AE2000B1型系统说明书31

AE2000B1系统说明书AD:杭州市滨江区六和路中控科技园D区三楼TEL:+8657186667888─PAGE10─AE2000B1型过程控制实验系统使用手册系统说明书

目录TOC\o"1-3"\h\z第一章硬件系统 31.1系统主要特点 41.2实验对象组成结构 51.2.1检测装置 51.2.2执行装置 91.3控制台组成结构 91.3.1电源和I/O信号面板 101.3.2智能调节仪面板 101.3.3远程数据采集模块ICP-7017、ICP-7024面板 131.3.4S7200PLC模块面板 161.3.5流量积算变送仪面板 211.3.6变频器面板 221.4RS-485接口转换器与通讯电缆 241.4.1RS-485接口转换器 241.4.2通讯电缆 24第二章软件系统 252.1S7200PLC下位机程序软件 252.1.1STEP7-Micro/WIN32软件简介 252.1.2S7200PLC程序的下载 272.1.3程序中开放的变量 292.2MCGS组态软件 312.2.1主控窗口 312.2.2设备窗口 312.2.3用户窗口 322.2.4实时数据库 322.2.5运行策略 33

第一章硬件系统生产与生活的自动化是人类长久以来所梦寐以求的目标，在18世纪自动控制系统在蒸汽机运行中得到成功的应用以后，自动化技术时代开始了。随着工业技术的更新，特别是半导体技术、微电子技术、计算机技术和网络技术的发展，自动化仪表已经进入了计算机控制装置时代。在石油、化工、制药、热工、材料和轻工等行业领域中，以温度、流量、物位、压力和成分为主要被控变量的控制系统都称为“过程控制”系统。过程控制不仅在传统工业改造中，起到了提高质量，节约原材料和能源，减少环境污染等十分重要的作用，而且已成为新建的规模大、结构复杂的工业生产过程中不可缺少的组成部分。随着计算机控制装置在控制仪表基础上的发展，自动化控制手段也越来越丰富。其中有在工业领域有着广泛应用的智能数字仪表控制系统、智能仪表加计算机组态软件控制系统、计算机DDC控制系统、PLC控制系统、DCS分布式集散控制系统、FCS现场总线控制系统等。在现代化工业生产中，过程控制技术正为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产效率、改善劳动条件、保护生态环境等起到越来越大的作用。AE2000B1型过程控制实验装置是根据我国工业自动化及相关专业教学特点，吸取了国外同类实验装置的特点和长处，并与目前大型工业装置的自动化现场紧密联系，采用了工业上广泛使用并处于领先的AI智能仪表加组态软件控制系统、DCS(分布式集散控制系统)，经过精心设计、多次实验和反复论证后，推出的一套基于本科生、研究生教学和学科基地建设的实验设备。该设备涵盖了《信号和信息处理》、《传感技术》、《工程检测》、《模式识别》、《控制理论》、《自动化技术》、《智能控制》、《过程控制》、《自动化仪表》、《计算机应用和控制》、《计算机控制系统》等课程的教学实验与研究。整个系统美观实用，功能多样，使用方便，既能进行验证性、设计性实验，又能提供综合性实验，可以满足不同层次的教学和研究要求。AE2000B1型过程实验装置的检测信号、控制信号及被控信号均采用ICE标准，即1～5V电压信号，4～20mA电流信号。实验系统供电要求：单相220V交流电，外型尺寸：1850×1450×900mm，重量：300Kg1.1系统主要特点被调参数囊括了流量、压力、液位、温度四大热工参数。执行器中既有电动调节阀（或气动调节阀）、三相SCR移相调压装置等仪表类执行机构，又有变频调速器等电力拖动类执行器。调节系统除了有调节器的设定值阶跃扰动外，还有在对象中通过另一动力支路或电磁阀和手操阀制造各种扰动。一个被调参数可在不同动力源、不同的执行器、不同的工艺线路下演变成多种调节回路，以利于讨论、比较各种调节方案的优劣。某些检测信号、执行器在本对象中存在相互干扰，它们同时输入和工作时需对原独立调节系统的被调参数进行重新整定，还可对复杂调节系统比较优劣。各种控制算法和调节规律在开放的组态实验软件平台上都可以实现。实验数据及图表可以永久存储，在MCGS组态软件中也可随时调用，以便实验者在实验结束后进行比较和分析。该系统设计从工程化、参数化、现代化、开放性和培养综合性人才的原则出发，在实验对象中采用了工业现场常用的检测控制装置！仪表采用具有人工智能算法及通讯接口的智能调节仪，上位机监控软件采用MCGS工控组态软件等。基型产品控制系统中既有上位监控机加智能仪表控制系统，又有上位监控机加远程数据采集计算机DDC控制系统。对象系统预留有扩展信号接口，用于控制系统二次开发，进行DCS控制，FCS控制，PLC控制开发。扩展控制系统为DCS分布式集散控制系统，西门子S7300PLC加上位WINCC组态软件。学生们通过对该实验装置的了解和使用，进入企业后能够很快适应企业环境进入角色。同时该系统也为教师和研究生提供了一个高水平的学习和研究开发平台。1.2实验对象组成结构AE2000B1型过程控制实验装置是在AE2000A型的基础上研发出来的，。其对象系统包含有：不锈钢储水箱、圆筒形有机玻璃上水箱（Ф200×330mm）、中水箱（Ф200×330mm）、下水箱（Ф200×180mm）、单相1.5KW电加热锅炉（由不锈钢锅炉内胆加温筒和封闭式外循环不锈钢冷却锅炉夹套组成）。系统动力支路分为两路组成：一路由单相丹麦格兰富循环水泵、电动调节阀、电磁流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成；另一路单相丹麦格兰富循环水泵、变频调速器、涡轮流量计、自锁紧不锈钢水管及手动切换阀组成。如图1.2-1的系统结构图所示。图中的检测变送和执行元件有：液位传感器、温度传感器、涡轮流量计、电磁流量计、压力表、电动调节阀等。图1.2-1系统结构图1.2.1检测装置AE2000B1实验对象的检测装置包括：扩散硅压力液位传感器。分别用来检测上水箱、中水箱和下水箱液位；电磁流量计、涡轮流量计分别用来检测其所在动力支路的水流量；Pt100热电阻温度传感器分别用来检测锅炉内胆、锅炉夹套的水温。1.扩散硅压力液位变送器工作原理：当被测介质（液体）的压力作用于传感器时，压力传感器将压力信号转换成电信号，经归一化差分放大和输V/A电压、电流转换器，转换成与被测介质（液体）的液位压力成线性对应关系的4~20mA标准电流输出信号。接线如图1.2-2所示。图1.2-2压力液位传感器接线图接线说明：传感器为二线制接法，它的端子位于中继管内，电缆线从中继箱的引线口接入，直流电源24V+接红线，白线/蓝线接负载电阻的一端，负载电阻的另一端接24V-。传感器输出4~20mA电流信号，通过负载电阻250/50Ω转换成电压信号。当负载电阻接250Ω时信号电压为1~5V，当负载电阻切换成50Ω时信号电压为0.2~1V。变送器的调试：先将变送器安接线图正确接线。旋开变送器后盖即可看到零点和满量程调节电位器，如图1.2-3。调整步骤：将压力液位变送器装于实验台上通电预热15分钟后，再进行调整。将变送器施加下限值压力，调整零位调节电位器使其输出为4mA（接250Ω负载电阻后为1V）。将变送器施加上限值压力，调整满度调节电位器使其输出为20mA（接250Ω负载电阻后为5V）。反复b、c两个步骤，直到使变送器输出达到规定的要求。旋紧变送器后盖。图1.2-32.温度传感器在AE2000B1过程控制系统中，我们采用Pt100热电阻作为温度传感器对系统中的温度进行检测。工作原理：利用Pt电阻阻值与温度之间的良好线性关系。图1.2-4Pt100热电阻接线图接线说明：连接两端元件热电阻采用的是三线制接法，以减少测量误差。在多数测量中，热电阻远离测量电桥，因此与热电阻相连接的导线长，当环境温度变化时，连接导线的电阻值将有明显的变化。为了消除由于这种变化而产生的测量误差，采用三线制接法。即在两端元件的一端引出一条导线，另一端引出两条导线，这三条导线的材料、长度和粗细都相同，如图1.2-4中所示的a、b、c。它们与温度变送器输入电桥相连接时，导线a和c分别加在电桥相邻的两个桥臂上，导线b在桥路的输出电路上，因此，a和c阻值的变化对电桥平衡的影响正好抵消，b阻值的变化量对仪表输入阻抗影响可忽略不计。3.涡轮流量计涡轮流量计的输出信号为频率信号，测量范围：0~1.0m3/h。接线如图1.2-5所示。图1.2-5涡轮流量计接线图4.电磁流量计电磁流量计的输出信号：4~20mA，测量范围：0~1.0m3/h。接线如图1.2-6所示。图1.2-6电磁流量计接线图5.压力表安装位置：单相泵之后，电动调节阀之前。测量范围：0~0.25MPa图1.2-7压力表1.2.2执行装置1.电动调节阀QSTP-16K智能电动单座调节阀主要技术参数：执行机构型式：智能型直行程执行机构输入信号：0~10mA/4~20mADC/0~5VDC/1~5VDC输入阻抗：250Ω/500Ω输出信号：4~20mADC输出最大负载：<500Ω信号断电时的阀位：可任意设置为保持/全开/全关/0~100%间的任意值电源：220V±10%/50Hz2.单相可控硅移相调压模块通过4~20mA电流控制信号控制单相220V交流电源在0~220V之间根据控制电流的大小实现连续变化。3.变频器系统中所用的变频器的为三菱变频调速器，其型号为：FR-S520S-0.4K-CHR。变频器的输出端与丹麦循环泵相连，实现丹麦循环泵支路的流量控制。1.3控制台组成结构控制台由喷塑钢板作为框架，以防火材料为桌面板，桌底装有滚动轮子和固定地盘，外观优美，耐用结实。控制面板用喷塑铝合金板制作，容易安装拆卸。控制面板上安装了智能调节仪、S7200PLC模块、流量积算仪、DDC输入输出模块、变频调速器以及电源和I/O信号。1.3.1电源和I/O信号面板电源和I/O信号面板上有总电源开关和各种元器件的电源开关，还有各种检测信号和控制信号的接线端子。a：空气开关和漏电保护器，有过流保护作用；b：电源总开关；c：电源指示灯；d：单相泵电源开关；e：锅炉内胆低水位报警指示灯，报警灯点亮代表锅炉内胆水位过低；f：单相可控调压装置操作面板，上面有调压模块的电源开关和控制信号的输入端子；g：电压表，指示加热管的电压；h：电动调节阀操作面板，上面有电动调节阀的电源开关和控制信号的输入端子；i：温度变送器和压力变送器的输出端子；j：切换开关，把变送器的输出信号切换为1～5V或0.2～1V的电压信号；k：电磁流量计操作面板，上面有电磁流量计的电源开关和信号输出端子，输出信号为1～5V电压信号；l：24VDC电源操作面板，上面有24VDC的电源开关和输出端子；m：涡轮流量计操作面板，上面有涡轮流量计的电源开关和信号输出端子。1.3.2智能调节仪面板智能调节仪面板上安装有智能调节仪以及电源开关、输入/输出接口和通讯接口。图1.3-2中，A图为1号智能调节仪，B图为2号智能调节仪。智能调节仪型号为上海万迅仪表有限公司AI818A，除具备AI708A的全部功能特点外，还具备外给定、手动/自动切换操作、手动整定及显示输出值等功能，并具备直接控制阀门的位置比例输出（伺服放大器）功能，也可独立做手动操作器或伺服放大器用。此外，还具备可控硅移相触发输出功能，可节省可控硅移相触发器，能精确控制温度、压力、流量、液位等各种物理量。A图B图图1.3-2智能调节仪面板图图中，a：智能调节仪；b：1～5V或0.2～1V模拟量输入接口；c：I/V转换电阻；d：模拟量控制信号输出（4~20mA）；e：热电阻接口；f：RS485接口；g：电源开关；h：继电器接口。1.面板接线端子功能说明：1、2端子：1-5V，0-5V信号输入端。（1端+，2端-）2、3、4端子：2、3为0.2-1V信号输入端（注：0.2-1V信号必须从2、3端子输入,2端为-，3端为+）；2、3、4为热电阻，热电偶信号输入端。RSV（I/V转换）：将测量或外部输入电流信号转换为电压信号后输入到1、2端或2、3端。7、8：测量或控制电流信号输出端。9、10：220V交流供电电源输入端。RS485通讯口：与上位机通讯接口。2.智能调节仪使用参数设置：修改参数时，按住键3秒，即可调出如下表第一个参数HIAL，用、、、修改参数的值。修改好第一个参数后，再按一下即可进入下一个参数的修改。参数代号参数含义说明设置范围HIAL上限报警测量值大于HIAL+dF时产生上限报警999.9LOAL下限报警测量值大于LOAL-dF时产生上限报警-199.9DHAL正偏差报警正偏差大于DHAL+dF产生正偏差报警999.9DLAL负偏差报警负偏差大于DLAL-dF产生负偏差报警999.9dF回差请参看使用说明书0．3CTrL控制方式请参看使用说明书1P比例度比例系数的倒数4I积分时间请参看使用说明书100D微分时间请参看使用说明书0sn输入规格请参看使用说明书33DIP小数点位置小数点位置，以配合用户习惯数值1DIL输入下限显示值请参看使用说明书0DIH输入上限显示值请参看使用说明书100OP1输出方式op1=4,4-20mA线性电流输出4OPL输出下限请参看使用说明书0OPH输出上限请参看使用说明书100CF系统功能选择请参看使用说明书0Addr通讯地址请参看使用说明书1（或2或3）bAud通讯波特率请参看使用说明书9600dL输入数字滤波请参看使用说明书按不同实验设置不同参数run运行状态请参看使用说明书1表1.3-1根据不同的实验，以上参数有所改变，请参看实验部分说明。输入规格：根据实际所测的信号不同，sn=0~37之间选择Sn输入规格Sn输入规格0K1S2R3T4E5J6B7N8-9备用10用户指定的扩充输入规格11-19备用20Cu5021Pt10022-25备用260-80欧电阻输入270-400欧电阻输入280-20mV电压输入290-100mV电压输入300-60mV电压输入310-1V（0-500mV）320.2-1V(100-500Mv)331-5V电压输入340-5V电压输入35-20-+20mV（0-10V）36-100-+100mV（2-10V）37-5V-+5V（0-50V）表1.3-2*图中的黑体字符表示常用的输入规格。小数点位置DIP：例：DIP=1小数点在十位。输入下限显示值DIL：用于定义线性输入信号下限刻度值，对外给定、变送输出、光柱显示均有效。例：上水箱液位传感器检测范围为0~100cm，则DIL=0，DIP=1输入上限显示值DIH：用于定义线性输入信号上限刻度值，与DIL配合使用。例：上水箱液位传感器检测范围为0~100cm，则DIH=100，DIP=1输出方式OP1：OP1=4，4-20mA线性电流输出。输出下限值OPL：OPL=0调节器输出最小值输出上限值OPH：OPH=100调节器输出最大值。系统功能选择CF：CF=0调节器为反作用；CF=1调节器为正作用通讯地址ADDR：ADDR=0-100有效，作为辅助模块用于测量值变送输出时，ADDR及bAud定义对应测量值变送输出的线性电流大小，其中ADDR表示输出下限，bAud表示输出上限。单位为0.1mA。1.3.3远程数据采集模块ICP-7017、ICP-7024面板1.ICP-70178通道模拟量输入模块。表1.3-3为ICP-7017的技术指标。面板如图1.3-3所示，ICP-7017模块24V供电，面板上提供了4通道的输入端口。每一通道根据功能表可输入允许范围的电压或电流。支持485通讯。型号功能I-7107模拟量输入分辨率16bit输入通道8路差动采样率10Hz电压输入+/-150mV+/-500mV+/-1mV+/-5V+/-10V电流输入+/-20mA表1.3-3图1.3-3ICP-7017面板图中，a：电源开关；b：RS485接口；c：ICP-7017模块；d：4通道的输入接口。2.ICP-70244通道模拟量输出模块。表1.3-4为ICP-7017的技术指标。型号功能I-7024模拟量输出分辨率14bit输出通道4路差动电压输出+/-10V+/-5V0～10V0～5V电流输出0～20mA4～20mA表1.3-4面板如图1.3-4所示，亚当ICP-7024模块24V供电，提供了4通道的输出端口。每一通道根据功能表可输入允许范围的电压或电流。支持485通讯。图1.3-4ICP-7024面板图中，a：电源开关；b：RS485接口；c：ICP-7014模块；d：4通道的输出接口。1.3.4S7200PLC模块面板S7200PLC模块面板如图1.3-5所示。面板上开出了5入/10出开关量接口和4入/1出模拟量接口。图1.3-5S7200PLC面板图图中，a：S7200PLC（包括CPU224模块和EM235模块）；b：电源开关；c：开关量输入接口；d：开关量输出接口；e：模拟量输入输出接口。1.PLC概述可编程程序控制器（ProgrammableController）通常也称为可编程控制器。它是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置；具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等优点，本系统采用在工业领域有着广泛应用的西门子S7200系列PLC作为主控制器，完成一套过程控制实验系统，系统组成如图1.3-6所示，S7200PLC由主机、输入/输出接口、电源、模块扩展接口和外部设备接口、计算机编程软件等几个主要部分组成。图1.3-6S7200PLC系统组成2.PLC的工作原理PLC的工作原理如图1.3-7所示。PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC的扫描一个周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。PLC在输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。图1.3-7PLC的工作原理3.PLC的结构及各部件的功能PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同小异，其组成与计算机完全相同，它就是一台适合于工业现场使用的专用计算机，其硬件组成有六个部分，如图1.3-8所示。图1.3-8PLC内部结构图中央处理单元：与普通计算机一样，CPU是系统的核心部件，是由大规模或超大规模的集成电路微处理器芯片构成，主要完成运算和控制任务，可以接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。进入运行状态后，用扫描的方式接收输入装置的状态或数据，从内存逐条读取用户程序，通过解释后按指令的规定产生控制信号。分时、分渠道地执行数据的存取、传送、比较和变换等处理过程，完成用户程序设计的逻辑或算术运算任务，并根据运算结果控制输出设备。PLC中的中央处理单元多用8到32位字长的单片机。储存单元：按照物理性能，存储器可以分为两类，随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。随机存储器由一系列寄存器阵组成，每位寄存器可以代表一个二进制数，在刚开始工作时，它的状态是随机的，只有经过置“1”或清“0”的操作后，它的状态才确定。若关断电源，状态丢失。这种存储器可以进行读、写操作，主要用来存储输入输出状态和计数器、定时器以及系统组态的参数。只读存储器有两种。一种是不可擦除ROM，这种ROM只能写入一次，不能改写。另一种是可擦除ROM，这种ROM经过擦除以后还可以重写。其中EPROM只能用紫外线擦除内部信息，EEPROM可以用电擦除内部信息，这两种存储器的信息可保留10年左右。电源单元：PLC配有开关电源，电源的交流输入端一般都有脉冲吸收电路，交流输入电压范围一般都比较宽，抗干扰能力比较强。有些PLC还配有大容量电容作为数据后备电源，停电时可以保持50H。除了需要交流电源之外，还需要直流电源。一般直流5V电源供PLC内部使用，直流24V电源供输入输出端和各种传感器使用。输入输出单元：输入输出单元由输入模块、输出模块和功能模块构成，是PLC与现场输入输出设备或其他外部设备之间的连接部件。PLC通过输入模块把工业设备状态或生产过程信息读入中央处理单元，通过用户程序的运算与操作，把结果通过输出模块输出给执行单元。而功能模块则是一些智能化了的输入和输出模块。比如，温度检测模块、位置检测模块、位置控制模块、PID控制模块等。中央处理单元与输入输出模块的连接是由输入接口和输出接口完成的。接口单元：接口单元包括扩展接口、编程器接口、存储器接口和通信接口。这些接口都是为了进一步扩展PLC的功能而设置的。外部设备：PLC的外部设备主要有编程器，文本显示器、操作面板、打印机等等，使PLC的使用更加方便。4.S7200PLC主CPU模块S7200PLC系统中采用CPU224作为主CPU模块。如图1.3-9所示。图1.3-9CPU224模块技术指标和使用方法请参照《S7-200可编程序控制器系统手册》。5.EM235模块S7200PLC系统中采用EM235扩展模块作为模拟量输入输出模块。接线端子如图1.3-10所示。EM235模块为S7200PLC的模拟量扩展模块，只要将模拟量的扩展接口线与主机扩展口相连，即可完成PLC的扩展。其详细的使用说明请参照《S7-200可编程序控制器系统手册》附录A-34页。图1.3-10EM235模块1.3.5流量积算变送仪面板智能流量积算仪面板如图1.3-11所示。图1.3-11流量积算变送仪面板图中，a：流量积算变送仪；b：电源开关；c：I/V转换电阻；d：信号输入接口；e：变送输出接口。流量积算变送仪主要功能是将涡轮流量计输出的流量频率信号转换为4-20mA的电流信号输出，并获得流量的积算值。流量积算仪参数设置如下：一级参数设置如表1.3-5。二级参数设置如表1.3-6。*注：流量常数是根据涡轮流量计说明书中标定的流量常数设置的。具体操作方法,请查阅智能流量积算仪说明书。符号名称设定参数CLK禁锁132AL1第一报警值5000K1流量常数10959.5（可修改）P工况密度1000ρ20标况密度1000DIP显示内容2（显示流量）5（显示频率）表1.3-5符号名称设定参数符号名称设定参数b1被测量介质2d2用户系数40b2流量输入信号类型3d3流量信号输入类型0b3第一报警方式0pb3流量输入的零点迁移0b4第二报警方式0kk3流量输入的量程比例1b5流量测量选择1SL变送输出量程下限-0.13C1瞬时流量时间单位2SH变送输出量程上限-0.65C2累积流量精度0CAL流量输入量程下限0.0C3瞬时流量的小数点3CAH流量输入量程上限0.6C6流量输入的小数点3PV瞬时流量单位18d1用户系数30SV累积流量单位12表1.3-61.3.6变频器面板变频器面板如图1.3-12所示。图1.3-12变频器面板图图中，a：变频器；b：正反转操作接口；c：控制信号输入接口；d：电源开关。变频器型号为三菱FR-S520S-0.4K-CHR型变频调速器，参数设置如表1.3-7。名称表示设定范围设定值上限频率P10-120Hz60Hz下限频率P20-120Hz25Hz扩张功能显示选择P300，11频率设定电流增益P391-120Hz60HzRH端子功能选择P624操作模式选择P790-80C5C5输出频率大小25HzC6C6偏置20%表1.3-71.面板接线端子功能说明为了保护变频器各接线端子不因实验时经常装拆线而损坏或丢失，故将其常用的端子引到面板上。控制信号输入：可输入外部0~5V电压，或4~20mA电流控制信号。STF、STR：电机的正、反转控制端，SD与STF相连为正转，SD与STR相连时为反转。2.变频器使用说明本装置中使用变频器时，主要有两种输出方式：一种是直接调面板旋钮输出频率，另一种是用外部输入控制信号改变变频器输出频率。两种输出方式具体接线方法如下：变频器面板旋钮输出接线方法：SD与STF（或STR）短接，当需要改变输出频率时，旋动面板上的旋钮，顺时针旋可增大输出频率，逆时针旋可减小输出频率。待旋至所需要的频率时，按变频器上白色的SET键，即可选定所需的输出频率。变频器外部控制信号控制输出接线方法：SD与STF（或STR）、RH两端都短接，在控制信号输入端接入控制信号（正极、负极应对应，不能接错），打开变频器的电源开关即可输出。通过改变控制信号的大小来改变输出频率。*注：附FR-S520S-0.4K-CHR三菱变频调速器使用手册（基本篇）1.4RS-485接口转换器与通讯电缆1.4.1RS-485接口转换器ATC-106型接口转换器可将RS-232C串行口的数据发送和数据接收信号转换成两线平衡的半双工RS-485信号。它是远距离控制设备或点到多点总线通讯的最佳旋转。ATC-106型接口转换器，不需要外接交流直流电源，可直接从RS-232端口内的数据发送信号（TD）、请求发送（RTS）或数据终端准备好（DTR）获取电源，而且还加上了发送数据自动控制的功能，在发送接收数据时不需要RTS使能控制，所以串口自供电以及自动的流控使你完全不必重新设置硬件或安装软件，完善的浪涌保护，可以确保整个RS-485网络的安全。详细的性能指标请查阅《ATC-106说明书》1.4.2通讯电缆485通讯电缆线是控制台与RS-485接口转换器的衔接部分，长约3米，用一根两芯屏蔽线把两个九针串口（DB9母）连接而组成。两个九针串口的针头定义相同：1＃为485－，2＃为485＋。

第二章软件系统AE2000B1型过程控制系统的软件系统包括有S7200PLC系统的下位机程序，以及各个控制系统的上位机软件系统。2.1S7200PLC下位机程序软件S7200PLC程序的编写在STEP7-Micro/WIN32上完成，并下载到PLC上运行。2.1.1STEP7-Micro/WIN32软件简介1.网络在梯形图中，程序被分成称为网络的一些段。一个网络是触点、线圈和功能框的有序排列。这些元件连接在一起组成一个左母线和右母线之间的完整电路。（不存在短路、开路和反向能量流）。STEP7-Micro/WIN32允许以网络为单位给LAD程序建立注释。FBD编程使用网络概念给程序分段和加注释。STL程序不使用网络，但是，可以使用NETWORK这个关键词对程序分段。如果这样，程序可以转换成LAD或FBD。2.执行分区在LAD、FBD或STL中，一个程序包含至少一个命令部分可其它可选部分。命令部分是主程序。可选部分包括一个或多个子程序或中断程序。通过选择或点击STEP7-Micro/WIN32中的分区选项，可以容易地切换程序的分区。3.EN/ENO定义EN（允许输入）是LAD和FBD中功能框的布尔量输入。对要执行的功能框，这个输入必须存在能量流。在STL中，指令没有EN输入，但是对于要执行的STL语句，栈顶的值必须是1。ENO（允许输出）是LAD和FBD中功能框的布尔量输出。如果功能框的EN输入存在能量流，功能框准确无误地执行了其功能，那么ENO输出将把能量流传到下一个单元。如果在执行过程中存在错误，那么能量流就在出现错误的功能框终止。在SIMATICSTL中没有ENO输出，但是，和带有ENO输出的LAD和FBD指令相对应当STL指令设置一个特殊的ENO位。这个位可以用STL指令的AENO（ANDENO）访问，可以用来产生与功能框的ENO位相同的效果。4.条件/无条件输入在LAD和FBD中，与能量流有关的功能框或线圈用不是到左母线的连接表示。与能量流无关的线圈或功能框用一个直接到左母线的连接表示。如图2.1-1所示。图2.1-15.无输出的指令不能级联的指令盒用不带布尔输出来表示。它们是子程序调用、JMP、CRET等。也有只能放在左母线的梯形图线圈，它们包括是LBL、NEXT、SCR和SCRE等。在FBD中，它们表示为指令盒，并把它们与不带标号的能量输入相区别。6.比较指令SIMATICFBD、IEC梯形图和IECFBD的比较指令用指令盒表示，尽管比较操作是一个触点。比较指令的执行和能量流动状态无关。如果能量流不存在，比较大输出就是0。如果能量流存在，比较的输出就和比较的结果有关。2.1.2S7200PLC程序的下载1.安装STEP7-Micro/WIN32软件在配套光盘中，找到STEP7-Micro/WIN32的安装文件，双击Setup，如图2.1-2所示。图2.1-2选择英文，点击“确定”，如图2.1-3所示。图2.1-3点击Next，接着点击Yes，再连续点击Next后如图2.1-4所示。图2.1-4安装过程中会出现如图2.1-5所示的对话框。图2.1-5选择PC/PPIcable（PPI）项，点击OK。安装完成后点击Finish，计算机重新启动后便可使用STEP7-Micro/WIN32软件。2.下载程序打开STEP7-Micro/WIN32软件，浏览附录光盘，打开程序，程序名称为：“plcpid1-5good串级”，如图2.1-6所示。图2.1-6点击图标“”下载程序。程序下载完毕后，点击图标“”运行程序。2.1.3程序中开放的变量实验输入通道输出通道设定值手动设定值（主控）测量值输出值1、一阶对象特性测试实验00/VD100VD108上液位测量值1OP12、二阶对象特性测试实验00//VD200VD208下液位测量2OP23、锅炉内胆温度位式控制实验00VD304vd308（回差）VD300M0.1df内胆温度设定值3vd356(sv+df)设定值加回差3内胆温度测量值3OP3vd352(sv-df)设定值减回差34、上水箱液位PID控制实验00VD404VD400VD408上液位设定值4上液位测量值4OP45、锅炉内胆温度PID控制实验00VD504VD500VD508内胆温度设定值5内胆温度测量值5OP56、电磁流量计流量控制实验00VD604VD600VD608电磁流量设定值6电磁流量测量值OP67上下水箱液位串级控制实验主控：10VD704VD700VD808下液位设定值7下液位测量值7OP7副控：0V804VD800上液位设定值7上液位测量值7表2.1-1说明例如：1、一阶对象特性测试实验一栏，VD100是PLC开放给组态软件的变量，而上液位测量值1是组态软件定义的与PLC相对应的数据变量，表示是PLC采样上来的上水箱液位测量值。1表示实验一。主回路比例积分微分采样时间单回路PID调节VD412VD420VD424VD416P1I1D1sample串级调节主回路副回路比例积分微分采样时间比例积分微分采样时间VD512VD520VD524VD516VD412VD420VD424VD416P2I2D2sample1P1I1D1sample实验选择判断VB1500SELECT表2.1-2调节参数的变量规定说明例如：单回路PID调节,VD412是PLC开放给组态软件的变量，而P1是组态软件定义的与PLC相对应的数据变量，表示是PLC的比例调节参数，可读可写。2.2MCGS组态软件本实验中所采用的HMI软件是北京昆仑公司开发的全中文工控组态软件MCGS（MonitorandControlGeneratedSystem，通用监控系统）。这是一套用于快速构造和生成计算机监控系统的组态软件，它能够在基于Microsoft的各种32位Windows平台上运行，通过对现场数据的