集散控制課程設計

1、吉林建筑大學城建學院電氣信息工程系課程設計第1章 緒 論1.1新風機組的發(fā)展歷程隨著國民經濟的發(fā)展和人民生活水平的同益提高，中央空調系統(tǒng)己廣泛應用于工業(yè)與民用建筑域，如賓館、酒店、寫字樓、商場、廠房等場所，用于保持整棟大廈溫度恒定。如今，人們對中央空調系統(tǒng)提出新的要求就是舒適節(jié)能，要求在能耗更低的情況下保持室內合適的溫度、濕度，讓使用者感覺最舒適。新建的中央空調系統(tǒng)在按照舒適節(jié)能的目標設計，而越來越多的使用多年的中央空調控制系統(tǒng)在進行改造以實現(xiàn)節(jié)能、舒適的目的，中央空調的用電量占各類大廈總用電量的60以上，其中僅水泵的耗電量約占到空調系統(tǒng)耗電量的2040，存在巨大的能源浪費。傳統(tǒng)的設計中，中央

2、空調的制冷機組、冷凍循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、冷卻塔風機系統(tǒng)、盤管風機系統(tǒng)等的容量基本是按照建筑物最大制冷、制熱負荷或新風交換量需求選定的，且留有充足余量。無論季節(jié)、晝夜和用戶負荷的怎樣變化，各電機都長期固定在工頻狀態(tài)下全速運行，雖然可滿足最大的用戶負荷，但不具備隨用戶負荷動態(tài)調節(jié)系統(tǒng)功率的特性，而在大多數(shù)時間里，用戶負荷是較低的，這樣就造成很大的能源浪費。近年來節(jié)能降耗被國家擺到空前重要的位置。而國家供電緊張形勢依然沒有根本緩解，電價不斷上調，造成中央空調系統(tǒng)運行費用上升，如何控制空調系統(tǒng)的電能費用己經成為越來越多空調的經營管理者所關注的問題。故采用變頻調速技術節(jié)約低負荷時主壓縮機系統(tǒng)和水

3、泵的電能消耗，具有極其重要的經濟意義。1.2 PLC控制的國內外現(xiàn)狀在工業(yè)生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，美國數(shù)字設備公司（DEC）研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，是世界上公認的第一臺PLC。限于當時的元器件條件及計算機發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。

4、20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結合的產物。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。 20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術已全面引入可編程

5、控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程控制器發(fā)展的特點是大規(guī)模、高速度、高性能、產品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產可編程控制器的國家日益增多，產量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。 上世紀80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為3040%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領域，在某些應用上

6、取代了在過程控制領域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。 20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機和超小型機；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合；從產品的配套能力來說，生產了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領域的應用都得到了長足的發(fā)展。 21世紀，PLC會有更大的發(fā)展。從技術上看，計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更

7、強的品種出現(xiàn)；從產品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產品的配套性上看，產品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產多品種產品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網絡的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網構成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術的發(fā)展方向。目前的計算機集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應用。伴隨著計算機網絡的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網絡和國際通用

8、網絡的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領域發(fā)揮越來越大的作用。1.3集散控制系統(tǒng)概述 集散控制系統(tǒng)（DCS）技術與產品在工業(yè)生產與民用工程自動化應用中占著重要地位。隨著生產過程工藝技術不斷更新和產品質量不斷提高，各種類型、不同功能和大小規(guī)模的集散控制系統(tǒng)在各個領域得到了更廣泛的應用。進入21世紀以來，不但工業(yè)生產離不開集散控制技術，而且我們生活的各個方面也越來越與集散控制系統(tǒng)相關。隨著控制系統(tǒng)技術不斷發(fā)展，特別是自動化和信息化的不斷融合，集散控制系統(tǒng)變得越來越重要。例如，在大型公眾文化文藝活動中.大規(guī)模的燈光和道具背景都可以采用集散控制系統(tǒng)來實現(xiàn)控制。由千具有數(shù)字控制、網絡通信、監(jiān)控組態(tài)

9、和決策信息處理的功能，集散控制成為了工業(yè)和工程控制的主要應用形式。集散控制系統(tǒng)在航空航天工程、能源工程、石油與化學工程、生產流水線、制造過程、交通車輛控制、工程測量系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境工程中起著重要的作用。 集散控制系統(tǒng)應用對象廣泛，控制系統(tǒng)結構復雜，全球重要企業(yè)的集散控制產品眾多，從事控制系統(tǒng)應用的工程技術人員開發(fā)、應用和維護集散控制有很多問題需要解決。第2章 新風機組工作原理 新風機組通過西門子PLC進行現(xiàn)在現(xiàn)場控制，組態(tài)軟件作為主站通過現(xiàn)在總線連接多個PLC來進行集散控制，本章著重介紹了中央空調的系統(tǒng)工作原理，PLC的控制功能以及組態(tài)軟件的硬件組成。2.1 系統(tǒng)的工作原理圖2-1新風

10、機組控制原理圖新風機組系統(tǒng)如圖2-1所示，是由一系列驅動流體流動的動件，各種型式的熱交換器（如冷卻風機，蒸發(fā)器，冷凝器及中間熱交換器等）及連接各種裝置的管道，閥件和電氣控制裝置組成。冷水機組是中央空調的制冷源，通往各個房間的循環(huán)水由冷水機組進行內部交換，在蒸發(fā)器中吸熱后的制冷劑通過壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，送至冷凝器與冷卻水熱交換后變成常溫高壓液體，經節(jié)流閥（膨脹閥）進入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸收冷媒水的熱量，然后又回到壓縮機，如此形成制冷劑循環(huán)過程。冷媒水循環(huán)系統(tǒng)，由冷媒水泵及冷媒水管道組成，從冷水機組流出的冷媒水由冷媒泵加壓送入冷媒水管道，在各個房間內進行熱交換，帶走房間內熱量。使房間內的溫度下降。冷

11、卻水循環(huán)系統(tǒng)，由冷水泵和冷卻水管道及冷卻塔組成，冷水機組進行熱交換，在水溫冷卻的同時，必將釋放大量的熱量，該熱量被冷卻水吸收，使之在冷卻塔中與大氣進行熱交換，然后再將講了問的冷卻水，送回到冷水機組，如此不斷循環(huán)，帶走冷水機組釋放的能量。冷卻風機安裝于所需要降溫的房間內，用于將由冷媒水冷卻了的空氣吹入房間，加速房間內的熱交換。 2.1.1制冷的過程 液體汽化制冷是利用液體汽化時的吸熱、冷凝時的放熱效應來實現(xiàn)制冷的。液體汽化形成蒸汽。當液體（制冷工質）處在密閉的容器中時，此容器中除了液體及液體本身所產生的蒸汽外，不存在其他任何氣體，液體和蒸汽將在某一壓力下達到平衡，此時的汽體稱為飽和蒸汽，壓力稱為

12、飽和壓力，溫度稱為飽和溫度。平衡時液體不再汽化，這時如果將一部分蒸汽從容器中抽走，液體必然要繼續(xù)汽化產生一部分蒸汽來維持這一平衡。 液體汽化時要吸收熱量，此熱量稱為汽化潛熱。汽化潛熱來自被冷卻對象，使被冷卻對象變冷。為了使這一過程連續(xù)進行，就必須從容器中不斷地抽走蒸汽，并使其凝結成液體后再回到容器中去。從容器中抽出的蒸汽如直接冷凝成蒸汽，則所需冷卻介質的溫度比液體的蒸發(fā)溫度還要低，我們希望蒸汽的冷凝是在常溫下進行，因此需要將蒸汽的壓力提高到常溫下的飽和壓力。制冷工質將在低溫、低壓下蒸發(fā)，產生冷效應；并在常溫、高壓下冷凝，向周圍環(huán)境或冷卻介質放出熱量。蒸汽在常溫、高壓下冷凝后變?yōu)楦邏阂后w，還需要

13、將其壓力降低到蒸發(fā)壓力后才能進入容器。 液體汽化制冷循環(huán)是由工質汽化、蒸汽升壓、高壓蒸汽冷凝、高壓液體降壓四個過程組成。中央空調有很多形式，較為常見的有：風管式機組、冷(熱)水機組、變頻一拖多機組。下面我們就分別以這三種中央空調形式為例，看看這三種中央空調的工作原理。2.1.2系統(tǒng)工作優(yōu)點1、經濟節(jié)能：主機由微電腦控制，每個區(qū)間末端風機盤管可自行調節(jié)溫度，區(qū)間無人時可關閉，系統(tǒng)根據(jù)實際負荷做自動化運行，開機計費，不開機不計費，有效節(jié)約能源和運行費用。2、環(huán)保：主機采用水源熱泵型機組，電制冷，沒有燃燒過程，避免了排污；整個系統(tǒng)為密閉式管路系統(tǒng)，可避免霉菌灰塵等雜質對系統(tǒng)的污染，使環(huán)境清新優(yōu)美，特

14、別適于高檔別墅、高級公寓與寫字樓的使用。 節(jié)約空間：主機體積小巧，不設機房，無需占用設備層，減少公用設施 和土建投資，室內末端暗藏在吊頂內，極易配合屋內裝修。 3、個性化：中央空調系統(tǒng)以區(qū)間為單元，滿足用戶不同區(qū)間需求，室內末端安裝采用暗藏方式，不影響室內的審美觀，不占據(jù)室內空間，適應用戶的個性化需求。4、簡化管理：于采用不同區(qū)間單獨控制系統(tǒng)為用戶所有，產權關系明確，可簡化空調設施管理。 5、提升檔次：中央空調主機可以避免破壞樓體的整體外觀，使用戶充分享受高檔綜合環(huán)境的同時，提升產品質量及量販檔次。 2.2 PLC控制的工作原理 如下圖所示為西門子PLC的基本控制原理，信號經過傳感器的采集，在

15、EM231模塊中進行轉換存入CPU內，經過PID模塊的運算最后經通過EM232模塊進行閥門的調節(jié)來控制輸出量。 圖2-2 PLC控制原理圖 PLC控制下變頻調速系統(tǒng)的工作原理，可編程控制器PLC是變頻調速控制系統(tǒng)的關鍵部件。其作用的協(xié)調各機組與變頻器柜之間的電氣連接，通過接觸其與變頻器柜的繼電器和接觸器進行邏輯切換來實現(xiàn)系統(tǒng)的控制方案。PLC的輸入信號有機組選擇信號、運行方式選擇信號、冷卻塔和主機開/關信號、冷凍泵和冷卻泵的起/停信號等。輸入信號經程序運算，發(fā)出相應的動作信號，經微型繼電器及相應的常閉、常開觸頭分別控制變頻器及中央空調系統(tǒng)的運行，以及聲、光報警器件的動作。PLC軟件程序設計采用

16、梯形圖語言編程，直觀易懂。通常情況下，變頻調速系統(tǒng)主要由變頻器、可編程控制器、主接觸器、水泵機組及溫度檢測裝置組成閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。每臺電機都可以運轉在工頻和變頻兩種狀態(tài)下，這由PLC系統(tǒng)根據(jù)需要進行切換控制?？删幊炭刂破饔肐/O擴展接口分別接入A/D和D/A模塊。A/D模塊通過PLC將溫度模擬量轉換為數(shù)字量，D/A模塊將PLC輸出的開關量轉換為模擬量，以控制變頻器升速過程及江蘇過程。需要注意的是，在水泵進行工頻和變頻電網的切換過程盡可能快，各接觸器間互鎖和動作時間要設置好。 使用可編程控制器取代繼電接觸器控制系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)故障大為減少。有完善的故障處理功能及電源順停（或大幅降壓）后自動再啟動

17、功能。2.3 系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件組成 組態(tài)軟件因為其功能強大，每個功能模塊相對來說有具有一定的獨立性，因此其組成形是一個集成軟件平臺，由若干程序組件構成。通常的典型組件有以下幾部分組成。1、圖形界面開發(fā)程序它是自動化工程設計師為實施其控制方案，在圖形編輯工具的持下進行圖形系統(tǒng)生成工作所依賴的開發(fā)環(huán)境。通過建立一系列工程畫面文件生成圖形目應用系統(tǒng)。2、園圖形界面運行程序在系統(tǒng)運行環(huán)境下，圖形目標應用系統(tǒng)被圖形界面運行程序載內存并投入實時運行。3、實時數(shù)據(jù)庫功能模塊實時數(shù)據(jù)庫模塊主要完成實時數(shù)據(jù)庫的建立、維護、訪問以歷史數(shù)據(jù)生成等功能，它是整個系統(tǒng)的基礎和核心。從某種意義上講，實時數(shù)據(jù)庫就是按定方式

18、組織的監(jiān)控和管理點(變量)的集合。為自動化需要而進行的諸如規(guī)約轉換、HMI、報警、數(shù)據(jù)瀏覽等功能都是基于實時數(shù)據(jù)庫展開的。網絡環(huán)境下的運行系統(tǒng)每個節(jié)上均有一個獨立的、但是每個點又是可以在全網絡環(huán)境下唯一標識的實時數(shù)據(jù)庫的實例。網絡管理程序實時地更新每個節(jié)點上的實時數(shù)據(jù)庫，以保持實時數(shù)據(jù)庫全網絡的一致性。通士與前置通信服務器模塊的通信，此模塊獲取數(shù)據(jù)信息現(xiàn)場檢測設備接收到的實時數(shù)據(jù)，同寸還將處理好的數(shù)據(jù)傳送給通信服務器。4、網絡通信模塊網絡通信模塊是組態(tài)軟件的實時網絡通信內核，擔負網絡計算幾之間實時數(shù)據(jù)的傳輸任務，保證系統(tǒng)各節(jié)點實時數(shù)據(jù)的一致性。5、前置通信模塊前置通信模塊完成與終端數(shù)據(jù)信息現(xiàn)場

19、檢測設備的通信任務組態(tài)系統(tǒng)可以有多組前置通信服務器，每一組前置通信服務器可由互為熱備用的兩套計算機組成，一般采用工業(yè)控制計算機。根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模選擇直接使用微機串口，使用“智能接口卡”，或使用“通信服務器”一種方式。6、歷史數(shù)據(jù)庫歷史數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)運行的歷史數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)一般是由實時數(shù)據(jù)庫模塊以一定的采樣周期將其數(shù)據(jù)信息向歷史數(shù)據(jù)庫轉儲而來的。因為實時數(shù)據(jù)庫是在內存中，而且數(shù)據(jù)隨著時間在不斷更新，所以只有通過歷史數(shù)據(jù)庫才有可能對系統(tǒng)在一段時間運行狀態(tài)作出評估。歷史數(shù)據(jù)庫一般使用商用數(shù)據(jù)庫。7、數(shù)據(jù)報表模塊數(shù)據(jù)報表模塊以圖表的方式向用戶提供系統(tǒng)運行的歷史數(shù)據(jù)信并提供報表的打印輸出功能。實現(xiàn)報表模塊的

20、技術途徑有自己開發(fā)報表軟件或基于已有軟件已有之上作二次開發(fā)。第一二種方案程序功能容易控制，但實現(xiàn)有一定難度，開發(fā)時間相對較長。相反，二次開發(fā)則所需時間短，實現(xiàn)方便。第3章控制系統(tǒng)的硬件設計3.1 各功能模塊的介紹系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)有負責信號采集的溫濕度傳感器，壓力傳感器；其次為可以模數(shù)轉換的EM231模塊以及數(shù)據(jù)整定和處理的CPU226;最后經過EM232的數(shù)模轉換來實現(xiàn)對被控對象的控制。3.1.1 EM231模塊主要功能介紹 模擬量輸入模塊是把來自現(xiàn)場的標準電信號(如4-20mA的電流信號)，經過濾波去掉干擾后，經過A/D轉換，將模擬量信號轉化為PLC能夠處理得數(shù)字量信號，然后經過光電耦合器隔離

21、后傳給PLC內部電路，使CPU處理。如下圖所示：模擬量輸入模塊EM231具有4路或8路模擬量輸入通道，每個通道占用存儲器AI通道2個字節(jié)，該模塊模擬量的輸入值為只讀數(shù)據(jù)。模塊上有12個端子，每三個點為一組（如RA 、A+、A-）可以作為一路模擬量輸入通道，模塊左下角的M、L+接入DC24V電源，右下角是校對電位計和組態(tài)開關（DIP）。圖3-1 EM231模擬量輸出接線圖3.1.2 EM232功能模塊主要功能介紹 模擬量輸入模塊是把經過PLC處理的數(shù)字量信號經光電耦合器后，將數(shù)字信號轉化為模擬信號，經過運算放大器放大后輸出。如下圖所示：模擬量輸入模塊EM231具有4路或8路模擬量輸入通道，每個通

22、道占用存儲器AI通道2個字節(jié)。該模擬量輸出模塊可以輸出電流或電壓信號，輸出的電壓信號是-10V + 10V，輸出的電流信號是020mA，模塊上部有7個端子，3個為一組， 為1路模擬量輸出通道。在每組的V0、V1端子上接電壓負載，I0、I1上接電流負載M0和M1上則接各組的公共端模塊下端的M、L+接入DC24V電源。圖3-2 EM232模擬量輸出接線圖3.1.3 CPU的比較與選型S7-200包括了CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226五種規(guī)格。其中，CPU226為整體式擴展I/O型結構，PLC的I/O口點數(shù)可擴展為248個。處理器、存儲器、電源、輸入輸出接口、

23、通信接口等都是可擴展的，I/O可以接入外接模塊。CPU226的特性表格如下表所示：表3-1 CPU的特性比較特征CPU221CPU222CPU224CPU226CPU226XM物理尺寸程序內存4096字節(jié)4096字節(jié)8192字節(jié)8192字節(jié)16384字節(jié)數(shù)據(jù)內存2048字節(jié)2048字節(jié)5120字節(jié)5120字節(jié)10240字節(jié)本地板載I/O6輸入/4輸出8輸入/6輸出14輸入/10輸出24輸入/16輸出24輸入/16輸出擴充模塊0個模塊2個模塊7個模塊7個模塊7個模塊高速計數(shù)器30kHz時為420kHz時為230kHz時為420kHz時為230kHz時為620kHz時為430kHz時為620kHz

24、時為430kHz時為620kHz時為4脈沖輸出（DC）20kHz時為220kHz時為220kHz時為220kHz時為220kHz時為23.2 系統(tǒng)硬件基本接線原理圖如下圖所示：PLC的輸入I口可接入硬件開關量，壓力傳感器、溫濕度傳感器傳感器的閥門調節(jié)；輸出口的Q口可控制變頻器的輸出頻率來改變電機的轉速，從而進行溫度、濕度以及壓力的調節(jié)；通過現(xiàn)場總線連接模擬量的輸入、輸出模塊；西門子S7-200系列PLC模擬輸出模塊EM232，有2路輸出模擬量通道，且具有多種輸入、輸出信號范圍。其內部集成看D/A轉換器、放大器等多種功能的電路，可用于復雜的控制場合。它能夠不用外接放大器而與傳感器直接相連，可根據(jù)

25、輸出模擬量的大小，通過其外值得DIP開關選擇不同的檔位及分辨率，且模擬量的輸出可作為測量傳感器的恒流源使用。圖3-3 PLC原理接線圖 第4章控制系統(tǒng)的軟件設計在集散控制系統(tǒng)中，通過RS232轉485總線的異步串口通信方式來達到對現(xiàn)場的控制?，F(xiàn)場控制是DCS的最基層，隨著額控制器、現(xiàn)場變送器、傳感器和執(zhí)行器的智能化，現(xiàn)場控制級可以部分或全部完成過程裝置控制級的功能。在集散系統(tǒng)中有DCS的監(jiān)控畫面，可以直觀的看到系統(tǒng)中各個域的工作情況，以達到更加精確、方便的控制。4.1 STEP7-Micro/WIN編程軟件簡介STEP7-Micro/WIN（簡寫STEP7）編程軟件是S7-200系列PLC專用

26、的編程軟件，其編程界面和幫助文檔以漢化，為中文用戶實現(xiàn)開發(fā)、編輯和監(jiān)控程序等提供了良好的界面。STEP7編程軟件為用戶提供了三種程序編輯器：梯形圖、指令表和功能塊編輯器，同時還提供了完善在線幫助功能，有利于用戶獲取需要的信息。1、 下圖是STEP7的軟件基本界面，包括菜單條、工具條、瀏覽條、輸出編輯窗口以及指令數(shù)等功能模塊。在離線方式下可以實現(xiàn)對程序的創(chuàng)建、編輯、編譯和修改用戶程序?？梢灾苯訉LC進行操作?？梢蕴峁┯脩舫绦蜻M行文檔管理、加密處理等工具功能。 圖4-1 STEP7軟件中文界面 2、下圖是STEP7軟件的基本操作， 編程軟件的使用是學習編程軟件的重點，這里將按照文件操作、編輯程序

27、、下載、運行與停止程序的步驟進行STEP7使用的介紹文件操作STEP7的文件操作主要是指新建程序文件和打開已有文件兩種。新建程序文件。新建一個程序文件，可選擇（文件）/（新建）命令。新建的程序文件名字默認為“項目1”，PLC型默認為CPU221工程序文件建立后工程序塊中包括一個主程序、一個子程序和一個中斷服務程新建程。在新建程序文件時可根據(jù)實際情況更改文件的初始設置，如更改PLC型號、項目文件更名工程序更名、添加和刪除程序等。因為不同型號的PLC的外部擴展能力不同，所以在建立新程序文件時，應根據(jù)項目的需要選擇PLC型號。若選用PLC的型號為CPU226，則右擊項目圖標選擇（類型）命令，選擇其它

28、的CPU型號。圖4-2 PLC選型對話框圖3、 STEP7軟件的實際編程操作，下圖是PLC中A/D轉換的程序示例；可以在子程序中插入新的子程序，插入后進行重命名來進行程序的編寫。圖4-3 A/D轉換程序示例圖4.2 組態(tài)王軟件的簡介1、 雙擊桌面上的組態(tài)王軟件，新建項目；進入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個畫面上生成互相關聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。這些畫面都是由組態(tài)王提供的類豐富的圖形對象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形(圓角矩形)、直線、橢圓、扇形、點位圖多邊形(多邊線)、文本等基本圖形對象，以及按鈕、趨勢曲線窗口、報警窗口、報表等復雜的圖形對象。提供了對圖形對象在窗口

29、內任意移動、縮放、改變形狀復制、刪除、對齊等編輯操低全面支持鍵盤、鼠標繪圖，并可提供對圖形對象的顏色、線型、填充屬性進行改變的操作工具。組態(tài)王采用面向對象的編程技術，使用戶可以方便地建立畫面的圖形界面用戶構圖時可以徐搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對象完成畫面的生成。同時，組態(tài)王支持畫面間的圖形對象復制，可重復使用以前的開發(fā)結果。圖4-4 組態(tài)王工程管理窗口2、定義組態(tài)王的硬件連接設備，添加工程，添加工程中需要的硬件設備和工程中使用的變量，包括內存變量和I/O變量。制作圖形畫面，并定義動畫連接。按照實際工程的要求繪制監(jiān)控畫面，并是靜止的畫面隨著過程控制對象產生動態(tài)效果。編寫較復雜的上位控制。進行運

30、行的控制系統(tǒng)的配置，對運行系統(tǒng)、報警、歷史記錄、網絡、用戶等進行設置。保存工程并運行，完成以上步驟后，一個可以拿到現(xiàn)場的工程就制作完成了。下圖所示為組態(tài)王的數(shù)據(jù)變量的添加和編輯，通過數(shù)據(jù)變量進行程序的編寫從而來達到進行畫面的控制。圖4-5 組態(tài)王數(shù)據(jù)管理區(qū)3、 下圖是組態(tài)王的新風機組的示例畫面，畫面的啟動和停止按鈕可以分別控制機組的啟動和停止，通過畫面最下方的表格可以控制閥門的打開關閉以及開度來控制新風的進風量，通過傳感器的測量值可以得到新風的各個監(jiān)測參數(shù)，這些都可以通過運行起來的組態(tài)畫面來顯示。圖4-6 新風機組的組態(tài)畫面第5章 兩臺PLC的集散控制隨著現(xiàn)在工業(yè)的發(fā)展，PLC的控制作用越來越重要，控制的設備以及想要實現(xiàn)的目的也越來越復雜，單臺的PLC很難完成整個的工業(yè)過程，在這里引入了集散控制的理念；集散控制是將多臺PLC連接在一起，通過一臺PC機來控制。在這里著重介紹了用一臺電腦來兩臺PLC，并且通過組態(tài)畫面來監(jiān)控。5.1 硬件系統(tǒng)的設置集散控制中需要的硬件設備有：現(xiàn)場總線（RS232 RS485)、兩個CPU、電腦等。先將總線使電腦與兩臺CPU進行連接，連接時注意撥碼開關的設定；然后編寫程序寫入兩個CPU內，在組態(tài)中建立控制畫面，通過畫面中的起停按鈕來實現(xiàn)兩臺PLC