PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训设备(DCS分布式过程控制系统

深圳市科莱德科技发展有限公司1第一章认识设备1.1过程控制装置主要器件1.1.1主要器件位置如下图：1）左水箱；2）右水箱；3）称重装置；4）称重传感器；5）原水箱；6）锅炉；7）消防小屋；8）涡轮流量计；9）电磁流量计；10）电动调节阀；11）压力表；12)单相水泵；13）三相水泵；深圳市科莱德科技发展有限公司21.1.2主要器件参数检测器件名称参数功能信号左水箱液位传感器量程：0－10KPa（0－100mmH2O）检测上水箱水位2线制4－20MA右水箱液位传感器量程：0－10KPa（0－100mmH2O）检测下水箱水位2线制4－20MA热电阻Pt100量程：0－100℃检测锅炉水温2线制4－20MA热电偶Tc量程：0－600℃检测锅炉水温2线制4－20MACu50温度传感器量程：0－100℃检测锅炉水温4线制4－20MA电磁流量计量程：0－2m3/h检测水泵出水口流量4线制4－20MA涡轮流量计量程：0－1.2m3/h检测水泵出水口流量2线制4－20MA称重传感器量程：0－50Kg检测水箱重量2线制4－20MA执行器件名称参数控制备注1号水泵3相AC380V电机变频器控制2号水泵单相AC220V电机交流接触器控制电动调节阀控制球阀开度4－20MA控制加热器750W调压模块控制电池阀24VPLC控制调压模块DTY－220D25G4－20MA控制变频器G1100.37KWDC0－10V设定频率深圳市科莱德科技发展有限公司31.2控制柜主要技术参数1.2.1主要器件位置1.2.2PLC各模块位置机架号插槽号名称订货号说明02315-2DP6ES7315-2AH14-0AB0CPU04SM3216ES7321-1BH02-0AA0DI16×DC24V05SM3226ES7322-1HF01-0AA0DO8×DC24V/2ADP2IM153-16ES7153-1AA03-0ZB0DP4SM3316ES7331-7KF02-0AB0AI8×12bitDP5SM3326ES7332-5HB01-0AB0AO×12bitAI模块量程卡位置机架号插槽号名称通道量程卡位置DP4SM331CH0、CH1C（2线制电流）CH2、CH3C（2线制电流）CH4、CH5C（2线制电流）CH6、CH7D（4线制电流）深圳市科莱德科技发展有限公司41.2.3接线端子SM322的3号端子接变频器的3号端子DIN0，5号端子接电磁阀的24V；SM331的2、3号端子接左水箱液位传感器，4、5号端子接涡轮流量计，6、7号端子接右水箱液位传感器，深圳市科莱德科技发展有限公司58、9号端子接接热电偶温度传感器，12、13号端子接Pt100热电阻温度传感器，14、15号端子接称重传感器，16、17号端子接电磁流量传感器，18、19号端子接Cu50温度传感器；sm332的2号端子接变频器的ADC端子，5号端子接变频器的0V。深圳市科莱德科技发展有限公司6第二章实训实训一S7PLC硬件组态一、实训目的1．掌握STEP7软件硬件组态的步骤与方法，并根据系统实际配置制作硬件组态二、实训设备PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训设备（DCS分布式过程控制系统）二、实训步骤建立一个新项目并进入硬件组态的步骤：1、双击计算机桌面上的SIMATICManager图标，打开STEP7主画面。2、点击文件→新建，出现新建对话框。在“名称”下输入项目名称（PCS）。在“存储位置（路径）”下输入项目存储的路径，然后点击“确定”。系统将自动生成项目。深圳市科莱德科技发展有限公司73、右击项目名称，选中“插入新对象”→“SIMATIC300站点”，插入一个S7-300的项目。深圳市科莱德科技发展有限公司84、单击项目名称前面的+号或双击项目名称，再选中“SIMATIC300（1）”，然后右击“硬件”→“打开对象”或直接双击“硬件”，进入“HWConfig”进行站点的硬件组态。硬件组态画面打开如下。下面开始硬件组态。深圳市科莱德科技发展有限公司91、放入一个机架。在“硬件模块库”中找到SIMATIC300→RACK-300→Rail，然后将Rail拖入“硬件组态区”。生成空机架。2、放入电源模块。在“硬件模块库”中找到SIMATIC300→PS-300→PS3075A，其拖到机架RACK的第一个插槽。这一步是可选的，如果系统中没有PS307而是用另外的开关电源这一步可以省掉，将1号插槽空着。深圳市科莱德科技发展有限公司103、放入CPU。在“硬件模块库”中找到SIMATIC300→CPU-300→CPU315-2DP→6ES7315-2AH147-0AB0→3.0，将其拖到机架RACK的第2号插槽;一个组态PROFIBUS-DP的窗口将弹出。CPU型号、订货号、版本要根据真实的硬件情况来确定。在“信息文本输出域”本可以看到所选硬件的基本信息。4、网络设置。在弹出的“属性PROFIBUS接口DP”对话框单击“新建”，弹出“属性新建子网PROFIBUS”对话框单击。在“网络设置”标签选择网络的传输率和配置文件（协议类型），然后确定。如果不要PROFIBUSDP网络也可以不进行组态。CPU的MPI网络将默认生成。深圳市科莱德科技发展有限公司115、点击确定，即可生成一个PROFIBUS-DP网络6、添加DI模块。在“硬件模块库”中找到SIMATIC300→SM-300→DI-300→SM321DI16×DC24V（订货号：6ES7321-1BH02-0AA0），将其拖到机架RACK的第4号插槽。7、添加DO模块。在“硬件模块库”中找到SIMATIC300→SM-300→DO-300→SM322DO16深圳市科莱德科技发展有限公司12×DC24V/0.5A（订货号：6ES7322-1HF01-0AA0），将其拖到机架RACK的第5号插槽。8、添加153-1模块。在硬件模块库PROFIBUS-DP→ET200M→IM153-1（订货号：6ES7153-1AA03-0ZB0），将“IM153-1”拖到DP总线上，当鼠标下方出现+号时松开鼠标；或是先选中DP总线，再双击“IM153-1”；将弹出IM153-1属性设置窗口。在IM153-1属性设置窗口的参数标签将地址设为3。根据IM153-1上的拨位开关设定以上IM153-1从站的站地址，如下图：深圳市科莱德科技发展有限公司139、上一步地址设置根据IM153-1上的拨位开关设定的IM153-1从站的站地址，拨码开关“-”不起作用如下图。总线连接器的开关应打到ON，即将后面的网络切断同时加载终端电阻。10、添加AI模块。先选中，然后在“硬件模块库”中找到ET200M→IM153-1→AI300→SM331AI8×12Bit（订货号：6ES7331-7KF02-0AB0），将其拖到4号槽。11、设置AI模块。右击4号槽的AI模块→“对象属性”或双击4号槽的AI模块进入AI模块的属性对话框；选择“输入”选项卡。根据量程卡的设置和传感器的信号设置“测量型号”和“测量范围”。深圳市科莱德科技发展有限公司1412、添加AO模块。在“硬件模块库”中找到ET200M→IM153-1→AO300→SM332AO2×12Bit（订货号：6ES7332-5HB01-0AB0），将其拖到5号槽。13、设置AO模块。右击5号槽的AO模块→“对象属性”或双击4号槽的AO模块进入AO模块的属性对话框；选择“输出”选项卡。根据执行器的信号设置“测量型号”和“测量范围”。深圳市科莱德科技发展有限公司15硬件组态完成后选择“站点”→“保存并编译”。如果有错误则要修改，直到编译通过。如果没有错误，则可以将组态下载到PLC了。1、硬件的连接。如下图，用PCAdapter（编程适配器）连接PC（工程师站/操作员站）机的COM口和PLC的MPI口。深圳市科莱德科技发展有限公司16PCAdapter（编程适配器）MPI端是连接PLC的MPI口，RS232端是连接电脑COM口的。编程适配器RS232口到电脑COM口的连接线好下图深圳市科莱德科技发展有限公司172、设置PG/PC接口。选择“SIMATICManager”的菜单“选项”→“设置PG/PC接口”。深圳市科莱德科技发展有限公司183、在出现的对话框中选中“PCAdapter(MPI)”再单击“属性”或双击“PCAdapter(MPI)”，弹出PCAdapter(MPI）属性对话框，在“本地连接”标签选择连接适配器的COM口和传输率。传输率应对应适配器传输率选择开关选择的传输率。“MPI”标签中的内容默认即可。完成后确定。4、选择“HWConfig”的菜单“PLC”→“下载”，或单击工具栏中的下载。弹出目标模块选择对话框。选择CPU315-2DP，确定。5、在出现的节点地址选择对话框中选择节点地址。单击“更新”可以看到可以访问的深圳市科莱德科技发展有限公司19节点，我们选择MPI地址为2、模块型号为CPU315-2DP的节点。在单击“更新”如果看不一个可以访问的节点，则说明MPI连接不正常。完成后确定。6、开始下载。7、CPU处于RUN模式，请求将CPU停止。单击“确定”，CPU将置于STOP状态。如果CPU是处于STOP状态，则不会出现此对话框。深圳市科莱德科技发展有限公司207、下载完成，请求将CPU完全重启。选择“是”。CPU将完全重启。CPU重启完成后如果CPU模块和网络模块都没有报警则说明组态没有问题。完成后记下各模块分配的地址，在后面的编程实训中要用到。深圳市科莱德科技发展有限公司21四、实训记录（报告）简述S7-300系统硬件组态的过程、方法。五、注意事项1．请不要在通电的情况下进行接线。2．请爱护设备。深圳市科莱德科技发展有限公司22实训二S7PLC简单编程一、实训目的1．进一步掌握STEP7软件硬件组态的步骤与方法，并根据系统实际配置制作硬件组态。2．掌握STEP7软件简单的编程步骤与方法。3．编写一个循环灯程序。二、实训设备PCS3000型现场总线高级过程控制系统实训设备（DCS分布式过程控制系统）二、实训步骤按实训一的步骤、方法对系统进行硬件组态，并将硬件组态下载到CPU。1、I/O接线。接线图如下：深圳市科莱德科技发展有限公司232、地址分配。根据接线和实训一的硬件组态，可以确定按钮、指示灯的地址如下：信号名称PLC信号点地址说明数字量输入；SM321（S4）SB1DI+0.0I0.0SB2DI+0.1I0.1SB3DI+0.2I0.2SB4DI+0.3I0.3数字量输出；SM322（S5）HL1DO+0.0Q4.0HL2DO+0.1Q4.1HL3DO+0.2Q4.2HL4DO+0.3Q4.33、打开符号表编辑器。在SIMATICManager中展开“PCS”→“SIMATIC300(1)”→“S7程序(1)”，右击“符号”→“打开对象”，或双击“符号”，进入符号表编辑器。4、编辑符号表。如下图，在符号栏中填写你想要的符号标识；在地址栏填写符号的地址。完成后保存。深圳市科莱德科技发展有限公司245、打开程序编辑器。在SIMATICManager中展开“PCS”→“SIMATIC300(1)”→“S7程序(1)”→“块”，右击“OB1”→“打开对象”，或双击“OB1”。深圳市科莱德科技发展有限公司256、在弹出的组织块（OB）属性设置对话框中对OB的属性进行设置。“创建语言”默认为STL（语句表），可以改成LAD（梯形图）。完成后确定，进入程序编辑器。程序编辑器界面如下图。下面开始编写程序。1、首先用鼠标选中要放置软元件的位置，再在指令树中找到要放置的指令双击完成放深圳市科莱德科技发展有限公司26置，也直接拖到要放置的位置。还可以从“程序”工具条中放置。2、在软元件上方的??.?中输入软元件的地址I124.0。3、回车确定。4、通过“程序”工具条中的“打开分支”工具可向下打开分支。首先选择要打开的点，再单击“打开分支”工具。深圳市科莱德科技发展有限公司275、通过“程序”工具条中的“关闭分支”工具可向下关