PLC可编程控制器在过程控制管理系统实验装置中的应用

发布时间：2024-01-14 00:25:48   来源：开云体育网页在线

  控制单元采用西门子plc，s7-300系列plc功能强大，采用模块化设计，有中央处理单元(cpu)、各种信号模块(sm)、通信模块(cp)、功能模块(fm)、电源模块(ps)、接口模块(im)等，有多种规格的cpu可供选择。通过cpu上集成有profibus-dp接口、mpi接口或通信模块可以连接 as-i接口、profibus总线和工业以太网系统。

  本系统主站采用西门子s7-300系列plc，其cpu为315-2dp。它执行指令时间短，扫描1000条指令不需10ms，足以满足控制的时间要求。主站还带2个信号处理模块(di16/do 16、ai 4/ao2)和一个通讯模块cp343-1(用于上位机和plc之间通过工业以太网进行通讯)。从站选用profibus-dp分布式i/o et 200m，带2个信号处理模块(di 16/do 16和ai 4/ao2)，从站没有中央处理器单元，各从站之间经im153接口模块通过dp总线进行连接。组态之后，添加的分布式i/o与plc站中的本地i/o具有统一的编址。

  上位机为四台工控机，主机界面设计采用西门子的wincc组态软件，保证了与工控机的完全兼容。软件集成了组态、脚本语言、opc等先进的技术，提供了windows操作系统环境下使用各种通用软件的功能。该软件具有适用于工业生产过程的图形显示、控制和报警画面、实时和历史趋势曲线、归档以及报表打印等功能模块。另外wincc还有对simatic plc进行系统诊断的选项，给硬件的维护提供了方便。

  系统应用程序的开发和运行软件为step7 v5.2，它是适用于s7-300/400 plc系列的编程、组态标准软件包。通过step 7 v5.2用户都能够完成以下任务：

  profibus-dp是一种国际性、开放式的现场总线标准，主要用在工业过程控制领域。参照iso/osi参考模型，profibus-dp中没有第3层到第7层，直接数据链路映像(ddlm)提供易于进入第2层的用户接口，用户接口规定了用户及系统和不同设备能调用的应用功能。它是专为工业控制管理系统和设备级分散i/o之间的通信设计，用于分布式控制系统的高速数据传输，其模块可取代价格昂贵的24v或4～20ma并行信号线。中央控制器通过高速串行线同分散的现场设备做通讯，多数数据交换过程是周期的，主站周期地读取从站的输入信息并向从站发送输出信息。除周期性用户数据外，profibus-dp还提供智能化设备所需的非周期性通信，以进行配置、诊断和报警处。

  simatic工业以太网是基于国际标准的网络，专为工业应用而优化设计，支持iso和tcp/ip协议，通过它可快速地建立plc与pc/pg之间的通讯。产品的开发遵循分布式的“开放式控制结构”，使其具有网络组态简便(即插即用)、通信可靠、网络故障恢复时间短(小于0.3秒)等优点。由于采取全双工共担负荷方式工作，适用于对性能要求高的工业网络，通过切换技术能够能轻松实现非常庞大的网络结构。

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