基于PLC-S7300在A3000上实现换热器温度和流量串级控制系统设计
第五章 换热器温度和冷水流量串级控制系统设计
5.1 工艺简介：
由图5-1可知，热水通过换热器中排管的外面，把热量传给排管内通过的冷水。 热水的出口温度可以通过改变支路 2 上的控制阀的开度来实现控制要求［11］。 引起热水出口温度变化的干扰有物料的流量，初温和压力等，其中最主要的干扰是冷水的流量
[12]
。热水从锅炉经泵 1 到换热器，再回到锅炉形成热水循环。冷水从大
水槽经泵 2 到换热器，再回到大水槽形成冷水循环。支路 1 和支路 2 中均有温度和流量变送器，可完成对热水温度和流量的测量变送［13］。
图5-1 换热器温度和流量串级控制
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5.2 系统创建工程
创建一个新的工程，在这之前要进行编程前的准备工作，包括通信设置和组态。
5.2.1 新建工程
单击File>New…,新建一个工程项目，命名为wangli,类型默认Project。单击Browse…选择工程保存地址。单击OK，系统创建了一个名为wangli的新工程。
建立S7-300站。右键单击工程名wangli，单击Insert New Object>SIMATIC 300 Station.
5.2.2 设置通信
这里我使用的是S7-300 MPI电缆连接方式，因此选择PC Adapter,install.不需要其他接口。
图5-2 安装PG/PC通信接口窗口
设置或添加PC Adapter(MPI):PROPERTY 按钮Local Connection 属性页COM2,19200,其他参数不需要设置。
5.2.3 硬件组态和下装
打开工程中的Hardwork，从而进入HW CONFIG窗口。在HW CONFIG中插入机架，根据实验所用的设备型号组态硬件。如下表：
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表5-1 硬件组态数据
模块 电源 CPU
模拟量输入输出
型号
PS-300>PS 307 2A
CPU-300>CPU313C-2DP>313-6CE01-0AB0 SM334> 334-0CE01-0AA0
SM334的输入输出地址为： AI地址：256-263 AO地址：256-259
5.3 编写程序
5.3.1 复制OB块和已有函数
首先打开libaries中的standard library,选择Orgnization Blocks.把OB1复制粘贴到当前工程中。
表5-2 OB1块的功能
中断类型 主程序扫描
组织块 OB1
默认优先级 1
备注
周期运行：
开始循环监控时间 输出到模块 从模块输入 执行程序
执行挂起的其他任务 回到开始，重新循环监控时间
5.3.2 符号和变量编辑
从资源管理器中选择S7 Program(1)中打开Symbols编辑，编辑全部输入输出相关变量的全局变量，以便使得程序具有很好的可读性。建立所有需要用到的全局变量，如下图：
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图5-3 PID全局变量表
其中AI(SM334 模拟量输入)，AO（SM334 模拟量输出），变量地址都是PIW,POW，的格式，这表示这些变量使用的是硬件地址，格式是16进制数。PIW表示输入，POW表示输出。
有了变量表，在程序中就可以直接调用全局变量的Symbol，来访问该硬件地址。例如在程序中调用AIO，它会自动指向PIW 256，也就是SM 334模拟量输入通道0的模拟量值。又比如在程序中写入一个1，它会自动指向Q124.0，也就是CPU的DI/DO模块的数字量输出通道0，该通道便会输出开关量1，也就是继电器开关闭合。如果该通道通过继电器切换控制着一个电磁阀，该电磁阀便会启动。
5.3.3 创建PID控制块
单击Blocks，进入里面的组织块OB1，进入编辑环境。要进行PID单回路控制的编程，需要添加PID块，在Libraries>standard library>PID control block>FB41 CONT_C ICONT，将其拖到代码区梯形图上即可添加PID模块。需要创建PID的背景数据块，PID数据所涉及的所有参数都存放在这个背景数据块中，可以通过在组态软件中控制这些参数。
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图5-4 模块图
图5-5 PID的背景数据块内容
PLC的输入输出，手自动切换，参数，控制功能都能通过DB1中的数据进行控制。实际工程应用中，还需要增加手动自动切换控制。在手动时，SP跟随MV，MV等于MAN（手操作值），自动时MAN（手操作值）跟随。
PLC换热器温度和流量串级控制
