S7200实验指导书.doc

羄目录袂目录 1羁西门子PLC简介 2芅一、PLC概述 2肄二、PLC的工作原理 2芃三、PLC模拟量扩展模块—EM235 3葿四、实验程序开放的变量 4莈五、组态软件使用说明 5膄系统实验 7蒀实验一、一阶单容上水箱对象特性测试实验 7膁实验二、二阶双容中水箱对象特性测试实验 13肇实验三、锅炉内胆温度二位式控制实验 18膄实验四、上水箱液位PID整定实验 24袁实验五、锅炉内胆水温PID整定实验(动态) 30薈实验六、电磁流量计流量PID整定实验 35袆实验七、上水箱中水箱液位串级控制实验 39芄实验八、串接双容中水箱液位PID整定实验 43肃实验九、锅炉夹套水温PID整定实验(动态) 47膂实验十、锅炉夹套和锅炉内胆温度串级控制系统 52螀膅西门子PLC简介蒄一、PLC概述薀可编程程序控制器(ProgrammableController)通常也称为可编程控制器。它是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置;具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等优点,本系统采用在工业领域有着广泛应用的西门子S7200系列PLC作为主控制器,完成一套过程控制实验系统,涵盖了《可编程控制器》、《信号和信息处理》、《传感技术》、《工程检测》、《模式识别》、《控制理论》、《自动化技术》、《智能控制》、《过程控制》、《自动化仪表》、《计算机应用和控制》、《计算机控制系统》等课程的教学实验与研究。葿S7-200系列小型PLC可以应用于各种自动化系统。系统组成如下图:芅袅1-1、S7200-PLC系统组成芁如图1-1所示:S7200PLC由主机、输入/输出接口、电源、模块扩展接口和外部设备接口、计算机编程软件等几个主要部分组成。芇二、PLC的工作原理莅PLC是采用“顺序扫描,不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时,CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序,按指令步序号(或地址号)作周期性循环扫描,如无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至程序结束。然后重新返回第一条指令,开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中,还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。羁PLC扫描一个周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。蝿PLC在输入采样阶段:首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入,并将其写入各对应的输入状态寄存器中,即刷新输入。随即关闭输入端口,进入程序执行阶段。肆PLC在程序执行阶段:按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令,经相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态寄存器中,输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。蒅输出刷新阶段:当所有指令执行完毕,输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过一定的方式(继电器、晶体管或晶闸管)输出,驱动相应输出设备工作。莂三、PLC模拟量扩展模块—EM235蒁EM235模块为S7200PLC的模拟量扩展模块,只要将模拟量的扩展接口线与主机扩展口相连,即可完成PLC的扩展。EM235硬件结构如图所示:聿薅螃罿袈蚄膄蚁薇蚄薅聿蚀螄螂螁荿袄膃1-2、EM235硬件图薃四、实验程序开放的变量膈表1:羄实验薄输入通道羀输出通道羆设定值肄手动设定值羄(主控)测量值蚂输出值罿1、一阶对象特性测试实验膄0肁0膀/螈芄VD100蒂VD108薀实验一测量值蚇实验一输出值芄2、二阶对象特性测试实验肂0荿0螇/蚅/蒀VD200肈VD208膃实验二测量值虿实验二输出值袀3、锅炉内胆温度位式控制实验羇0蚃0莁VD304蚈vd308(回差)(sv+df)蒆设定值加回差3螅实验三测量值袁实验三输出值蕿vd352(sv-df)螂设定值减回差3肄4、上水箱液位PID控制实验芀0腿0羅VD404芁羂VD400羈VD408蚇实验四设定值肃实验四测量值膂实验四输出值螀5、锅炉内胆温度PID控制实验膅0蒄0薀VD504葿芅VD500袅VD508羁实验五设定值肆实验五测量值蒅实验五输出值莂6、涡轮流量计流量控制实验蒁0聿0薅VD604螃罿VD600袈VD608薇实验六设定值薅实验六测量值聿实验六输出值蚀7上水箱液位串级控制实验螄主控:1螂螁0荿VD704袄膃VD700薃VD808薄羀实验七设定值羆肄实验七测量值羄实验七输出值罿副控:0膄肁膀V804螈芄蒂VD800袂莀上液位设定值7薀蚇上液位测量值7芄肈8、中水箱液位PID控制实验莅0螄0螁VD464薆膄VD460袃VD468羃实验八设定值螆实验八测量值羆实验八输出值肃9、锅炉夹套温度PID控制实验蚀蒈螅0膃0肁VD564袅蒃VD560芃VD568莃实验九设定值蚈芅实验九测量值莃实验九输出值