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通信与现场总线课程设计结题报告 Beijing Jiaotong University 通信与现场总线课程设计 结题报告 姓名：TYP 班级：电气0906 指导老师：胡小刚 完成日期：2011.11.13 一、设计任务 在组态软件Forcecontrol V6.1的平台上，通过对工业现场总线PROFIBUS，实现SIEMENS的可编程序控制器S7-300与2台SIEMENS MM440变频器主从通信，实现搅拌罐的PLC本地控制和上位机上的远程控制。 管理层是具有以太网连接的PC 机，在这台PC 上运行网络服务器（Server）软件，通过以太网与客户端进行通信。在网络服务器主机的PCI 总线插槽上内置CP5611，采用SIEMENS 内部的多机接口协议MPI 实现与SIEMENS 的可编程控制器S7-300 连接。在组态软件Forecontrol V6.1 平台上，根据控制系统的工艺流程，完成上位监 控软件的设计、编写和调试，并实现上位机的远程控制。 在管理层上，把上位主机作为C/S 方式的服务器（Sever），并通过以太网实现客户机（Client）的C/S 方式访问。进一步还可以实现Intenet 网上的B/S 方式的网络通信和控制。 二、设计内容 （1）被控对象 S7－300（CPU314C）与两台变频器连接，构成搅拌罐控制系统。它分为本地控制和远程控制。 a）本地控制－在搅拌罐旁边控制柜上通过控制按钮实现控制工艺。此时“远程控制/本地控制”选择开关I0.0 选择“0”，表示控制系统处于“本地控制”状态。 b）远程控制距离搅拌罐有几百米到几千米，通过与搅拌罐本地控制柜中控制器相联的上位监控计算机监控界面对搅拌罐进行控制。此时，“远程控制/本地控制”选择开关I0.0 选择“1”，表示控制系统处于“远程控制”状态，系统运行状态显示为Q124.0。泵A为通过现场总线Profibus-DP实现MM440变频器控制的三相异步电动机，它的状态显示为Q124.1；泵B为通过现场总线Profibus-DP实现MM440变频器控制的三相异步电动机，它的状态显示为Q124.2；搅拌机为三相异步电动机, 状态位为Q124.3；排料阀C状态位为Q124.4，是常闭型开关 电磁阀。本地启动按钮为I0.1、本地停止按钮为I0.2，均为不带锁的主令按键。传感器L（I0.3）、传感器H（I0.4）、传感器A（I0.5）分别为低液位传感器、高液位传感器、报警液位传感器。 （2）本地控制搅拌过程的工艺顺序： a)按启动后，泵A和泵B同时开，A液体和B液体同时进入罐内。 b)按A液体和B液体进料比例供料（系统默认进料比例为2：3。设泵流速为每秒10升/秒，混合液总体积为500升。泵A完成进料用时T1为20秒；泵B完成进料用时T2为30秒。） c)供料完毕后搅拌机工作，搅拌A、B料的混合液体。搅拌时间T3设置为20秒。到时后，搅拌机停； d)排料阀C工作，将搅拌好的液体排除；当液位值低于低液位时，延时20秒后，阀C关闭； e)系统进入下一个循环周期，控制流程转入到a，泵A和泵B同时开” （3）网络控制 将与控制对象直接相联的监控计算机作为服务器，在与其相联的以太网中的其它计算机作为客户端。在客户端装有三维力控组态平台，用它进行设计、制作、调试组态软件。操作客户端的组态软件， 通过与服务器上的组态软件实现对被控对象的远程网络控制。 三、设计所需设备 ①S7-300(CPU314C-2DP) 1台 ②计算机 1台 ③通信卡CP5611 1个 ④变频器MM440 2台 ⑤三相异步电机 2台 ⑥力控监控软件Forcecontrol V6.1 ⑦通信电缆、通信接口、通信电缆 ⑧工具、万用表等 四、设计步骤 （1）主监控界面的设计 根据题目，利用力控6.1软件画图，在图库中选择相应的罐、搅拌器、阀门、指示灯和传感器以及弯曲管道，并用基本元件中的垂直/水平线画出立体管道，用文本写出相应的字符，最终完成搅拌罐（主监控）画面的图形设计与连接组态，如下图所示。 （2）设定变量 在数据库中的区域00设定与每一个演示物体所连接的控制参量相对应的模拟I/O点、数字I/O点，并建立监控系统的变量表（数据库变量、中间变量、间接变