程序液位控制系统

-.z.工控网实习：液位控制系统设计设计题目：液位控制系统。控制要求：整个系统设置两个带限位的电动阀门，一个控制进水管进水，一个控制出水管出水。每个阀门的操作方式均为手动与自动两种。由实验箱中的开关作为转换开关来决定操作方式。转换开关选择到手动模式时，由实验箱来操作阀门，设开阀/关阀/停止/故障复位按钮，阀门的限位信号由实验箱的开关模拟，阀门的正向/反向运行指示以及故障指示由实验箱中的LED灯模拟。转换开关选择到自动模式时，由程序根据液位的高度来自动控制。控制过程：开启进水阀门进水，液位增加，关闭进水阀门停止进水。开启出水阀门出水，液位减少，关闭出水阀门停止出水。液位高度的变化由实验箱上电位器调节电压来模拟，电压0~5V模拟液位高度0~5M。液位设置上限值4M及下限值1M，超过4M进行上限报警，并需要关闭进水阀门同时打开出水阀门，确保液位能保持为正常的高度；低于4M进行下限报警，并需要关闭出水阀门同时打开进水阀门，确保液位能保持为正常的高度。报警指示由实验箱中的LED灯来显示，设置报警确认按钮，出现上限或下限报警，报警指示灯以1Hz的频率闪烁，直至报警确认按钮按下，按下报警确认按钮后，根据液位的实际高度进行显示，若依旧处于报警状态，则对应的指示灯常亮，若故障已经消除，则对应的指示灯熄灭。（选作）设计上位监控界面，通过HMI界面监控整个液位控制系统，并设置液位高度的趋势图及报警状态的记录。硬件选型：采用西门子S7-300系列PLC电源模块：PS3075A(序列号：6ES7307-1EA00-0AA0)CPU模块：CPU315-2DP(序列号：6ES7315-2AG10-0AB0，版本号：V2.6)以太网通讯模块：CP343-1(序列号：6GK7343-1E*30-0*E0，版本号：V2.0)DI模块：16点24VDI模块(序列号：6ES7321-1BH02-0AA0)DO模块：16点24VDO模块(序列号：6ES7322-1BH01-0AA0)AI/AO模块：4点AI/2点AO模块(序列号：6ES7334-0CE01-0AA0)网络要求：S7-300PLC作为主站连接至Profibus-DP网络中，网络地址为2，DP网络的传输速率为1.5Mbps。需完成的工作：液位控制系统的硬件配置。液位控制系统的软件设计。（单体控制程序，液位控制程序，模拟量转换程序）液位控制的上位机监控界面设计。（选作）顺控系统所需的I/O点：1IN_MODEI0.0BOOL进水出水阀手0/自动1DI2IN_LOC_FWI0.1BOOL进水阀手动开阀启动DI3IN_LOC_BWI0.2BOOL进水阀手动关阀启动DI4IN_LOC_STOPI0.3BOOL进水阀手动停止DI5IN_LMT_FI0.4BOOL进水阀开到位DI6IN_LMT_BI0.5BOOL进水阀关到位DI7IN_RSTI0.6BOOL进水出水阀故障复位DI8OUT_LOC_FWI1.0BOOL出水阀手动开阀启动DI9OUT_LOC_BWI1.1BOOL出水阀手动关阀启动DI10OUT_LOC_STOPI1.2BOOL出水阀手动停止DI11OUT_LMT_FI1.3BOOL出水阀开到位DI12OUT_LMT_BI1.4BOOL出水阀关到位DI13SYS_ERR_RSTI1.6BOOL系统报警确认DI1ANALOG_INPIW288WORD液位输入值(0~27648)AI1IN_QK_FWQ4.0BOOL进水阀开阀输出D02IN_QK_BWQ4.1BOOL进水阀关阀输出D13OUT_QK_FWQ4.2BOOL出水阀开阀输出D24OUT_QK_BWQ4.3BOOL出水阀关阀输出D35IN_ERRQ4.4BOOL进水阀故障指示D46OUT_ERRQ4.5BOOL出水阀故障指示D57HIGH_LMT_ERRQ4.6BOOL超上限报警D68LOW_LMT_ERRQ4.7BOOL低下限报警D7实验步骤参考：硬件配置：根据实验台上的S7-300PLC进行硬件配置：桌面打开STEP7软件，，新建一个工程项目，命名该项目并选择保存的路径（建议使用非安装操作系统的分区），点击OK后进入新建的项目文件。插入一个S7-300PLC。双击Hardware进入硬件配置界面。300系列所需的模块在SIMATIC300库中寻找，根据实际模块的型号、序列号、版本号进行配置。分别加入机架（RACK）、电源模块（PS）、CPU模块（CPU）、输入输出模块（SM），若机架上有以太网通讯模块（CP）也必须加入，且模块的配置顺序必须和实际的模块顺序相一致。配置CPU模块时，若选用的CPU模块含有Profibus-DP接口，还需对Profibus-DP网络进行配置，配置为DP主站，设置DP地址为：2。初次配置需添加一条新的DP网络。硬件添加完成后，设置DI模块的输入地址为：0…1，DO模块的输出地址为：4…5，AI/AO模块的输入/输出地址为288…295/288…291，若默认地址与要求地址不符，双击对应的模块，将“系统默认”选项的勾去除，即可自行配置需要的地址。配置完成后，选择“编译并保存”（Saveandpile）按钮进行编译保存。编译通过并且保存后，回到STEP7主界面，此时PLC300中已经包含所配置的CPU，在其中的程序块（Blocks）中可生成正确的系统信息数据块（Systemdata），若编译出错则无法生成此数据块。选择S7Program(1)，编辑其中的符号表，将所需的I/O表复制进去，以便编程及读程序时，更容易理解。所需的四列为符号名、地址、数据类型、注释。完成后保存符号表。若出现红色的叉号表示符号名冲突或者信息不完整。在程序块中增加四个FC功能块：FC1、FC2、FC3、FC4。打开每个功能块，编写相应的控制程序。参考程序：FC1：具有形式参数的功能块，需先在