基于力控与西门子S7-200论文.doc

信息与电气工程学院 课程设计说明书 （2013 /2014 学年第一学期） 课程名称 ： 监控组态软件 题 目 ： 传送带监控系统 专业班级 ： 学生姓名 ： 学 号： 指导教师 ： 安宪军，王静爽 等 设计周数 ： 2周 设计成绩 ： 2013年 12月 27日 一、课程设计目的 1.了解传送带系统的工作原理，控制方法和控制要求。 2.确定上位机监控系统的控制方案，并说明下位机数据交换的内容及接收和发送数据的编址情况。 3.使用组态软件编制上位机监控系统界面；建立实时数据库，设定相应的报警参数，历史参数等；选择通讯协议，进行数据连接，数值标定和相应的编程；编制程序实现对电加热炉控制系统的监视与控制；建立监控参数实时数据曲线和历史曲线；建立查询数据库报表的查询和打印功能。 4.利用I/O设备驱动实现上位机监控系统对下位机的监控。 二、课程设计内容 （1）技术要求 1、传送带监控系统中，下位机采用可编程序控制器（PLC），上位监控机采用力控组态监控软件设计。按照生产工艺过程要求可通过上位机监控界面对传送带1，传送带2，传送带3的运动状态进行远控监视和控制，能够实现自动控制和手动控制。 2.对传送带的运行状态进行实时控制，并对传送带断裂或异常停止异常状况进行报警。上位机能够实现传送带系统的起停控制。还可实现手动控制点控制传送带的启动停止。 3、上位监控机对传送带，对下位机的运行参数能够设定和调整。 4、要求系统操作简单，使用方便，满足用户要求。 5、课程设计报告书写规范、文字通顺、图表清晰、数据完整、结论明确。 （2）相关知识 2.2.1 监控组态控制系统的优点及应用 　俗称组态软件，译自英文SCADA,即 Supervision,Control and Data Aquisition(数据采集与监视控制)。 　　组态软件的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。 组态软件是完成数据采集与过程控制的专用软件，他以计算机为基本工具，为实施数据采集、过程控制、生产控制提供了基础平台和开发环境。组态软件功能强大，使用方便，其预设置的各种软件模块可以非常容易的实现监控层的各项功能，并可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，使用组态软件可以方便、快速的进行系统集成，构造不同需求的数据采集与监控系统。 组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具，或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。 2.2.2 系统硬件设计 本系统8个单元各自配有自己的SIEMENS S7-200 PLC 可编程序控制器作为单元控制器，每个单元还配有独立的操作按钮：自动/手动选择；启动/停止选择；单步运行；系统复位。 S7-200系列属于整体式小型PLC,用于代替继电器的简单控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统，将CPU模块、I/O模块和电源装在一个箱型机壳内，CPU模块和扩展模块用扁平电缆连接。EM277 PROFIBUS-DP从站模块用于将S7-200 CPU连接到PROFIBUS-DP网络。通信速率为9600～12Mbps。STEP 7-Micro/Win32是专门为S7-200设计的，在个人计算机Windows操作系统下运行的编程软件，CPU通过PC/PPI电缆或插在计算机中的CP5611等通信卡与计算机通信。目前S7-200系列PLC主要有CPU221、CPU222、 CPU224和CPU226。 西门子S7-200系列CPU外形与结构设计如下图所示： S7-200 22X各主机的