S7-300PLC在过程控制系统的应用

"该文档是关于基于SPLC的过程控制系统设计的PPT，主要涉及S7-300 PLC的硬件系统组成、闭环控制系统的方框图以及程序设计方法。" 在设计基于S7-300 PLC的过程控制系统时，硬件系统通常由以下几个核心组件构成： 1. 电源模块：307-1BA00-0AA0 提供电源，确保整个系统正常运行。 2. CPU模块：315-2AG10-0AB0 是中央处理单元，负责执行程序并控制整个系统。 3. 模拟量输入模块：331-5HF02-0AB0 用于接收4-20mA的模拟信号，将其转化为数字量0-27648。 4. 模拟量输出模块：332-5HD01-0AB0 将数字量转换回4-20mA的模拟信号进行输出。 5. 数字量输入/输出模块：323-1BH01-0AA0 处理阀门开度、压力、流量和温度等物理量的数字输入和输出。 在S7-300 PLC的闭环控制系统中，系统方框图起着关键作用，它揭示了闭环系统的四大组件（传感器、控制器、执行器和被控对象）和五大参数（给定值、反馈值、偏差、控制器输出和控制量）。方框图不仅描绘了系统结构，还为程序设计提供了基础。例如，通过设置PG/PC接口的CP5611(MPI)卡，可以实现PLC与上位机的通信。 控制量输出的标准化程序设计中，使用了函数块（FC）和功能块（FB），如FC106，将来自压力变送器的4-20mA反馈信号转换为数字量，然后通过FB41中的PID算法（如FB41CONT_CICONT）进行连续控制。这个过程涉及到输入（PV_IN）和输出（OUT）口的数据转换，将数字量标准化为工程物理量，再由模拟量输出模块输出。 程序设计遵循结构化原则，主要程序OB1和多个子程序（如OB35，一个100ms的定时中断程序）协同工作。背景数据块DB和共享数据块DB用于存储和交换数据，而定时中断组织块则定期调用用户定义的中断程序，实现精确的控制周期。 双容水槽的示例展示了温度变送器如何将反馈信号输入系统，这些信号经过处理后通过模拟量输出模块调整水槽的温度，实现了闭环控制。 这个基于SPLC的过程控制系统设计涉及了硬件选型、系统架构、控制策略（PID）和软件编程等多个层面，是实现自动化过程控制的关键步骤。