过程控制工程综合实验设计.docx
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过程控制工程综合实验设计
过程控制工程综合实验
设计说明书
学院:
机电工程学院
专业班级:
自动化2011-02班
姓名学号:
指导教师:
张勇讲师
目录
第1章设计任务分析2
1.1设计任务2
1.2任务分析2
1.2.1Step7编程软件2
1.2.2MCGS组态软件3
第2章编程调试5
2.1PLC程序设计5
2.2MCGS触屏显示程序设计9
2.3系统联合调试10
第3章总结12
参考文献12
第1章设计任务分析
设计任务
本次过程控制工程综合实验的任务是:
抢答器设计。
画面显示部分:
主持人开始抢答按钮,三个小组抢答开关按钮,三个抢答指示灯,一个违规灯(提前抢答或超时)。
功能:
1.主持人按下开始抢答按钮后,开始抢答并计时,计时30s,若无人抢答,则违规灯亮,自动撤销此次抢答。
2.主持人未按下抢答按钮,有人抢答则违规灯亮,同时抢答指示灯亮指示出抢答者。
3.主持人按下抢答按钮后,开始抢答,先按下按钮者指示灯亮,同时其它灯禁止亮。
1.1任务分析
1.1.1Step7编程软件
STEP7编程软件是一个用于SIMATIC可编程逻辑控制器的组态和编程的标准软件包。
STEP7标准软件包中提供一系列的应用工具,如:
SIMATIC管理器、符号编辑器、硬件
诊断、编程语言、硬件组态、网络组态等。
STEP7编程软件可以对硬件和网络实现组态,具有简单、直观、便于修改等特点。
该软件提供了在线和离线编程的功能,可以对PLC在线上载或下载。
本实验的设计主要步骤如下:
1.启动SIMATIC管理器,创建项目“qiangdaqi”。
2.硬件组态设计,对PLC机架上的硬件进行配置,设置各种硬件模块参数。
首先,插入新的站点“simatic300
(1)”,具体如图1所示。
然后点开硬件,进行硬件组态设计,具体配置如图2所示。
图1
图2
3.建立变量表,实验中需要用到的各变量如图3所示:
图3
4.变量表完成时,在变量表编辑窗口执行命令【PLC】→【connect】→【DirectCPU】建立PC与PLC的直接连接。
在接线测试中出现错误,一般的原因是:
操作错误;硬件组态错误,订货号不匹配;I/O模块错误或没有可靠连接。
5.在OB1块中编写程序。
6.程序调试。
1.1.2MCGS组态软件
MCGS(MonitorandControlGeneratedSystem,通用监控系统)是用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件。
它能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行,通过对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种方式向用户提供解决实际工程问题的方案,在自动化领域有着广泛的应用。
MCGS嵌入式体系结构分为组态环境、模拟运行环境和运行环境3部分。
组态环境和模拟运行环境相当于一套完整的工具软件,可以在PC机上运行。
用户可根据实际需要裁减其中内容。
由MCGS嵌入版生成的用户应用系统,其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略5个部分构成,如图4所示。
图4
第2章编程调试
2.1PLC程序设计
程序设计任务为:
①主持人按下开始抢答按钮后,开始抢答并计时,计时30s,若无人抢答,则违规灯亮,自动撤销此次抢答;②主持人未按下抢答按钮,有人抢答则违规灯亮,同时抢答指示灯亮指示出抢答者;③主持人按下抢答按钮后,开始抢答,先按下按钮者指示灯亮,同时其它灯禁止亮。
程序流程图,如图5所示:
图5程序流程图
程序如下:
调试结果:
在仿真器中调试的结果满足实验设计要求,具体情况如下:
图6摁下抢答按钮,30s后无人抢答,违规灯亮。
图7主持人未摁下抢答开关,有人抢答,改组指示灯和违规灯亮。
图8开始抢答后,先摁下抢答器的组所在的指示灯亮,后摁下的组指示灯不亮。
2.2MCGS触屏显示程序设计
显示程序设计任务为:
主持人开始抢答按钮,三个小组抢答开关按钮,三个抢答指示灯,一个违规灯(提前抢答或超时)。
MCGS上位机显示设计示意图如图9所示:
图9抢答器显示示意图
调试结果:
调试时连接成功。
数据库变量、通道连接、设备调试的具体情况如下图10、11、12所示:
图10数据库变量的建立
图11通道连接
图12设备调试
2.3系统联合调试
PLC与触屏通讯正常:
联合调试结果满足实验设计要求。
程序运行效果图如下:
注:
灯红色为亮,绿色为灭。
图13主持人摁下抢答按钮,30s后无人抢答,违规灯亮。
图14主持人未摁下开始抢答按钮,有人抢答,则抢答组所在指示灯和违规灯都亮。
图15主持人摁下开始抢答按钮后,有人抢答,先抢答组的灯亮,后抢答组的灯不亮。
第3章总结
参考文献
[1]STEP7模拟调试及实现与WinCC连接的仿真_余丹;
[2]西门子STEP7编程软件的使用方法_罗庚兴;
[3]基于MCGS组态软件的上位机控制系统设计_邹伟.
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- 关 键 词:
- 过程 控制工程 综合 实验设计