站系统的工艺2.1换热站系统的构成(1）换热站就地监控系统：以S7_300控制器为核心，现场的温度、压力、流量、热量、液位、阀门开度、变频器频率、泵的起停状态等传到控制器，由其进行判断和处理，从而实现现场的就地控制。(2）现场仪表和执行机构：包指压力、温度、液位、流量、热量等传感器和变i差器、阀门执行器等执行机构。(3）通讯系统：以远程数据网络传输介质，实现中心控制室和换热站就地监控系统的通讯：以双绞线（以太网）为传输介质，实现中控室内部工作站与厂区办公管理系统通讯。2.2系统

9、的工艺流程某换热站工艺流程如下图所示，一次网进水白热水锅炉加热，经板式换热器与二次网进行换热后再返回锅炉。二次网循环水l如循环泵P201加压后进行换热器，加热后进入管网对居民住户进行循环供热。L(研）兰旦住四次问边飞1101-:1t;:网供:,J:次问剧气Gt:树倒水臼来ViO l-P20l 图2-1换热站工艺流程阁2.3系统的功能及控制要求本系统的功能可分为监视功能和控制功能：(1）监视功能主要包括：数据处理和数据显示两部分。(2）控制功能主要包括：对循环泵及补水泵的控制，以及一次网调节阀开度和二次网补水阀启停的控制。控制要求：Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。(1）二次网供水l度PID

10、控制：对二次网供水l度实时监控，通过对二次网供水温度的PID运算，调节一次网调节阀VlOl的开度，从而进行供水温度定直控制：(2）二次网供水压力PID控制：对工次网供水压力实时监控，通过对二次网供水压力的PID运算，控制变频器输出频率，间接地控制水泵的转速，从而进行供水压力的定值控制：(3）补水稻水位限值控制：通过液位变送器对水位实时监测，水当箱水位小于低限时开补水阀，大于高限时关辛、水阀：(4）二次网因水压力限值控制：通过压力变送器对二次阿回7.f压力实时监测，当回水压力小于低。限时启动辛、水泵，大于高限时停泵：(5）连锁控制：水箱水位小子低低限时，辛、水泵禁止运行：二次网回7.f压力小子低

11、低。限时，循环泵禁止运行；(6)流量热量累i-1-：增加一次网流量和回7.f温度仪表，实现流量和热量累训。Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。第3章系统硬件选型3.1 PLC的选型在本控制系统中，所需的开关量输入为6点，分别为补水泵的启动、停止、运行、故障和循环泵的运行、故障。所需的开关量输出为2点，分别为补水泵启动、辛、水阀启动。考虑到系统的可扩展性和维修方便性，选择模块式PLC.S7_300 PLC一般包括CPU（中央处理单元、存储器、输入输出接口、电源等。3.2 1/0点表表3-1IO点表ff IO标中文说明IO类型PLC地址章程辑、J1只VlOl 调节阀开Jj!AO PQW288。1

12、01 控制0%调节阀开度。102 VlOl AI PIW256 反馈0%3 Vl02 丰、水阀启动DO QO.O P201 循环泵频率AO PQW290。504 控制HZ 循环泵频率。505 P201 反馈AI PIW258 HZ 8 P201 循环泵故障DI I0.2 9 P201 循环泵运行DI I0.3 1。P201 循环泵启动DO QO.1 1 1 P202 非、水泵启动DI I0.4 1 2 P202 非、7（泵停止DI I0.5 1 3 P202 非、水泵故障DI I0.6 1 4 P202 非、水泵运行DI IO.7 1 5 P202 非、水泵启动DO Q0.2 1 一次网进水。

13、1.6 PTlOl 压力AI PIW260 OMpa 1 TTlOl 一次网：近7(AI PIW262 7 温度1 PT201 二次阿回7(AI PIW264。1.州圳特20Ar,Yo，品2呻d。8 压力OMpa 1 二次网回7)TT201 温度AI PIW266 9 2 二次网供水。1.PT202 AI PIW268。压力OMpa 2 二次网供水PT202 温度AI PIW270 1 2 2 LT 非、水箱立AI PIW272。5m3.3电源选型24V直流传感器电源可以作为CPU本机和数字量扩展模块的输入、扩展模块（如模拟量模块）的供电电源以及外部传感器电源使用。如果容量不能满足所有需求，则

14、必须增加外部24V直流电源。此系统选用PS3075A，型号为6ES7307-lEAOl-OAAO。3.4 CPU选型300PLC中CPU作为整个控制系统的核心，主要有运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成，此外还有外围芯片、总线接口及有关电路。由于本系统的设i:I中用到了变频器，考虑到变频器与PLC的PROFIBUS通讯，所以选择CPU6ES7 315-2EH14-0ABO。3.5数字量输入输出模块选型输入板块和输出模块通常称为I/0模块或I/0单元。PLC的对外功能主要是通过各种I/0接口筷块与外界联系而实现的。输入模块和输出模块是PLC与现场I/0装置或

15、设备之间的连接部件。起着PLC与外部设备之间传递信息的作用。通常I/0板块上还有状态显示和I/0接线端子排，以便于连接和监视。由于所需的开关量输入为6点，所需的开关量输出为2点，所以选择16点输入的DI筷块和16点输出的DO板块即可，多余的I/0点用来备用和扩展。因此选择数字量输入型号为6ES7321_1BHOO_OAAO，数字量输出型号为6ES7322 lBHOO OAAO。由于所需的模拟量输入为9赂，所帘的开关量输出为2路，所以选择两个8路输入的DI筷块和一个8路输出的DO模块即可，多余的用来备用和扩展。因此选择模拟量输入型号为6ES7331-1KF02-0ABO，数字量输出型号为6ES7

16、332-5HFOO-OABO。Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。3.6硬件选型表为使系统安全可靠的运行，在进行硬件结构设计时，应充分了解各硬件设备的工作原理，以便选择合适的型号，如表3-2所示。表3-2硬件选型表个数型号规格名称1 1 1 1 2 1 6ES7 315-2E H14-0ABO 6ES7 307-l EAOl-OAAO 6ES7 321-lBHOO-OAAO 6ES7 322-lBHOO-OAAO 6ES7 331-1Kl02-0ABO 6ES7 332-5HlOO-OABO CPU 金ws恒4号u序:Y1J 1 电源楼；块（5A)PS 2 数字最输入模块16位DI 3 数字

17、是输出模块16位DO 4 模拟最输入模块8跻Al 5 模拟量输出模块8跻AO 6 且电且向J“内J“au户。1CJX2-09 AC380V MY4N-J LA58 LA39 三栩空气开关熔断器交流接触器热继电苦苦继电器按钮转换开关mwmm阳川Mm油mMU唱A内JAU句，。OQJ唱E噜Ea噜Ea唱，第4章换热站的接线设计4.1主回路和二次回路补7.泵和循环泵都是妇三项380V电压供电，经总空开QSl供电，通过交流接触器阳l控制补水泵的启停，通过KM2控制变频器的启停，通过控制变频器的频率来控制循环泵的转速。二次回路中包括：本地的手动操作和远程PLC控制，手动控制时，即按下SBl，交流接触器吸合，

18、使辛、水泵启动，按下按钮SB2交流接触器断开，辛、水泵停止工作，循环泵的控制同理。远程控制时由PLC程F手进行处理，通过Q点输出Ji（脚内特20给中间继电器，从而控制泵的启停。Ar,Yo，品2呻d。Ittttt、飞IIIl飞、1mVBEBEE-IJ s nu FU 飞l(t,?、L兰L衍SBl KM!i 川nuh KH21 主撞撞图4-1主控制回路图l 川nh 酬气drnE。K机SB SB4 KH2 N 4-2二次回路4.2数字量输入输出回路数字量输入信号主要包括：补水泵启动信号IO.0，停止信号IO.1，以及丰、水泵反馈信号运行及故障，循环泵运行和故埠。数字量输出信号主要包括：变；顷器的启动

19、命令Q.O.1，补水泵的启动命令Q.O.2，以及补水阀的启动命令Q.O.0。.队、，每：u但历1阴阳军醉iitn;i,i且酬舶11幌晌、2M11BH02)I门。I r 可电3TO.1=1 Yl.,5 6 且门7。-?A三t1r.on 1I K;:,!Ki：4，、电：Fco(;3 I K13-14 一KA.写l.写Q0.2-1-5 冒已?8 罕)-?4 币1日.:,:11 12 l:J=14 工：，-i 市1019 20 Ar,Yo，品2呻d。图4-3数字量输入输出回路4.3模拟量输入输出回路模拟量输入主要包括扩：一次网进水压力及温度，二次网供水压力及温度，工次网因水压力及温度，变频器频率反馈，

20、以及调节诩开度反馈。模拟量输出主要包括：调节阀来i卖的控制，以及比拼其频率的控制。飞13(!KF02)I M4(lKF02 I M5(5刑。）?l串L 告己I2re 13:l e?Pe？”喻|J:B!:J1e 告串1 JI串g I 3月自3：串3 告：3Jj白,w.,|d1草盯号143串串：43,1串A,5 3 t号:;15 。1638吕1 6 自叶3；，串告串/吉曹串g 18 1由导岳 阳3始伊 l 3”5。e 刷Ldil品豆，件击J吁I 2J 4C e n f 图4-4模拟量输入输出回路第5章下位机控制系统设计5.1分析控制要求通过分析控制任务要求，本系统要对温度、压力、变频器和调节阀的反

21、馈量进行采袋，对变频器和调节阀的PID调节，以及简单的离散逻辑控制。所以为了使程序更清晰，编程时调用了多个功能块，其中温度采集FCl，逻辑控制FC2,压力采集FC3，变频器和调剂发反馈FC4,i钱位采集FC5，以及模拟量输出FC6。所以设i:I程序时OBI中只对子程斤，进行调用，其中的PID要在OB35中进行调节。5.2硬件组态根据选型在SIMATIC300站点进行硬件组态。如图5-1所示。Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。(0)U1I I 盘时OTSJ.z cru 315 z rRfD:r r1 鲸fI/Drn fK-.IO nr1 R 崛口1Jl:2P2R 喝口23 4 J.I8x13

22、l3i l 5 J.IS且13l3il 6.A08x12l3丰 tT DI16KDC24V 8 D016KDC24V/O.SJ.。硬件组态图5-1编辑符号表5.3 如图5-2所示。为相应的I/0点编辑符号。定义符号地址，BOOL BOOL BOOL BOOL 百百E百EBOOL BOOL BOOL E百E百百EBOOL BOOL BOOL BOOL 百百旺zQETEQ一旺EEM一IzQET-五呈p2口1_2p2口2_7vi口2Sever On 百白：z一百罚亡可p2口lp2口2_2p2口2言苟艺IZ药F3p2口l_Jp2口1_1p2口2_5Vl口21 百苟艺互l23a二百一67s91l111符

23、号袭图5-25.4编辑下位机梯形图程序根据工作过程编辑梯形图。(1）利用FC105，将出模拟量采集模块采集并转换为0一27648的数字量转换为实际的压力值，程斤，如下。Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。理障陋怀坦aJt:105 ScQ).Uv.Q1;例SC.且VZ判。，芷，宦穿旅僧，龟，o，斗IN正图5-3压力采集(2）将模拟量采集的温度值，进行吐黎形到长黎形的变换，再有长黎形转变为浮点数，最后进行浮点数的运算，即将采集值除以10，得到实际的温度值。I 01 臣”缸，。DIR Elf.)DIV R IEN EllJ PI盹62-J田。盯陋，。晤时斗四our励刊l!D74斗IN!。盯l!D1

24、81）汉父（）矿001-!1盹图5-41J温度采集(3）将PID运第之后的值送到FC106中，经过FC106的转换将实际的频率转换为0一一27648的数字量，再l如模拟量输出板块将这个数字量转换为模拟信号输出。跑边lWt：得毯，言否？FCl。6trni;cs;i.t na-V.itu.ii.u、SCALEEN 雀、。a,nD72-j自r.n_vu阳，o2.cu，叫四回。-l且Li。，叫L。u,剧。.Q斗目阿L1图5-5模拟量输出Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。（的对进水阀的控制分为：通过上微机操作画面手动控制，和自动控制。？接怒哀蝶骂：迦水阀启动M3.02.2 5 I/11.2.S 宁、

25、果再4p2运-V 图5-8补水泵启动停止控制3峰；.I fQ16_.2卜水嚣誓面学学传如，2。s头一-l通过对二次网回水压力的实时监t将采集的压力值与设定的压力值上限进仔较，如果采集值大于设定值贝lj关闭补水泵，同理将采集的压力值与设定的压力下限比较，如果采集值小于设定值则打开辛、水泵。幢房段S补水泵，！司忌佳注2量篝2.亨、水泵售驾”爸去注a.,;I 2_1.Is头回去斗目2a，掌ill。事，：，水；，；功得注毡；去，事：G.l 卜泵售毒后李建空白g.，I,.,_,建护四31-j四2图5-9压力控制(6）二次网供水压力和1！度的PID调节：PID调节要用到PID调节块FB41,将自FC105

26、转换后的压力、温度直直接送给FB41的过程值PY，然后将FB41的Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。输出直送给FC106,FC106转换后经模拟量输出筷块作用到变频器和调节阀上。调节过程只需给定一个设定值5巳通过调解比例和积分，可将输出宣调节到SP。如因为一个PID仿真程序。军,.一sc.革掌军t)地山也la_ll:r.-+.=P7lE1i_O：、到Ll-l.lt.J.)$_!EX P_S雪aQLX也Ltl!c.tUI I_-S?t 汽如（+.)LlJ，号Z!)IJ_llOlO L组L吨J +.!)LlAC2 1-tTL L键筑.T)_t且，osn -CC!.I CTCLt 如（,o咂IS

27、.fS?_!S!吼叫P7_?ER 届o,z、T!1 X.LJ.二且P且冒1.:c,:；，工：t.1.-t.t 亨呀”“三fr/OfF 因5-10PID控制第6章上位机监控画面设计6.1 Wince组态软件简介西门子视窗控制中心SI队TICWinCC(Windows Control Center）是HII/SCADA软件中的后起之秀，1996年近入世界工控组态软件市场，当年就被美国ControlEngineering杂志评为最佳HII软件，以最短的时间发展成第三个在ill；界范围内成功的SCADA系统：而在欧洲，它无可争议的成为第一。WinCC基本系统是很多应用程序的核心。它包含以下九大部件：1

28、.变量管理器变量管理器（tag management）管理WinCC中所使用的外部变量，内部变量和通讯驱动程序。2.图形编辘器图形编辑器（graphicsdesigner）用于设i:I各种图形画面。3.报警记录报警记录（alarmlogging）负责采集和归挡报警消息。4.变量归挡变量归挡（taglogging）负责处理测量值，并长期1存储所记录的过程值。Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。5.报表编辘器报表编辑器（reportdesigner）提供许多标准的报表，也可以设i:I各种格式的报袭，并可按照预定的时间进行打印。6.全局脚本全局脚本（global script）是系统设i:I人员用

29、ANSI-C及VisualBasic编写的代码，以满足项目的需要。7.文本库文本库（textlibrary）编辑不同语言版本下的文本消息。8.用户管理器用户管理器（user administrator）用来分配，管理和监控用户对组态和运行系统的访问权限。9.交叉引用表交叉引用表（cross-reference）负责搜索在画丽，函数，归挡丰日消息中所使用的变量，函数，OLE对象和ActiveX控件。6.2 Wince组态软件使用第一步，却i单用户项目，如图6-1所示。第二步，选择存储位置，项目命名后完成创建。创建新顶目旦何单用户顶目g.多用户项目孟飞r客户矶顶目函r町存在的项目里王一j一旦旦民I

30、6-1新建单用户项目在变量管理处右键添加新的驱动，找到SIIATICS7 Protocol Suit e 添加，在属性里面选择MPI的地址写下，这样就能与下位机实现仿真连接，如阁Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。6-2。l翩翩翩程序回国查找范围Ul臼bin臼PDU:acheB町ehlllffl Profi b,is DP.chn lll:.ll Profi b,is PNS.chn 回ISIMITIC sos TCPlf.cm 国SIM町民负Eth.ernetL町町4.CH!f JI-I一一艾牛名也）fsrMATIC S7 b。t。叫Suile 文件类掣jWinCC通讯驱动程序。，CM)3

31、.白d圈，国SIMITICSS Ethernet”。因SI阳JI.TICSS Pro fi b,us lDL.,圄SIMJI.TICSS Programmers F 国SIMATICSS Serial 9S4R.C 圄阳llfllt周阳.国旧吨，萨市回事国SIMITICTI Ethernet La.yet 到il巳4卫阁6-2添加驱动6.3变量的链接右链MPI添加新的驱动链接，为了能与下位机建立连接，如图6-3、6-4点击属性设置插槽号为2，然后建立与下位机实现通讯仿真的变量，根据下位机的符号表，一次建立变量，如果变量较多，为了方便实用也可以建立变量组，如DI（代表数字量输入变量组），DO（代

32、表数字量输出组）I（代表中间标志位或者中间变量）等，然后针对不同类型的变量按照符号表就行变量的建立。建立结果如下图6-5。连援属性百页一名称?mm回um单位?I 服务器事lj袤5曹雪嚣军毒面哥哥聂焉帚民I6-3 匾虽Ll且Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。追莹莹争激MPI 连摇I S7网络地1吐量占地址）：量ID(J 机到q号Q!,):插槽号也）民I6-4设置插稽号狮酬Jl:lit镰埠手iJ1!32 fl!IEEE 7S4 M020 2016月1上午10:16:21酬报脑础埠，；J1!32 fl!IEEE 7S4 M024 2016月A上午10:16:SS次同时压力j孚.s.J1!32缸I

33、EEE754 M0304 2016/9/5上午四：06:lSil讯网追水运反i手.，；，J生 32缸IEEE754 M078 2016月1上午1配18:4.S二且向阳压力i孚.，；，J咀32缸IEEE754 M0310 2016月5上午10：曲：画画二闸胁温度j孚.，；，_n32 fl!I在EE754 M090 2016月5土午1段13：且二踊时E出；单嚎盟32缸IEEE754 082,0010 2016月5土午10:07:15二次阳帽庭罩32位IEEE754 DBl ODlO 2。16/9/5上午10,1250 补东盟东俭浮.，；，.）；32 I庭IEEE 754 M。402016丹1上午1

34、0:22:59毡恰东京躏二蛙精骂王BMl.2 2016月1主年10:24:37恰尔罩踹二远缉查量Ml.3 2016月1上午10:24:57。部和lB二连鸪变量MLO 2016月直上午10:25:37S画郁路吁二l!鹉王量ML!2016角儿上午10:25:52，吉坷二连畸置里M2.0 2016月1I年10:26:20胁瞄划二连军事哇里A16.0 四16月AI年10:29:24t,i;翩翩二远晴圭呈Al61 四16月1上午10:30：的画画补京东启动二运萌圭呈，比1622016月1上午10:30:24剧6-5变量建立6.4画面的建立在图形编辑器下，分另lj建立所需的画面，此系统需要一个主界丽，一个

35、工艺流程画面，一个报警画面，一个植度历史趋势画丽，一个压力实时趋势画面，两个PID调节画，面画面显示如下罔6-6。Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。换热站控制系统调节阙开度回国二次供水二次同供水压力回国皿Pa二次同供水温度回国:撞出变棚圃Hz一时回m因6-6工艺画面现场采集的信号经过转换后进行PID运算，过程值和设定宣进行比较、调节，使PID的输出直接近或等于设定值。PID分自动和手动两种模式，在手动模式下，使用手动选择的值更正操作变量：自动模式下依据相关设置进行自动调节。以PID 温度i殉节画面为例，如图6-7所示。热站控市川系统1圃节间开庭-二次供水泵lIO柳Ir！网供水温度堕理L.1

36、1(网供本压力BDMPa1P魅势血-二次网供水压力回国MPa 附供水温度回国一次回水次问困水压力lililIIPa 二次同时回回国比嗣相分ll!I 退出-m 箱水位图6-7PID压力调节手动点击泵或阀，会弹出手动操作对话框，点击手自动切换开关，切换到手动，通过启停按钮可以控制泵或阀的启事。Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。换热站控伽j系统曼蜡再电吨阀开度E圈二次供水a；：飞儿.11-二次同供水压力E圈MPa 二次网供水剧团团剧创rl II 次圄水安频泵IIIHzE盟”水箱水位图6-8补水泵和进水阀手动操作画丽6.5液位报警画面的建立首先双击打开报警记录，在工具栏中逃中附加项，在附加项中勾选

37、模拟量报警添加模拟量报警，然后在模拟量报警下新建，选择要监视的变量，此工程为补水箱液位、二次网供水植度温度、二次网供水温度压力，最后在液位、温度、压力下建立上、下限报警，当高于上限或低于下限时都会产生报警。国VlloICCAl.armColIC(OI、豆国回包阴囚华盛 固E当内 事i豆豆旦当l:!llllt旦I因到了 草 E草Z工吕！ii!：一二二ti刷ri用扉9缸：峰l!嘱：z t事to：回归回回：,m 00:00 00。m;!缸:.s ;.主fl-l-t t-因6-9报警画面6.6变量记录与强度历史趋势双击变量记录，右键单击归档向导，按照归档向导依次组态一次网进水温度、二次网供水温度、二次

38、网因水1fffi度这三个变量，建立好变量记录后，组态历史趋势如图。Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。aw.cc o.,_,.,c.附咀二次向供泳温度 二二了二次向应泳温度一次网供水温度命”1111岳I t-l 国窑，”.锦”,.。S赂,.”“.,a.创，。l.”.”2.,铺R编,16:.;1s i:s,s 1s zso 忘俗JS l!S：钩JS ZS：饵lSZ6 00 IS:?(!“16:aGO 16:i地$16$笛渴ti:116f9ilt t0!11怠lZtolllf1/)t 20Gi1/tt ZOttlf1/ll Z016月，It,:,)16/9/tt l:016/9/tt tol6/

39、9itt ZQIG/9/tt tol9itt tole.19/tt lilz 图6-10温度趋势6.7压力实时趋势组态实时趋势曲线时，只要将在线变量连接组态趋势中目II可，其中主要对一次网进水压力的、二次网供水压力、二次网回水压力的组态。汝网供水压力-,:t两回水压力一放两供水压力al叫仿p,iOo,，odCo四1=0臼嗖命幻里”I e 11 l:J ltO CC11:,。，t由”2军00011,。串串立晒B 钳制儒。霄茸0(1100 刽C阳将。，”“帽舍。“秘.”创C 恐慌刻。晤、t唱“肘。，E自 C晤，。卜画g。”酬飞飞飞飞纫创院.。拿.T、飞飞飞军e c剧目盟。，”.!,.。；，.，锺，

40、！，a o事，.，馆，）.，”$“！，级.，！，；：”衍篇篇 s；.，锦w州.at a酬，s.%.-:；，事，.，篇篇E在酣$俐f咙的0、盹J”66 l位.l5:fl OT 图6-11压力趋势6.8 PID仿真调节画面如下图以二次网供水温度为例，手动设定一个温度值白，过程值PV会向设Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。定值设定直SP调节，通过设定比例和积分，调出合理由线。固哦舍Ui圈1llllja1,N”厂。毒。?.9,.,.工；明e舟，(0:“m略1,01 00 阶刷IS1.$剿，o.喝刷刷阳拙呐阳甜e/11.11%篇1(/lljl;:01,VW1:014,肘，2埠破刚到跑SP-PV-CV

41、甸回图6-12PID调节画丽结论应用PLC作为主控制器设i:I换热站控制系统，完成二次网供水恒压和恒温的工艺。通过专业综合设计，使我们的综合素质和动手能力有所提高，能够真正做Ji（脚内特20t$Ol fl Ar,Yo，品2呻d。到自己发现问题、分析问题和解决问题。通过本课程设计的使我们掌握PLC的软、硬件结构、工作原理、指令系统和梯形阁编程的基本方法，以及开发PLC控制生产过程的基本方法。使我们能初步对生产过程或设备的PLC控制系统进行开发、设讨并了解PLC与PC之间的网络化通信控制，为毕业后从事工业生产过程自动化打下良好的基础。本设i:I主要阐述换热站系统的自动控制，实现供水11Ili度恒定

42、，jlj供水压力恒定与if位限制控制。其系统结构完整，运行稳定可靠。使用了四门子S7-300型号PLC，设计了控制程序。完成了基于PLC液体混合装置以及WinCC组态软件的系统设训。通过WinCC来组态入机界面，建立WinCC与PLC的通信连接，完成对控制系统的监控。PLC与ici算机的联阿通信应用越来越广泛，它综合了t才算机和PLC的长处，i:I算机作为上位机提供良好的人机界面，进行系统的监控和管理，作为基础级的PLC执行可靠有效的分散控制。利用工校组态软件WinCC实现PLC与计算机通信的方法简单易行，大大缩短了设剖周期，且系统的兼容性较好，可靠性高，能适应大规模控制系统的要求，其在现代工

43、业自动化控制领域有着良好的应用前景。这三个星期的实习已经结束，在此感谢曹玉被老师的严格监督与细心指导，通过这次专业综合设计，使我认识到了自己对知识结构的欠缺，确定了自己今后应该努力的方向：同时也十分感谢同学的热心帮忧。实习虽然结束了，但这种互帮互助的精神不会结束，这将是以后学习、生活和工作中的宝贵经验很美好的回忆。参考文献 1谊会生，张昌凡.EDA技术及应用！.西安：西安电子科技大学出版Ji（脚内特20Ar,Yo，品2呻d。社，2001.9 2赵Rt!光，事E万有，杨颂华可编程逻辑器件原理、开发与应用M.西安：西安电子科技大学出版社，2000.8 3潘松，黄继业.EDA技术实用数程M.北京：科学出版社，2002.10 4卒洋，张晓燕，因晓平编.EDA技术实用教程M.北京：机械工业出版社，2004.7 5李国洪，沈明山，胡辉可编程器件EDA技术与实践M.北京：机械工业出版社，2004.7 6赵雅兴.FPGA ml、理、设计与应用M.天津：天津大学出版社，1999.47翠玉文.Altera可编程逻辘器件设i:I与实验M.吉林化工学院校内讲义.2001.12 Ji（脚内特20