基于S7-300PLC的过程控制实验教程(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：何王勇,李勇波,吴涛,邱聪

出版社：中国地质大学出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

基于S7-300PLC的过程控制实验教程试读：

前言

根据高等学校自动化专业的培养计划和教学要求，“电气控制技术与PLC”和“过程控制”这两门课程都是自动化专业的必修课。鉴于目前国内部分高校的过程控制实验台都基于西门子S7-300PLC作为控制器这一现状，本实验教材的编写旨在将这两门必修课程有机结合起来，运用西门子S7-300PLC强大的控制处理能力和网络通信能力，编程实现过程控制课程中的相关控制策略；并利用配套的WinCC组态软件构建人机交互环境，实现实验过程动态观察，让学生深入了解控制过程的每一个细节；同时也相应设计有基于Matlab软件的仿真模拟实验，加深学生对控制系统理论知识的掌握。通过本教材提供的相关仿真与实物实验训练，即可培养学生运用西门子S7-300PLC进行控制系统开放的能力，也可培养学生对控制系统的设计、调试和投运能力。

为方便教师开展实验教学及学生开展实验研究，本实验教材从中国地质大学（武汉）自动化专业实验室实际设备出发，较系统地介绍了开展实验的被控对象特点以及AI818可编程调节器、西门子PLC、HMI、WinCC、MM440、S120等系统的基本使用方法。并通过列举大量实验实例阐述了基于S7 300系列PLC的常用过程控制系统的实现过程；同时该实验教材还提供了Matlab软件下过程控制的Simulink仿真实验实例。本实验教材具有以下特点。（1）每一个实验开展，均有详细的操作步骤指示。可在实验平台上按照实例教学案例先学习，再提高。尤其适合学生入门使用。（2）用实例引导学习，重在训练学生的实际动手能力。本教材既重视培养学生熟练掌握西门子S7-300PLC相关应用技术的能力，也重视培养学生在实际工程应用中熟练运用过程控制理论指导工程设计的能力。（3）本教材兼顾“过程控制”和“电气控制技术于PLC”两门专业课的实验教学，将两者有机联系在一起，强调理论联系实际。通过本教材学习，可使学生深入掌握控制系统遵循的“建模—分析与综合—实现”这一基本设计原则。（4）本教材提供的实验案例丰富，有些来自实际工程项目，涉及知识面宽，可满足验证性实验教学的要求，也可满足开展综合性实验和创新性实验的需求。

本教材由何王勇、李勇波、吴涛、邱聪主编，杨扬、何佳参编。在编写过程中还得到了中国地质大学（武汉）自动化学院领导及许多同行的帮助与支持，在此向他们表示感谢。

由于编者水平有限，书中错误与不妥之处，请读者批评指正。编者2014年10月

第一章 西门子工业自动化系统简介

第一节 什么是西门子全集成自动化（TIA）

现有广泛使用的工厂自动控制解决方案中，通常混合了许多不同厂商提供的技术和设备，这些系统使用形式完全不同的控制软件、控制设备、人机界面等。这些采用不同厂商技术进行的控制系统解决方案，由于各厂家间的技术壁垒，时常发生设备运行中的通信问题。要解决这些问题得有一个彻底的解决方案和维护体系，西门子全集成自动化（TIA）的基本想法是以一个相容的技术为基础来解决现有系统存在的这些问题。全集成自动化意味着所有的设备和系统都完整地嵌入到一个自动控制解决方案中，在这个解决方案中采用共同的组态和编程、共同的数据管理和通信。

西门子全集成自动化系统的特点有以下几点。

1. 共享数据存储

数据只被写入一次，然后由系统为用户管理（通过一个可见的系统或分布式I/O在可编程序控制器和计算机的内存中进行操作）。如果其他方面需要这个数据，软件会在共享的数据库中收集这个数据。节省了用于数据格式一致性检查的费用。

2. 可升级的系统

所有的固件和系统使用一个完整的标准的软件工具包，它们都是可配置的、可编程的、可操作和调试并监控的。用户可以使用用户界面下的工具来进行每一种解决方案的操作。

3. 开放的界面

在系统中通信是完整的，因此数据可以在几个系统和构件中自由转换。举例来说，对于可编程序控制器的配置来说，了解下一个通信连接不是很必要。网络调节器的设定只按照配置选择标准确定，并且在任何时候都是可更改的。因此不同自动化解决方案的分布式结构不再是问题。

4. 完全的集成与费用的节省

驱动技术完全的集成、配置、诊断和授权都集成于Step 7中。这种集成概念的结果使配置、维护和员工培训的费用大大节省。最佳的硬件利用使硬件的花费减少。

5. 兼容性和模块化

自动化解决方案还未构成一个完整系统，通过兼容性和模块化，软件一次安装后每次的升级和扩展不论是集中式的还是分布式的都不会发生问题。

6. 共享的数据库

统一的标准共享的数据库也可以用于第三方系统，OPC（过程控制的OLE）允许基于Windows的服务、观察和控制系统对数据进行处理。较老的S5程序可以在转化后使用。

第二节 西门子全集成自动化系统包含的内容

一、可编程序控制器（SIMATIC-S7-200/300/400PLC）（图1-1）

S7-300PLC为模块式，一个机架上总共可安装11个模块，其中包括电源模块、CPU模块、扩展模块（多机架扩展时使用）和最多可安装8个信号模块、特殊功能模块。

二、工业通信（SIMATIC NET）

SIMATIC NET是全集成自动系统中的一个重要组成部分，它为完善的工业通信提供部件和网络。在过程控制领域中可以通过SIMATIC网络、MPI、PROFIBUS、以太网或者TCP/IP进行通信（图1-2）。SIMATIC NET 系列包含产品不同性能特征的分类。它们通过一个有效的系统界面使数据在各种不同的层面、自动控制设备和驱动程序之间转换成为可能（图1-3）。图1-2　网络金字塔图图1-3　网络拓扑图（一）工业以太网

1. 简介

工业以太网是基于IEEE 802.3（Ethernet）的强大的区域和单元网络。利用工业以太网，SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。 企业内部互联网（Intranet）、外部互联网（Extranet）以及国际互联网（Internet）提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能、全双工和自适应的100M波特率快速以太网（Fast Ethernet，符合IEEE 802.3u的标准）也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。

2. 工业以太网络的构成

一个典型的工业以太网络环境，有以下3类网络器件：（1）网络部件，包括连接部件和通信介质。其中，连接部件：FC快速连接插座、SM（工业以太网光纤交换机）、MC TP11（工业以太网光纤电气转换模块）。通信介质：普通双绞线、工业屏蔽双绞线、光纤。（2）SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通信处理器；用于将PLC连接到工业以太网。（3）PG/PC 上的工业以太网通信处理器。用于将PG/PC连接到工业以太网。

3. 工业以太网重要性能

为了应用于严酷的工业环境，确保工业应用的安全可靠，SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要的性能：①工业以太网技术上与IEEE 802.3/802.3u兼容，使用ISO和TCP/IP 通信协议；②10/100M 自适应传输速率；③冗余24V DC供电；④简单的机柜导轨安装；⑤方便地构成星型、线型和环型拓扑结构；⑥高速冗余的安全网络，最大网络重构时间为0.3s；⑦用于严酷环境的网络元件，通过EMC测试；⑧简单高效的信号装置不断地监视网络元件；⑨符合SNMP（简单的网络管理协议）；⑩可使用基于web的网络管理；⑪使用VB/VC或组态软件即可监控管理网络。（二）PROFIBUS现场总线

1. 简介

PROFIBUS是目前国际上通用的现场总线标准之一，以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多厂商的支持和不断发展的应用行规，已成为最重要的现场总线标准。符合IEC 61158国际标准（JB/T 10308.3—2001）。

2. 应用

PROFIBUS协议包括以下3个主要部分。（1）PROFIBUS-DP：高达12Mbit/s的主站和从站之间采用轮循的通信方式，主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信。（2）PROFIBUS-PA：电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通信；固有安全模式，用于在暴露的现场（例如化工厂）进行指定的数据传输。（3）PROFIBUS-FMS：定义了主站和主站之间的通信模型，主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。在更高系统的现场领域发挥强大的作用，同时也应用在单元层面以及过程控制领域中不高的实时要求。

3. PROFIBUS 网络的构成（1）PROFIBUS主站（一类主站，必需）。SIMATIC PLC、SIMATIC WinAC 控制器 、支持主站功能的通信处理器、IE/PB 链路模块、ET 200S/ET 200X的主站模块。（2）PROFIBUS从站。ET200系列分布式I/O、支持DP接口的传动装置、支持从站功能的通信处理器，其他支持DP 接口的输入/输出或智能设备。（3）PROFIBUS网络部件。通信介质-电缆、总线部件-总线连接器、中继器、耦合器、链路、网络转接器-串行通信、以太网、AS-I、EIB系统。（4）人机界面设备（二类主站，可选）。TP/OP设备、经由通信处理器连接到网络的计算机及编程设备。（三）AS-I

1. 简介

AS-I是直接连接现场传感器、执行器的总线系统。生产过程的自动化是绝对离不开传感器和执行器的。例如灌装车间需要检测液位的高低；钢材加工车间需要识别正确的切割位置；等等。传感器作为过程控制的“视觉和听觉”是无处不在的。

AS-I总线使靠近现场的简单模块（传感器、执行器和操作员终端等）能够连接成最底层控制系统，这是自动化技术的一种最简单、成本最低的解决方案。

2. AS-I 总线的构成

构建一个最小的AS-I 网络必须具备以下4类产品。（1）AS-I主站：主站在精确的时间间隔内向其他站点从站传送数据（图1-4）。（2）从站模块：

①I/O从站模块——用于连接现场普通I/O。● IP20防护等级：用于安装在控制柜内。● IP65/67防护等级：用于直接安装在恶劣现场。

②智能型从站模块——这类传感器内置AS-I芯片，有自己的从站地址。● 按钮/ 指示灯，信号灯柱。● 传感器。● 电机起动器。

③逻辑模块。（3）供电单元：用于对从站供电，电压等级为30VDC。AS-I电源必须能够同时保证数据解耦和从站供电（普通标准电源不适合）。（4）网络部件：

①电缆：黄色和黑色异形电缆。

②中继器/ 扩展器。

③编址和诊断单元。

三、人机界面（HMI）及WinCC flexible

SIMATIC HMI人机界面作为连接设备和用户的接口部分（图1-5）。功能、开关或者程序数值清晰地显示在操作面板或触摸屏上。通过这种可视化功能，发送给用户的错误信息提示或者正确的数据都可以很清晰地显示。一个可视的程序操作显示可以方便用户快速地掌握他进行这步操作的作用。图1-4　AS-I网络拓扑图图1-5　人机界面图

人机界面主要有3个种类，采用WinCC flexible软件进行HMI开发：（1）键控面板 （PP 7 和 PP 17），常规操作领域创新的选择。（2）文本显示器OP 3、OP 7和OP 17，用于机器的监控和操作。（3）图形显示器OP 25、OP 37、TP 27 和TP 37，用于更好地显示机器的监控和操作，基于Windows的系统，例如 OP 37 Pro、MP 370 或者MP 270 用于机器操作。

人机界面可以直接通过MPI或者PROFIBUSp-DP连接到自动控制系统。通过配置功能转换、指令按钮或显示原理可以接收CPU的直接存储。

四、SIMATIC工业软件

1. PLC编程软件Step 7

Step 7是用于SIMATIC可编程序控制器组态和编程的标准软件包（表1-1）。硬件的组态用于CPU数字模块，也用于连接不同的部分，PROFIBUS、以太网或是其他的部分。软件设计符合IEC 61131标准。Step 7的功能：（1）以一种简明的设计结构共享数据存储。（2）可以用STL、LAD和FBD语言来编写程序，可以在两种语言间进行切换。（3）CPU的调整。（4）模块地址的调整。（5）模块诊断的显示，错误信息缓冲器的读取。（6）交叉参考和参考数据的显示。表1-1　Step 7软件可选软件包注：+为可选的；（1）为从S7-400以上建议使用；（2）为对于C7不推荐。

2. 人机界面系统SIMATIC WinCC

SIMATIC WinCC支持“Windows控制中心”。WinCC是基于Windows 98/2000/XP的性能卓越的可视化系统（图1-6）。32位的系统支持多任务，可以快速地对事件和警告作出响应。WinCC可集成到任何自动控制系统中。它通过共享的数据库支持数据转换的标准软件、Windows的其他应用软件和以后将推出的SIMATIC组件。突出的优点：（1）通用的应用程序。（2）内置所有操作和管理功能。（3）可简单、有效地进行组态。（4）可基于Web持续延展。（5）采用开放性标准、集成简便。（6）集成的Historian系统作为IT和商务集成的平台。（7）可用选件和附加件进行扩展。图1-6　WinCC软件工程组态界面

3. 过程控制系统PCS 7（图1-7）图1-7　PCS 7软件工程组态界面

五、驱动技术

变频高速驱动，不管是交流电驱动还是直流电驱动都是全集成自动化和SIMATIC世界中的一员（图1-8）。据此有如下特点：（1）从控制层到驱动具有一致性。（2）驱动系统完全符合Step 7环境。（3）SIMATIC管理器共享数据管理。（4）综合了自动化解决方案中的驱动技术，可使时间的花费大大减少。

可以在全集成自动化构件中发现适合各驱动系统和驱动组件的应用程序。图1-8　变频驱动器

第二章 WinCC与Step 7软件应用基础

第一节 WinCC组态入门

WinCC是一个在Microsoft Windows 2000和Windows XP下使用的强大的HMI（人机界面）系统，用于实现过程的可视化，并为操作员开发图形用户界面。WinCC可与属于SIMATIC产品家族的自动化系统（如S7-300PLC）十分协调地进行工作。同时，也支持其他厂商的自动化系统。

一、WinCC系统基本组成

WinCC基本系统由组态软件（CS）和运行系统软件（RT）组成。在启动WinCC之后，将立即打开WinCC项目管理器。WinCC项目管理器构成了组态软件的核心。整个项目结构将显示在WinCC项目管理器中。可使用组态软件来创建项目，也可在其中对项目进行管理。运行系统软件则用于进行处理时执行项目。这样，项目就“处于运行期”，所有组态数据均保存在CS数据库中。

二、组态

无需使用编程语言，WinCC就可方便地创建复杂的项目。使用WinCC进行组态工作时，类似于在计算机屏幕上使用绘图软件。软件本身自带的向导功能将指导用户完成复杂的任务。预编译的函数和图形库将简化例行的工作。

1. WinCC项目管理器

在打开WinCC之后，WinCC项目管理器将立即出现（图2-1）。它可看作是项目管理的一个主要工具。WinCC项目管理器由3个区域组成：（1）通过菜单可访问所有可用命令。使用频繁的命令用符号表示在工具栏中。（2）可以在项目浏览窗口中找到WinCC的所有组件。（3）数据窗口的内容将随项目浏览窗口中已选组件的不同而变化。数据窗口将表示哪些对象或定义属于该组件。例如，在图形编辑器的情况下，它将是用户项目的画面。图2-1　WinCC项目管理器

2. 右键快捷键菜单

在WinCC中，项目浏览窗口中的各个组件以及数据窗口中的各个对象均提供有右键快捷键菜单（图2-2）。每个右键快捷键菜单均包含了在选择组件或选择对象时最频繁使用的所有命令的列表。图2-2　WinCC右键快捷键菜单图

3. 使用项目助理进行组态

当选择菜单条目“文件”＞“新建”时，项目助理将自动打开（图2-3）。助理将询问项目类型（单用户或多用户项目）、项目名称和存储位置。一旦助理设置了项目，由项目助理创建的项目基本数据将出现在WinCC项目管理器中。项目名称将出现在WinCC项目管理器的标题栏中。图2-3　WinCC项目助理图

4. 使用WinCC项目管理器进行组态

在WinCC项目管理器中，用鼠标右键单击条目“图形编辑器”以便打开弹出式菜单。单击“新建画面”（图2-4）可将一个新的空白画面插入到数据窗口中。图2-4　WinCC新建画面图

5. 使用图形编辑器进行组态

图形编辑器的结构类似于作图程序，而且也以相似的方式进行操作。任何需要的元素均可使用鼠标拖放到用户画面中（图2-5），随后即可对元素进行定位，并在必要时修改大小、颜色和其他表达式选项（图2-6）。图2-5　WinCC下用鼠标拖放组件到用户画面图图2-6　组件属性更改图

6. WinCC与自动化系统之间的连接及创建过程变量

组态WinCC与自动化系统之间必须进行连接，然后才能访问自动化系统的当前过程值。因此设置连接是整个项目的中心任务之一。在WinCC中可创建过程变量，每个过程变量均具有一个唯一的名称，可用其在整个系统中进行编址，也可在WinCC项目管理器中创建过程变量。由于每个过程变量均专门连接到一个特定的自动化系统，因此，WinCC项目管理器中的各个过程变量均将作为此自动化系统的对象显示。为了实现将自动化系统过程中的过程值自动更新显示，必须将过程变量与可动态变化的对象属性进行链接，从而实现对一个过程变量的可视化组态，所连接的变量将确定所显示的值。

1）过程变量的连接

第一步：选择一个通道。为此，在组件“变量管理器”的弹出式菜单中选择菜单项“添加新的驱动程序”（图2-7）。所支持的协议在WinCC项目管理器中的通道下列出。 在实例中，选择了图2-7　添加新的驱动程序图通道SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE（用于自动化系统 SIMATIC S7 的通道）（图2-8）和通信协议 MPI（图2-9）。 通道/通信协议组合确定了WinCC将要使用的通道单元。图2-8　选择通道图图2-9　选择通信协议图

第二步：在选择的通道单元内创建一个与自动控制系统的连接，命名为“SPS_1” （图2-10）。图2-10　创建连接过程图

第三步：在连接单元内创建变量组（图2-11），实现对WinCC变量的分组管理，命名为“Tag_Group_1”。图2-11　创建变量组过程图

第四步：在变量组内建立过程变量，实现WinCC与自动控制系统建立信息连接（图2-12）。并依次对建立的过程变量“命名（图2-13）、确定数据类型（图2-14）、数据地址（对应PLC内的地址信息）（图2-15）、数据显示格式、数据比例变换”等设置。图2-12　WinCC中变量与PLC内的地址建立连接关系图2-13　创建变量图图2-14　确定数据类型图2-15　确定数据地址（对应PLC内的地址信息）

2）内部变量

内部变量（图2-16）不与自动控制系统直接建立连接关系，只用于WinCC内部使用，无需与外部PLC地址信息进行关联。图2-16　WinCC中内部变量

7. 使用变量记录进行组态

WinCC允许用户把过程值保存在“过程值归档”中，可在以后使用“归档”来显示和评价过程值的进展，用于显示进展而使用的过程值必须保存在过程值归档中。归档向导将指导用户完成所需步骤（图2-17）。图2-17　WinCC中变量归档向导

WinCC提供了3种画面元素专门用于访问过程值归档并以表格形式与图表形式显示数据：（1）用于图形显示的WinCC在线趋势控件。（2）用于变量的图形处理的WinCC函数趋势控件。通过趋势控制函数可选择将一个变量显示为另一变量的函数。（3）用于表格显示的WinCC在线表格控件。

所需控件可使用鼠标从图形编辑器中的对象选项板，拖放并插入到某个画面中。在图形编辑器的对象选项板中的“控件”标签中将可找到这些控件（图2-18）。

一旦用户将控件拖放到用户画面中，该控件的组态对话框将自动出现（图2-19）。输入将由控件进行显示的过程变量。单击“归档/变量选择”，选择包含过程值的过程值归档，这些过程值已经为过程变量记录下来。图2-18　WinCC在线趋势控件组态图2-19　WinCC在线趋势控件组态与变量建立关联

三、WinCC运行

对过程进行监视与控制的前提是创建WinCC中的项目。当启动WinCC时，WinCC 项目管理器将正常打开。

1. 采用下列方式均可打开WinCC项目管理器（1）Windows开始菜单：可使用Windows开始菜单打开WinCC项目管理器。在“SIMATIC”＞“WinCC”文件夹中，选择“WinCC V6.2”条目。将打开WinCC项目管理器。（2）Windows项目管理器：可使用“WinCCExplorer.exe”启动文件来启动WinCC。“WinCCExplorer.exe”位于Windows项目管理器中的安装路径“WinCC\\bin”中。（3）Windows桌面：可为“WinCCExplorer.exe”文件创建一个快捷方式，然后将该快捷方式放置在计算机的桌面上。（4）打开Windows项目管理器中的项目：通过打开Windows资源管理器中的WinCC项目可启动WinCC。打开项目安装路径中的文件＜项目＞.MCP。当WinCC尚未启动时，只能从Windows项目管理器启动项目。（5）自动启动：也可在启动计算机时，自动运行程序启动WinCC。为“WinCCExplorer.exe”文件创建一个快捷方式，并将该快捷方式移动到计算机的“自动启动”文件夹。每次启动Windows系统时，WinCC也将自动启动。（6）项目打开时，打开WinCC项目管理器：关闭WinCC项目管理器时不用关闭所打开的项目。重新打开WinCC项目管理器可通过Windows开始菜单或单击桌面上的快捷方式。即使只使用运行系统中的自动启动打开项目，这也适用。

在计算机上只能启动WinCC一次。在WinCC项目管理器已经打开时，如果尝试再次将其打开，该操作将不会被执行，且没有出错信息。可继续在所打开的WinCC项目管理器中正常工作。

2. WinCC项目管理器的启动模式

打开项目：在首次启动WinCC时，将打开没有项目的WinCC项目管理器。每当再次启动WinCC时，上次最后打开的项目将再次打开。使用组合键＜SHIF＞+＜ALT＞，可避免WinCC立即打开项目。当启动WinCC时，同时按下＜SHIFT＞键和＜ALT＞键，保持键按下不动，直到出现WinCC项目管理器窗口。这时WinCC项目管理器打开，但不打开项目。

已激活的项目：如果退出WinCC运行系统时激活了项目，则重新启动WinCC时，项目将在运行系统中再次打开。如果关闭项目，并打开另一个上次在激活状态下已经打开过的项目，则WinCC将再次打开运行系统中的项目。使用组合键 ＜SHIFT＞和＜CTRL＞，可避免WinCC立即激活运行系统。当启动WinCC时，同时按下 ，＜SHIFT＞键和＜CTRL＞键，保持键按下不动，直到在WinCC项目管理器中完全打开和显示项目。WinCC打开前一个项目，但不启动运行系统。

3. 启动运行系统（1）在WinCC项目管理器中打开所需的项目。（2）单击工具栏中的按钮。“激活数据库名称”对话框打开。WinCC显示将要启动的应用程序。“WinCC运行系统”窗口，将按“计算机属性”对话框中所选择的设置打开。

4. 退出运行系统（1）切换到WinCC项目管理器。（2）单击工具栏中的按钮。

打开“取消激活数据库名称”对话框。WinCC显示将要退出的应用程序。“WinCC 运行系统”窗口关闭。

5. 复制项目

根据项目的状态，可使用“项目复制器”复制组态和“运行系统”数据。步骤如下：（1）在Windows开始菜单上，选择“Simatic”，然后选择“WinCC”，再选择“工具”，最后选择“项目复制器”命令，打开WinCC项目复制器。（2）在“选择要复制的源项目”框中输入希望复制的项目。可直接输入文件夹路径和项目文件＜项目＞.MCP，或使用按钮对其进行浏览。（3）单击“另存为...”按钮。打开“另存为WinCC项目”对话框。（4）选择希望将项目复制到其中的文件夹，并将项目名称输入到“文件名”框中。如果希望复制项目并赋予其新的名称，可在这里输入新的名称。项目文件在复制项目时相应地重新命名。（5）单击“保存”按钮。“复制...”对话框打开。复制时，项目复制器显示具有进度条的文件和文件夹。可以使用“取消”按钮停止复制。（6）使用“关闭”按钮关闭项目复制器。（7）如果已经将项目复制到另一台计算机，则原计算机名称将仍然引入到项目属性中。第一次打开项目时，更正项目属性中的计算机名称。关闭项目并重新打开之后，将采用修改后的计算机名称。

第二节 Step 7编程入门

一、建立一个工程项目（硬件组态与软件编程）（图2-20）

SIMATIC管理器允许项目名多于8个字符。但是，由于在项目目录中名字被截短为8个字符，所以一个项目名的前8个字符应区别于其他的项目。名字不必区分大小写。

生成一个新项目最简单的办法是使用“New Project（新项目）”向导。使用菜单命令File＞“New Project”Wizard，打开Wizard，对话框中将显示你所建立的项目结构，向导会提示你在对话框中输入所要求的详细内容，然后生成项目。除了站、CPU、程序文件夹、源文件夹、块文件夹及OB1外，你甚至还可以选择已有的OB做故障和过程报警的处理。图2-21、图2-22所示为使用向导生成的项目。图2-21　Step 7工程项目目录结构图2-22　Step 7工程向导生成工程项目过程（二）硬件组态过程（图2-23）图2-23　Step 7工程硬件组态（1）双击图标菜单，打开硬件列表。

硬件组态内容分成以下的模块：PROFIBUS-DP、SIMATIC 300。搭建一个项目所需的所有模块、数据块和接口都显示在图2-24中。图2-24　硬件组态模块信息列表目录（2）双击SIMATIC菜单下的Rail（SIMATIC 300 →RACK-300→ Rail ）。（3）在rack中插入组态模板。所有模块都可以从硬件列表中选中，用户必须点击选中想要添加模块的图标，按住鼠标，拖动到组态模板中。从添加电源模块PS 307 2A开始。CPU、外部数字I/O、模拟I/O、特殊功能模块等（注意订货号的一致性）。组态完成后，可对相关模块属性进行相应更改。（4）通过点击和图标，硬件组态模板可以保存、传送、下载到PLC中（图2-25），且在传送过程中，CPU的开关必须置于STOP状态（→→）。图2-25　硬件组态结果图（导轨槽号内模块与实物对应一致）（三）软件编程

编辑器配有LAD（梯形图）、STL（语句表）、FBD（功能块）（图2-26）3种常用编辑方式。在程序块中按照相应的方式编辑程序。激活第一个Network，并打开块OB1。然后开始写Step 7 程序。每一个独立的Step 7程序都可以分成若干Network。可以通过点击图标来产生新的Network 。STL程序文档的内容和程序注释通过分隔符“//”来分开。图2-26　FBD编程图

当程序编写完毕后，就可以按键保存，然后用键将程序下载到PLC中。（四）S7-300PLC Step 7支持编程的数据格式

在SIMATIC S7提供了很多种不同格式的数据类型，表2-1列出了基本数据类型。表2-1　SIMATIC S7中各种不同格式的基本数据类型表注：在SIMATIC S7提供的基本数据类型。

二、S7-PLCSIM 仿真软件在程序调试中的应用

在计算机上对S7-300/400 PLC的用户程序进行离线仿真与调试。模拟PLC的输入/输出存储器区，来控制程序的运行，观察有关输出变量的状态。在运行仿真PLC时可以使用变量表和程序状态等方法来监视和修改变量。可以对大部分组织块（OB）、系统功能块（SFB）和系统功能（SFC）仿真。如果PC和PLC没有连接，调试程序时必须把虚拟程序激活。程序在PLC硬件接口上所有功能的实现都会在S7-PLCSIM内部虚拟。

1. S7-PLCSIM的启动与配置（1）单击虚拟按钮启动S7-PLCSIM（→启动/关闭虚拟）。（2）现在把输入输出变量放入程序以便程序的调试，单击Insert菜单项，分别选择“Input”和“Output”（图2-27）。同样，也可以插入“BIT MEMORY”和“Counters”（Insert→Input→Insert →Output）。图2-27　PLCSIM环境下启动虚拟PLC调试（3）选中需要的地址IB0和QB4，还有示范方法Bits。IB0→Bits→QB4→Bits［图2-28（a）］。

2. 利用S7-PLCSIM调试程序

现在要调试的Step 7的程序可以加载到S7-PLCSIM中了。下面举例用S7-PLCSIM调试OB1的方法。附带地，SDB（System function blocks）、FB、FC和DB都会下载。（1）单击选中OB1，使其高亮显示，单击“Download”按钮（→OB1→Download）。（2）将PLC置于RUN状态。通过鼠标可以改变独立输入口的状态，激活的输出口的显示与输入口相似，只是多了一个表示它们是否被激活的选择标记（Check mark）［图2-28（b）］。（3）将CPU开关置于“RUN”状态，程序将被执行。执行之后，通过点击可以查看程序执行的状况（图2-29）。图2-28　PLCSIM环境下监控PLC信号图2-29　PLCSIM环境下监控PLC程序执行情况

3. 单步与断点功能的使用

进入RUN或RUN-P模式后将停留在第一个断点处。单步模式一次只执行一条指令。程序编辑器的“Debug（调试）”菜单中的命令用来设置、激活或删除断点。执行菜单命令“View＞Breakpoint Bar”后，在工具条中将出现一组与断点有关的图标。

1）设置断点与进入单步模式的条件（1）只能在语句表中使用单步和断点功能。（2）执行菜单命令“Options→Customize”，在对话框中选择STL标签页，激活“Activate new breakpoints immediately（立即激活新断点）”选项。（3）必须用菜单命令“Debug＞Operation”使CPU 工作在测试（Test）模式。（4）在SIMATIC 管理器中进入在线模式，在线打开被调试的块。（5）设置断点时不能起动程序状态（Monitor）功能。（6）STL程序中有断点的行、调用块的参数所在的行、空的行或注释行不能设置断点。

2）设置断点与单步操作

在菜单命令“Debug→Breakpoints Active”前有一个“√”（默认的状态），表示断点的小圆是实心的。执行该菜单命令后“√”消失，表示断点的小圆变为空心的。要使断点起作用，应执行该命令来激活断点。

断点与断点处CPU寄存器和状态字的内容将CPU切换到RUN或RUN-P模式，将在第一个表示断点的灰色（显示屏上显示为紫色）圆球内出现一个向右的白色（显示屏上显示为黄色）的箭头（图2-30），表示程序的执行在该点中断，同时小窗口中出现断点处的状态字等。执行菜单命令“Debug→Execute Next Statement”，白色箭头移动到下一条语句，表示用单步功能执行下一条语句。执行菜单命令“Debug→ExecuteCall（执行调用）”将进入调用的块。块结束时将返回块调用语句的下一条语句。

为使程序继续运行至下一个断点，执行菜单命令“Debug→Resume（继续）”。

菜单命令“Debug→Delete Breakpoint”删除一个断点，菜单命令“Debug→Delete All Breakpoint”删除所有的断点。执行菜单命令“Show Next Breakpoint”，光标跳到下一个断点。图2-30　STL编程环境下断点调试图

三、S7-PLCSIM 仿真软件应用实验——液体混合的模拟控制

用PLC构成液体混合控制系统（图2-31）。（二）实验内容（1）控制要求：按下起动按钮，电磁阀Y1闭合，开始注入液体A，按L2表示液体到了L2的高度，停止注入液体A。同时电磁阀Y2闭合，注入液体B，按L1表示液体到了L1的高度，停止注入液体B，开启搅拌机M，搅拌4s，停止搅拌。同时Y3为ON，开始放出液体至液体高度为L3，再经2s停止放出液体。同时液体A注入，开始循环。按停止按钮，所有操作都停止，须重新启动。（2）I/O分配：

　　输入　　　　　　输出图2-31　液体混合系统

起动按钮：I0.0　　Y1：Q0.1

停止按钮：I0.4　　Y2：Q0.2

L1按钮：I0.1　　　Y3：Q0.3

L2按钮：I0.2　　　M：Q0.4

L3按钮：I0.3（3）按图2-32所示的梯形图输入程序。（4）调试并运行程序。（三）液体混合控制梯形图（图2-32）

程序段　1：标题：

程序段　2：标题：

程序段　5：标题：

程序段　7：标题：

程序段　8：标题：

程序段　9：标题：图2-32　液体混合系统梯形图

第三节 通信连接设置

一、如何运行PG/PC接口

二、WinCC与S7-300PLC连接配置

1. 通过CP5611卡进行MPI（DP）通信方式设置（1）在Step7中设置MPI通信内容，后续的设置应保持一致性（图2-39）。图2-39　检查通信设置相关参数（2）在WinCC中添加驱动（图2-40）并进行通信参数设置。（3）设置PG/PC接口，采用的DP与MPI不同，设置亦不同（图2-41）。（4）WinCC中添加通道和连接设置（图2-42）。（5）连接设置与通信诊断（图2-43）。图2-40　WinCC中添加驱动图2-41　设置PG/PC接口图2-42　WinCC中添加通道和连接设置图2-43　WinCC中连接设置与通信诊断

2. 通过网卡进行TCP/IP通信方式的WinCC与PLC连接（1）在Step 7中的硬件组态部分设置网络通信（图2-44）。图2-44　Step 7中的硬件组态（2）计算机中IP地址设置（注意掩码设置与IP不与其他冲突）（图2-45）。图2-45　计算机中IP地址设置（3）测试网络通信是否正常，正常则继续后面的设置，否则后面的将不可继续（图2-46）。图2-46　计算机中测试网络（4）WinCC中只添加通信功能（图2-47）。图2-47　WinCC中添加通信功能（5）设置PG/PC （网卡依据计算机上的实际网卡进行设置）（图2-48）。图2-48　PG/PC中设置通信功能（6）WinCC中设置通信功能（图2-49）。图2-49　WinCC中设置通信功能（7）连接测试与诊断（图2-50）。图2-50　WinCC连接测试与诊断

第三章 过程控制基本实验

第一节 调试的基本步骤

各仪器仪表的接线是否符合规定（详细参考硬件说明或者仪器说明书），通电检查有无异常。

各元器件的线路检查（注意考虑到所有细节，特别是各仪器仪表的供电电源，切勿粗心），确认无误之后，上电测试设备。

此时必须注意观察，看有没有异味（设备短路造成的绝缘皮烧毁，或者类似电阻烧毁的焦味，以及异常声响），如有异常应该及时断开电源，仔细查清故障，再重新上电。（1）首先确认，报警器有没有动作，由于未先加水，连通水箱的液位继电器处于开路，应该动作声光报警；查看各指示灯有无异常；日光灯等是否能正常工作。（2）断开电源，为水箱加水，加水最好加至水箱的2/3以上，检查水箱四周有无漏水，以及水箱底部有无漏水，分析漏水是属于水箱自身工艺的原因，还是由于安装管道未连接紧导致（加水的过程中，如果水泵上有排水管道，可在加水前将排水管的阀打开，这样易使水泵中的空气在加水过程从管道挤出，在水加到一定高度后，重新关死阀门，以便水泵排空内部空气）。（3）重新上电，看报警有没有消除，如有故障，应该从它的工作回路进行排查。声光报警器的控制回路主要有±24V电源、声光报警器、分压电阻、继电器开关输出等。（4）打开变频器电源开关，检查变频器上有无正常的数码显示，如有异常请先断电，然后检查是否正确安装，排除故障。

将变频器置于手动控制，启动运行键，调整频率于10Hz下工作，仔细听水泵有无异响，同时按停止键，仔细听水泵有无异响，并观察水泵后面的叶轮旋转方向是否符合水泵标识的运转方向（如不正确，请在断电的情况下，互换水泵三相电机上的任意两相）。

打开排水阀（如果没有排水阀，请用仪表手动输出控制阀门导通管道，以方便排气），运行水泵，排净水泵中存在的空气。

具体方法：先让水泵在低速下运行一会，使排水管有水流出，然后适当增加频率，观察水泵前的指针压力表有无变化。一般情况下，空气被排净后，压力表可随频率的变化而变化（在管道未全部开通时，变频器在40Hz左右，压力可指示至45kPa）。

检查水泵周围水管有无漏水，及时解决。（5）利用控制屏上的直流毫安表（建议采用万用表的毫安档测试，由于电磁流量计的冲击电流很容易打坏直流毫安表的指针）、若干导线，按步骤测取各元件的信号，仪表输出一般为4～20mA。在正确接线的情况下，压力传感器、流量计、液位传感器为4mA左右，在测量的过程中，常见液位传感器有低于4mA情况是由安装水平引起的，电磁流量计由于有电容等的影响会产生冲击电流（可达到60mA以上）然后又恢复至4mA；温度传感器根据室温情况会高于4mA，但是各温度传感器产生的信号大小应该大致相同，如果相差太大应该检查排除。

此过程中，应首先检查直流毫安表的正、负极性是否正确，可用万用表对比检查。其中最主要的目的是检查所有的仪器仪表的接线是否符合要求。（6）设置智能调节功能。调节器主要设置功能设置（详见第二节硬件中智能仪表的使用及调试），设置Sn值等于33，检查1～5V信号（并通过250Ω电阻）输入是否有效，改变信号大小，观察仪表显示能否正常变化；设置Sn值等于32，同理检查0.2～1V信号（并通过50Ω电阻）输入是否有效；run值（818仪表）等于0或1，设置为手动输出，接电流表看信号是否为4～20mA；检查各个按钮能否正常使用。（7）手动控制调试电磁阀控制。手动控制钮子开关，按次序开通，观察电磁阀控制板上的红色发光二极管是否能按相应次序发光，同时手触摸电磁阀检查是否在对应位置控制着电磁阀。如果不可控检查，钮子开关处是否存在虚焊；如果某一路一直灯亮有输出，则可能是TIP 147压住线路板，松开固定螺丝移位重新固定，或者是该管子击穿了；如果发生错位，相应更改线路控制输出端即可。

如果是计算机直接控制，则必须通过软件触发导通，观察是否符合位置要求。（8）调试霍尼威尔阀等（详见第二节硬件），然后通过控制，开通各管道，检查所有支路是否存在漏水，各个液位水箱是否存在漏水（水必须加满高度）；检查加热炉的液位报警是否响应正常，将水流通至加热炉以及滞后盘管，观察是否漏水，并上电用仪表手动控制加热控制可控硅（信号控制部分必须并上250Ω电阻）是否能随信号正常工作。（9）调试液位、比例器、牛顿模块等其他环节，即所有相关的仪器仪表调试完成后，将4个基本实验（压力、流量、液位、温度）及其他实验等进行系统测试，综合检查仪器仪表的工作运行情况。

第二节 硬件

检测仪表（压力、流量、液位、温度），为两线制仪表，接线应该注意极性。

注：在不常用的仪表或者采用了新型仪表，以及在不了解的情况下，请仔细查阅该仪表的使用说明书，根据其中的要求调试仪表；在接线的过程中，请先断电，接完线请先检查线路。下面以常见仪器仪表来说明。

一、压力、液位传感器（杭州天矩、上海奇正）

首先应该明确，此设备属于无源输入设备，也就是说，如果要让其正常工作，能够产生4～20mA信号，必须加入24V开关电源（图3-1）。接线的原则是，假想一正电流信号从电源出发，按照正—负—正—负，将所有器件串接起来组成回路，所接的器件可以假设为电阻。图3-1　两线制仪表接线

确认无误，通电预热15min。设置调节器输入规格为Sn=33，此时1～5V输入有效。根据仪表的量程，比如0～3kPa，设置dil=0，dih=300。

将检测点水箱加入少量的水，打开仪表下端的螺母，清理连通管中的脏物，排净空气保证管道中的水无气泡、无杂物。

观察智能仪表上的数值显示，根据水箱的水位刻度（水一般可加到10cm的样子）对仪表进行机械零点调节（图3-2），即重新固定仪表的高度位置，尽可能使两者的数值相同。图3-2　调节器信号端子和调零旋钮

零点调整：在水箱没水时，观察输出电流表的读数是否为4mA，如果不对，则调整调零电位器，直至读数为4mA；或者，在水箱水为2～10中的某个值时，根据上述设置，观察智能调节器数值显示是否与水箱刻度值相对应，调整仪表ZERO电位器，直至数值相等（电位器调整时，应该注意方向，小心操作，切勿生扳硬拧，调整幅度应该尽量小，慢慢调，以保证调校的准确性）。

满量程调整：零点调好后，给水箱加水，液位增加到水箱满刻度处，根据实际刻度与调节器显示的读数之间的差值，调整增益电位器SPEN/G，直至两者一致。

注意：由于满量程调整后会影响零点，所以需要重新调整几次。调整完毕，可观察跟踪水的变化是否对应增减，应防止中间过程出入太大的现象。一般情况下最大允许相差2刻度。

另外，一般仪表上下行程的变化是存在一点点误差的。

二、智能调节仪表的使用及调试

智能调节仪表，主要是应用在模拟控制中，用于输入模拟信号，并输出模拟信号控制，作为过程控制中的一种处理单元，它将检测仪表的信号进行采集，同时将信号与给定值相比较，然后输出控制信号使执行器相应动作。

常用功能接线图3-3所示。仪表操作详见《AI全通用人工智能调节器》说明书第19～20页，参数功能说明请查阅该说明书第26～41页以及第61页。根据产品特点，有如下说明：（1）由于产品没有包含报警功能，HIAL、LOAL、dHAL、dLAL采用出厂默认值，也就是置于最大值取消报警功能。（2）dF应用于回差控制，当检测值与给定值相差dF值时，调节器输出动作。（3）Ctrl控制方式一般等于3。（4）M5、P、T为708调节器（采用模糊算法）的控制参数，P、I、D为818调节器（采用经典PID算法）的控制参数。（5）Ctrl输出周期一般设置为5。（6）Sn输入规格：采用Cu50热电阻输入为20；采用Pt100热电阻输入为21；作为定值系统控制设为（检测信号1～5V输入有效）33，同时配合系统功能选择CF=2；作为随动系统，比如做串级实验Sn=32（检测信号0.2～1V输入有效），同时CF=8。（7）dip小数点一般设置为0，采用整数。（8）dil设置为0，dih一般设置为100（压力、流量、温度），液位的设置则根据液位传感器设置，如某仪表量程为0～3kPa，则dih=300。（9）Sc设为出厂值0。（10）opl=4，4～20mA线性电流输出；opl=0，下限电流输出为4mA；oph=100，上限电流输出为20mA。（11）由于无报警功能，设置ALP=0。（12）Addr设置通信地址，主要采用监控时组态通信配合使用，一般情况下从最下边的调节器往上分别可设置为0、1、2，具体可根据组态软件规定好的设置，bAud=9 600。（13）dL数字滤波，一般等于1（中间滤波）。（14）run=0手动调节状态，run=1自动调节状态，即在此两种值下，可通过A/M来回切换调节状态；当run=2或run=3时，只能采用自动调节状态，而不能切换（说明书与实际仪表功能有出入）。（15）Loc=808不会屏蔽系统参数，可设置所有参数；EP1～EP8现场参数定义与Loc配合使用，一般情况下，设备不设置此功能。图3-3　调节器输入/输出信号接线图

三、变频器的设置与使用

1. 三菱S500变频器

变频器内部参数大部分都和变频器说明书一样，只有一小部分改动，改动参数如表3-1（不需要改动的参数为该参数系统默认值，不用修改）所示。表3-1　变频器参数设置

调节变频器设定用旋钮改变频率的大小参见图3-4，当PU灯亮时，才能改变参数，此时外部信号输入无法控制。（1）按Mode键进入参数设定，旋转“设定旋钮”，选定设定参数，按SET键进入参数设定，旋转“设定旋钮”更改数值，修改后再按SET键确认数值，退出进入下一个参数设定，相应旋转“设定旋钮”。（2）按表3-1进行参数设定。C5设定，先找到C—，然后再按SET键，相应旋转“设定旋钮”，设置为C5，按SET键进入参数设定，旋转“设定旋钮”更改数值，修改后再按SET键确认输入数值。（3）设置完所有参数后，按两下Mode键，退出。

当EXT灯亮（设备通电默认状态）时，不能改变变频器内部参数，此时将面板上的变频器对应的开关拨到外控端，由外部输入4～20mA控制电流，控制变频器的输出频率。如若使变频器停止工作，将钮子开关拨到内控位置即可，变频器无控制电流输入时停止工作。

如需使变频器处于内控状态下工作，将钮子开关拨到内控，再按变频器上的PU/EXT键切换状态，使内控状态PU灯亮，按RUN键变频器运行，调节旋钮可手动调整频率输出，按下STOP键变频器停止工作。图3-4　变频器面板与端子接线图

注意：（1）变频器处于外控状态时，按STOP键属于强制非法停机，数码闪烁显示P5。此时为恢复状态，先应保证变频器信号控制开关处于内控状态，再按PU/EXT键进行状态切换即可。（2）如变频器系统参数未按规定设置，可能导致机器不能正常工作，此时可修改变频器内部Clr参数为10进行完全出厂恢复，再根据上述表格对应设置参数。2. 西门子M440变频器（图3-5）图3-5　西门子MM440变频器接线图

总线变频器与模拟量控制有所不同，图3-5为模拟接线。

手动操作：P0700=1，P1000=1。

模拟量控制：P0700=2，P1000=2。

DP总线控制：P0700=6，P1000=6 。

操作说明：（1）I为手动控制时的启动键，O为停止键；启动后变频器在5kHz的频率下运行，此时需要辅助增减键，改变频率值的大小从而来控制电机的转速。（2）模拟量输入控制时，须通过钮子开关来控制DIN1与ISD24V的通断，以及控制变频器的启停；通过输入信号的大小来控制频率。（3）总线控制时，直接由上位机进行数字控制.（4）参数修改方法：按FN显示r0000，按P进入参数菜单，通过增减键选择目标参数，再按P进入参数修改，通过增减键修改数值，然后按P确认修改退出；再通过增减键选择目标参数进行修改；修改完参数后，按FN显示r0000，按P返回，显示频率界面。

四、调节阀调试及使用

1. 霍尼威尔电动调节阀

先按图3-6将短接块进行短接，同时在信号输入并入一个250Ω的电阻，并检查线路是否正确；按流量单闭环控制实验（牛顿模块）接好系统控制回路。图3-6　霍尼威尔电动调节阀端子配线

用组态“调节阀特性测试”监控，将控制设置为手动状态，将水压力调整到50kPa恒压供水。此时阀门控制器控制输出0％，即4mA的信号；同时将连通上水箱的支路的手动阀或者电磁阀打开，观察水流量的大小，一般0信号输出的时候，控制在2％的流量以下为宜；然后阀门控制器输出98％信号观察水流量，控制在98％左右为宜。可先不做阀位调整，将监控置于自动运行，观察曲线变化（图3-7），是否合乎下面的特性要求：图3-7　调节阀特性曲线（1）首先死区大小控制在130ms信号之内，也就是控制阀从关到开响应的响应滞后（上下行程同理）。（2）阀可以不全关死，即允许一定的小流量，控制在2.5％以内；最大流量控制在98％～100％。（3）一般情况下，上下行程差越小越好，过大是不合理的，会影响控制，特别是流量控制。（4）可首先改变信号并联的电阻，大致在220～330Ω/2W之间选择，通常可先选用250Ω电阻。信号0产生流量为0，且死区过大，可先增加电阻阻值；信号0产生流量过大（≥5％）时，可先减小电阻阻值。然后按上述方法观察曲线是否大致符合要求。

大致符合要求后，当流量最大值过小时，可以稍微调整阀位电位器调高阀位；当最小值过大时，可以稍微调整阀位电位器，调低阀位（逆时针为增大，顺时针为减小）；调整完成之后重新从0开始观察曲线是否符合要求。

要点是改变电阻使工作电压在适合的0～10V之间，结合调整阀位定位电位器，调试出一个可靠的合适的工作区间，曲线特性应如图3-7所示；如果没有办法调整，比如阀始终都关不死，可考虑更改阀芯，重新调整测试直到符合要求为止。

2. 西门子气动调节阀（图3-8）图3-8　西门子气动调节阀

通常的构造是一个阀门定位器、气动调节阀，以及一个气泵，若干连接管道。

首先将气泵的气口适当改造，以方便连接通气管道，一般选用快插的形式。然后将气管的另一端接至阀门定位器的气源口，如若气泵输出口无降压装置，那么中间相应接上降压处理阀再接至阀门定位器。然后将阀门定位器与气动调节阀的气源输入端相接，根据现场情况，有阀门定位器直通阀体，此时是阀门定位器的背面有一通气孔用橡胶垫及些许黄油密封连接；也有从侧边的通气孔经过通气管道连接到阀体。在连接时应该注意各个环节的气密性，一般可通过耳听漏气声判断处理。（1）接通电源，开启气泵，调节气源气压为0.8MPa，打开输气管道，输至气动调节阀气压调节到0.4MPa。开通PLC电源使PA模块得电，使气动调节阀得电。（2）长按1按钮（＞5s）进入参数设置菜单（表3-2），按2、3进行参数选择，按1确认参数修改，按2、3进行参数值修改，再次按确认修改。表3-2　调节阀参数设置

设置阀的地址为10；调整4为33°。（3）长按1（5s的样子）退出菜单，改控制为手动方式（按1键1s的样子，显示MAN##），按2键减少至MAN0，并调整旋钮5使MAN0=5的样子，然后按3键增加至MAN100，查看是否MAN100=95，适当调整旋钮5；按2返回查看MAN0=5，通常情况下，手动输出使最小到最大值在5～95之间调整。如果最低值最高值未分别等于5和95，可适当移位阀门定位器后面的角位移杆的定位支杆，再重新进行调整位置，使值符合要求。（4）调整完成后下调到5，长按1键设置1 YFCT=WAY；2 YAGL=33°；3 YWAY=OFF；4 INITA=strt，长按3（5s）让阀门定位器自行整定配置参数，直至出现FINSH；如若未出现应该按3步骤重新调整。设置完成后将阀门定位器切换成AUTO状态即可完毕。（5）调节的过程中应该定位好阀门定位器并安装在阀体支架上，不宜过高或过低，同时应该安装好，固紧。

3. 宝德阀（比例阀）（图3-9）图3-9　宝德阀控制板示意图（1）检查控制板上电源、信号输入及阀控制输出接线是否符合要求，保险丝座装上1.5A的保险丝。（2）使信号输入为1V（并入500Ω电阻），调节4电位器，使控制阀输出为9V；使信号输入为10V，调节3电位器使控制阀输出为20V；重新调整零点和满量程直到满意为止。

五、流量计的调试及使用

上海艾特电磁流量计

检查安装电源是否正确，检查输出信号的正负是否符合要求，检查线路板上有无因改线留下残余接地线致使焊片压住线路板（易造成工作不良）。

为使流量计正常使用，管道与测量通道要尽量保持水平，能保证流体通过的时候能够完全充满测量通道，以减少误差。

当流量初始值小于4mA时，易引起仪表低偏差报警导致仪表不工作。在启动水泵，开通调节阀及管道上的开关，使水流体通过流量计一段时间，保证仪表测量管道完全被流体浸润，然后关闭管道上的手动阀或者电磁开关，此时测量流量是否为4mA。

打开流量计盖子，调整边电位器W，进行调零。满量程（增益）2输出调整为电位器W，一般不建议调整此电位器。1

当水泵以一定压力恒定供水，同时调节阀保证某一开度，此时测量流量若有明显的波动，可更换增加R的电阻值，如果是10kΩ，可14相应增加至15kΩ，或者20kΩ。

由于艾特流量计前后管接处为塑胶，在安装的时候会由于管道过分积压导致测量不准确，比如流量变小等。

注意：由于该流量计初始接通时有强大的冲击电流，检测时要小心。

六、热电阻温度变送器调试及使用（图3-10）

上电前检查温度传感器的电源接线，特别应注意的是5端、6端接24V的开关电源，切勿接成220V交流电。应该注意信号输出4～20mA的负端与24V开关电源共负。

用万用表200Ω档检查2、3是否为导通的（大致为0.5），1、3或者1、2之间的值为57左右（Cu50热电阻），或者110左右（Pt100热电阻）。

检测的过程中应该注意切勿使用导通档测量，因为热电阻所能承受的电压比较小。

另外，由于仪表本身的原因，有时候会产生不工作的现象（工作不稳定），在调试的过程中，可通过来回断通电以检查仪表有无信号输出，如果存在问题应及时更换。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书