基于plc的火电厂输煤控制系统毕业论文(编辑修改稿)

基于plc的火电厂输煤控制系统毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

复时， CPU 会进入 RUN 模式。 S7200 CPU 22X 的输入 /输出接口 S7200 主机配置的输入接口是数字信号输入接口。 为了提高抗干扰能力，输入接口均有光电隔离电路，即由发光二极管和光电三极管组成的光电耦合器。 S7200 主机配置的输出接口通常是继电器和晶体管输出型。 继电器输出型为有触点输出，外加负载电源既可以是交流，也可以是直流。 CPU 226 AC/DC/继电器输出的 CPU 外围接线图如图 所示。 图 CPU 226 AC/DC/继电器输出的 CPU外围接线图 9 S7200 CPU 的扩展模块 当主机的 I/O 点数不够用或需要进行特殊功能的控制时，通常要进行I/O 的扩展。 I/O 扩展包括 I/O 点数的扩展和功能模块的扩展。 不同的 CPU 有不同的扩展规范， 它主要受 CPU 的寻址能力限制。 在使用时可参考西门子 S7200的系统手册。 数字量 I/O 扩展模块 常用的数字量输入／输出扩展模块有三类，即输入扩展模块、输出扩展模块、输入 /输出扩展模块。 S7200 系列 PLC 数字量 I/O 扩展模块如 图 所 示。 图 S7200系列 PLC数字量 I/O扩展模块 特殊功能扩展模块 当需要完成某些特殊功能的控制任务时， CPU 主机可以连接扩展模块，利用这些扩展模块进一步完善 CPU 的功能。 常用的扩展模块有两类， 即模拟量输入／输出扩展模块、特殊功能模块。 模拟量扩展模块类型如 图 所列。 10 图 模拟量扩展模块型号及用途 S7200 主机的特殊功能模块有多种类型，例如：功能模块有 EM253 位置控制模块、 EM277 ProfibusDP 模块、 EM241 调制解调器模块、 CP2431 以太网模块、 CP2432 ASI 接口模块等。 I/O 点数扩展和编址 S7200 CPU22X 系列的每种主机所提供的本机 I/O点的 I/O地址是固定的，进行扩展时，可以在 CPU 右边连接多个扩展模块。 如图所示，每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在 I/O 链中所处的位置。 输入与输出模块的地址不会冲突，模拟量控制模块地址也不会影响数字量。 编址方法是同样类型输入或输出点的模块在链中按所处的位置而递增，这种递增是按字节进行的，如果 CPU 或模块在为物理 I/0 点分配地址时未用完一个字节， 那些未用的位也不能分配给 I/O 链中的后续模块。 例如，某一控制系统选用 CPU224，系统所需的输入／输出点数为：数字量输入 24 点、数字量输出 20 点、模拟量输入 6 点和模拟量输出 2 点。 本系统可有多种不同模块的选取组合，并且各模块在 I/O 链中的位置排列方式也可能有多种，图 所示为其中的一种模块连接形式。 图 所示为其对应的各模块的编址情况。 11 图 模块连接图 图 各模块的编址 （ 1） 同类型输入或输出的模块按顺序进行编制。 （ 2） 数字量模块总是保留以 8 位（ 1 个字节）递增的 过程映象寄存器空间。 如果模块没有给保留字节中每一位提供相应的物理点，那些未用位不能分配给I/O 链中的后续模块。 对于输入模块，这些保留字节中未使用的位会在每个输入刷新周期中被清零。 12 （ 3） 模拟量 I/O 点总是以两点递增的方式来分配空间。 如果模块没有给每个点分配相应的物理点，则这些 I/O 点会消失并且不能够分配给 I/O 链中的后续模块。 S7200 PLC 的寻址方式及内部数据存储区 S7200 CPU 将信息存储在不同的存储单元，每个单元都有惟一的地址。 S7200CPU 使用数据地址访问所有的数据，称为寻 址。 输入／输出点、中间运算数据等各种数据类型具有各自的地址定义，大部分指令都需要指定数据地址。 数据长度 S7200 寻址时，可以使用不同的数据长度。 不同的数据长度表示的数值范围不同。 S7200 指令也分别需要不同的数据长度。 S7200 系列在存储单元所存放的数据类型有布尔型 ( BOOL)、整数型( INT )、实数型和字符串型四种。 数据长度和数值范围如 图 6 所 示。 表 数据长度和数值范围 13 常数 在 S7200 的许多指令中，都可以使用常数值。 常数 可以是字节、字或者双字。 S7200 以二进制数的形式存储常数，可以分别表示十进制数、十六进制数、 ASCII 码或者实数（浮点数）。 寻址方式 在 S7200 系列中，寻址方式分为两种：直接寻址和间接寻址。 直接寻址方式是指在指令中直接使用存储器或寄存器的元件名称和地址编号，直接查找数据。 间接寻址是指使用地址指针来存取存储器中的数据，使用前，首先将数据所在单元的内存地址放入地址指针寄存器中，然后根据此地址存取数据。 本书仅介绍直接寻址。 直接寻址时，操作数的地址应按规定的格式表示。 指令中数据类型 应与指令相符匹配。 在 S7200 系列中，可以按位、字节、字和双字对存储单元进行寻址。 寻址时，数据地址以代表存储区类型的字母开始，随后是表示数据长度的标记，然后是存储单元编号；对于按位寻址，还需要在分隔符后指定位编号。 在表示数据长度时，分别用 B、 W、 D 字母作为字节、字和双字的标识符。 14 2 PLC编程软件 Step 7/Win32 及上位机软件 MCGS STEP7Micro/WIN 介 绍 西门子 2020 年 2 月正式推出 S7200新版编程软件 STEP 7Micro/WIN SP5，它是目前的最新版本。 S7200 CN CPU 必须配合 STEP7Micro/WIN SP3或以上版使用。 STEP 7Micro/WIN SP3 配合 S7200 CN 使用时，必须设置语言环境为中文才能正常工作。 STEP 7Micro/WIN 编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。 它简单、易学，能够解决复杂的自动化任务。 它的优点很明显：适用于 所有 SIMATIC S7200 PLC 机型软件编程；同时支持 STL、 LAD、 FBD 三种编程语言，用户可以根据自己的喜好随时在三者之间切换；软件包提供无微不至的帮助功能，即使初学者也能容易地入门；包含多国语言包，可以方便地在各语言版本间切换；具有密码保护功能，能保护代码不受他人操作和破坏。 功能介绍 基本功能 STEP 7Micro/WIN 提供软件工具帮助调试和测试程序。 这些特征包括：监视 S7200 正在执 行的用户程序状态， 为 S7200 指定运行程序的扫描次数，强制变量值等。 指令向导 功能： PID 自整定界面； PLC 内置脉冲串输出 (PTO)和脉宽调制 (PWM)指令向导；数据记录向导；配方向导。 支持 TD 200、 TD 200C 和 TD 400C 文本显示界面。 其他功能 （ 1）运动控制 S7200 提供有开环运动控制的三种方式： 脉宽调制（ PWM ） —— 内置于 S7200，用于速度、位置或占空比控制。 脉冲串输出（ PTO ） —— 内置于 S7200，用于速度和位置控制。 15 EM253 位控模块 —— 用于速度和位置控制的附加模块。 为了简化应用程序中位控制功能的使用， STEP7Micro/WIN 提供的位控向导可以帮助用户在几分钟内全部完成 PWM、 PTO 或位控模块的组态。 该向导可以生成位控指令，用户可以用这些指令在应用程序中对速度和位置进行动态控制。 对于位控模块， STEP 7Micro/WIN 还 为了简化应用程序中位控制功能的使用， 提供了一个控制面板，可以控制、监视和测试用户的运动操作。 （ 2）创建调制解调模块程序 使用 EM241 调制解调模块可以将 S7200 直接连到一个模拟电话线上，并且支持 S7200 与 STEP 7Micro/WIN 的通讯。 该调制解调模块还 支持 Modbus 从站RTU 协议，该模块与 S7200 之间的通讯通过扩展 I/O 总线实现。 STEP 7Micro/WIN 提供一个调制解调扩展向导，它可以帮助用户设置一个远端的调制解调器，或者设置将 S7200 连向远端设备的调制解调模块。 （ 3） USS 协议库 STEP 7Micro/WIN 指令库，该指令库包括预先组态好的子程序和中断程序，这些子程序和 中断程序都是专门为通过 USS 协议与驱动通讯而设计的。 通过USS 指令，用户可以控制这 个物理驱动，并读 /写驱动参数。 可以在 STEP 7Micro/WIN 指令树的库文件夹中找到这些指令。 当用户选择一个 USS 指令时，系统会自动增加一个或多个相关的子程序（ USS1 到 USS7 ）。 （ 4） Modbus 从站协议指令 STEP 7Micro/WIN 指令库包含有专门为 Modbus通讯设计的预先定义的子程序和中断服务程序，使得与 Modbus 主站的通讯简单易行。 使用 Modbus 从站协议指令，用户可以将 S7200 组态作为 Modbus RTU 从站，与 Modbus 主站通讯。 可以在 STEP 7Micro/WIN 指令树的库文件夹中找 到这些指令。 通过这些新指令，可以将 S7200 作为 Modbus 从站。 当选择一个 Modbus 从站指令时，会有一个或多个相关的子程序自动添加到用户的项目中。 （ 5）使用配方 STEP 7Micro/Win。