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2 0 1 3年第 2期 工业仪表与自动化装置 1 9 基 于 Ki n g v i e w 的 S 73 0 0 P LC 监 控 系统 设 计 李红萍 ， 李艺鸿 ， 贾秀杰 ， 贾秀明 ， 李兆瑞 1 ． 兰州石化职业技术学院 电子电气工程 系， 兰J , i1 7 3 0 0 6 0 ； 2 ． 四川石化公司， 成都 6 1 1 9 3 0 ； 3 ． 兰州石化公司， 兰州 7 3 0 0 6 0 ； 4 ． 西北师范大学 外国语 学院， 兰州 7 3 0 0 7 0 摘要 主要讨论 了基于 K i n g v i e w的 s 7 3 0 0 P L C监控 系统的硬件组成、 工作原理、 P L C程序设 计 ， K i n g v i e w组态中P L C的连接、 数据词典的建立、 监控界面的设计等 ， 系统最后经调试和 P I D参数 整定后投入运行。该 系统解决了 P L C控制 系统无法显示的缺点 ， 具有调节及时、 调节速度快 、 没有 余差、 监控方便等特点， 使企业的管理更为方便快捷 ， 提 高了企业的 自动控制水平。 关键词 K i n g v i e w； s 7 3 0 0； P I D控制 ； P I D参数整定 ； P L C监控 系统 中图分类号 T P 2 7 7 ． 2 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 0～ 0 6 8 2 2 0 1 3 0 2 0 0 1 9 0 3 De s i g n o f S 7-3 0 0 PLC mo n i t o r i n g s y s t e ms b a s e d o n Ki ng v i e w L I H o n g p i n g ，L I Y i h o n g ， J I A X i u j i e ， J I A X i u m i n g ， L I Z h a o mi 1 ． T h e E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g De p a r t m e n t ，L a n z h o u P e t r o c h e m i c a l C o l le g e o f V o c a t i o n a l T e c h n o l o g y ， L a n z h o u 7 3 0 0 6 0，C h i n a ； 2 ． Pe t r o c h i n a Sic h u a n Pe t r o c h e mi c a l C o ．L t d ．， Ch e n g d o u 6 11 9 3 0，C h i n a；3 ．L a n z h o u C h e mi c a l C o m pa n y，La n z h o u 7 3 0 0 6 0，C h i n a； 4 ． C o l l e g e of F o r e i g n L a n g u a g e s ， N o r t h w e s t N o r m a l U n i v e r s it y ，L a n z h o u 7 3 0 0 7 0， C h i n a Abs t r a c t Th i s a r t i c l e f o c us e s o n t h e S 7 3 0 0 PLC mo n i t o r i n g s y s t e m ，i n c l u d i n g i t s h a r d wa r e c o n p o n e n t s ，wo r k i n g pr i n c i pl e，PL C p r o g r a mmi n g，t h e c o n n e c t i o n t o t h e PL C i n Ki n g v i e w c o n fig u r a t i o n，t h e e s t a b l i s h me n t o f t h e d a t a b a s e，mo n i t o r i n g i n t e r f a c e a n d S O o n ．T h e s y s t e m p u t i n t o o p e r a t i o n a f t e r d e b u g g i n g a n d a d j u s t i n g t h e P I D p a r a me t e r s ．T h e s y s t e m s o l v e s t h e p r o b l e m s t h a t t h e P L C c o n t r o l s y s t e m c a n n o t d i s p l a y ．I t c a n s t a rt a d j u s t me n t t i me l y ， r a p i d l y w i t h n o e r r o r a n d c a n e a s y t o m o n i t o r ．I t ma k e s e n t e r p ris e ma n a g e me n t mo r e c o nv e n i e n t a nd e ffi c i e n t i mp r o v e t h e l e v e l o f a u t o ma t i c c o n t r o 1 ． Ke y wo r d s Ki n g v i e w；S 73 0 0；P I D c o n t r o l ；P 1 D p a r a me t e r t u n i n g ；P L C mo n i t o r i n g s y s t e m 0 引言 随着科学技术的发展 ， P L C因其编程简单、 使用方 便、 功能完善且对环境适应强等特点， 已广泛应用于工 业、 农业、 军事、 航空航天以及 日常生活的各个领域 J 。 由于 P L C控制系统无法直观地显示现场参数 ， 该文 提出以 P L C控制系统为基础 ， 添加少量的设备 ， 构建基 于 K i n g v i e w的 s 7 3 0 0 P L C监控系统 的设想， 可为相 关企业进行系统改造， 实现计算机控制提供借鉴 。 1 系统概述 1 ． 1 总体设计 以P L C液位控制系统为例来讨论基于 K i n g v i e w 收稿 日期 2 0 1 2 0 7 2 7 基金项目 2 0 1 0年甘肃省高等学校研究生导师科研项 目” 基于 虚拟技术的自动化控制实训室的构建” 1 0 1 5 0 2 作者介 绍 李红 萍 1 9 7 0 ， 女 ， 甘肃 榆中人 ， 副教授 ， 硕 士 ， 主要 从事化工仪表及计算机的教学和研究工作。 的 S 7 3 0 0 P L C监控系统的设计 ， 系统 由被控对象、 测量变送器、 s 7 3 0 0 P L C 、 S M 3 3 1 模拟量输入模块、 S M 3 3 2 模拟量输出模块、 执行机构、 监控计算机等组 成 ， 并用 K i n g v i e w软件实现对现场参数 的监控 ， 其 结构如 图 1所示 。 图 1 s 7 3 0 0 P L C监控系统结构图 1 ． 2 S 7 3 0 0 P LC监控系统接线图 s 7 3 0 0 P L C监控系统接线如图2所示。 2 O 工业仪表与 自动化装置 2 0 1 3年第 2期 图 2 s 73 0 0 P L C监控系统硬件接线 图 1 ． 3 S 7 3 0 0 P L C监控系统的控制原理 s 7 3 0 0 P L C监控 系统方框 图如 图 3所示 ， 被 控变量液位信号经测量 变送器 的转换 ， 将其转换 为 4 2 0 mA的电流信号 ， 然后送 到控制 器 s 73 0 0 P L C的 S M 3 3 1 模块的 0通道 ， 通过 S M3 3 1模块 内部 D ／ A转换 电路将 4～ 2 0 m A的电流信号转换为数字 信号送到 C P U模块 C P U 3 1 5 2 D P中， C P U按照预 先编写的程序 ， 对被测量进行分析 、 判 断、 标度变换 等处理， 按预定的控制算法进行 P I D运算， 从而送出 一 个控制信号 ， 经标度变换后送到 S M3 3 2模块 的 0 通道进行 D ／ A转换 ， 转 换后 的信 号送给 电动调节 阀， 从而改变调节 阀的开度来控制进水流量 ， 达到稳 定液位的 目的； 阀门的开度可通过 S M3 3 1 模块 的 1 通道送到 P L C中， 用计算机来监控 P L C中的各种现 场数据 。 葬 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 图 3 s 7 3 0 0 P L C监控系统方框 图 2 S 73 0 0 P LC 监 控 系统 P L C 控 制 程 序 设计 利用 S t e p 7编程软件 ， 对 S 73 0 0 P L C监控系 统进行 P L C控制程序的设计， 包含 C P U的参数设 置、 模块的参数设置、 地址分配、 系统通信组态等， 创 建共享数据块、 功能块 F C 1 0 5 标度变换子程序 、 P I D控制功能块 F B 4 1 及对应背景数据块 D B 1等， 其中系统主程序设计如下 1 网络 1 。对现场采集到的模拟量信号进行标 度变换 ， 在 O B 3 5中断组织块 内进行调用 ， 中断时间 为 1 0 0 m s 。如图 4所示。 2 网 络 2 。调 用 P I D 对 应 背 景 数 据 块 为 D B 1 ， 进行参数设定， 并连接变量。设置中断时间 为 1 0 0 ms 。如 图5所示。 EN F 。 ∞ 5 ENO p } W 5 8 S c a { mV a lue s MW 2 2 F r e q u e l} c y ” S CAL E” }1 a i l e l C V F e e d b a c k Re t l l r r l Va l u e F Fe e d b a c k。。 _ l N RET VA L 一” F Pe t Va 1 ” 5 ．O 00 0 0 0 e O 0l 一 Hl Ll M DB2 ． DBD4 0 ．0 0 0 0 0 0 叶 0 0 0 LO L I M ” S h ard DB” ． M O OUT F F e e d b a c k P o l a r J d g e me n i ” P o l a r ” B口0L AR E N FC1 0 5 E NO S c a l i n g V a hle s P { W 2 5 6 ” S CAL E” l a I jk l e v d ” T L e v e l ” I N RE T VAL 一 ” T Re l Va l ” D 5 ．O 0 0 0 0 0 e O 0 1 Hl L I M 0 ．O 0 0 0 0 0 e O 0 0 LO U M ” S ha r d DB” ．P M O 0 OUT Ta n k l e v e 1 ． P o l a l J u d g ．e me l t ” P o l a r ” Bl P OLAR 图 4 标度变换 程序 ” F I n s t DB P QW2 5 6 F r e 1l l e l1 c v P S EL LMN PE R Ou t p u t I S E L QL ⋯MN 一HL M I NT HOL D 一 ” F S P ” T T n hT Q L M N _ L L M L _ O N I ．M N P T 1 0 0 MS DB2 ． DBD8 cYcL E 一D ‘ ” S h ard DB” ． Le v e I S P DB2，DBD8 一 ” S h a r d DB” ． Ta n k Le v e l 图5 P I D程序调用 3 S 7 3 0 0 P L C监控系统的组态 S 7 3 0 0 P L C监控系统的组态主要包含 I ／ O设 备的连接、 数据词典的创建、 窗口界面的编辑、 动画 链接 、 实 时曲线、 历史曲线 、 报表 、 用户权限管理 、 策 略组态、 按钮、 菜单、 脚本程序等内容 。 3 ． 1 设备组态 设备窗 口的组态是连接和驱动外部设备 的工作 2 6 工业仪表与自动化装置 2 0 1 3年第 2期 Xpl o r e， 20 0 7． [ 4 ] 杨其华． 汽车 E P S性能试验与评价方法研究[ J ] ． 中国 计量学院学报， 2 0 0 5 ， 1 6 2 1 4 31 4 7 ． [ 5 ] 王其东， 杨孝剑， 陈无畏， 等． 电动助力转向系统控制的 台架试验研究[ J ] ． 汽车工程， 2 0 0 4 ， 2 6 5 5 5 4 5 5 6 ． [ 6 ] 赵景波， 陈龙， 江浩斌． 汽车电动助力转向系统设计及 台架实验研究[ C ] ． 2 0 0 7机械工程全国博士生学术论 坛 ， 2 0 0 7 1 5 41 5 8 ． [ 7 ] 施国标 ， 林逸 ， 陈万忠， 等． 汽车 电动助力转向试验台 测试系统开发 [ J ] ． 测控技术 ， 2 0 0 5 ， 2 4 3 2 32 5 ． [ 8 ] 我国汽车电动助力转向器 E P S 行业遭遇发展瓶颈 [ O L ] ．h t t p ／ ／ n e w s ． e l e x e o n ． e o m ／ I t e m ／ 4 8 7 5 ． a s p x ， 2 0 0 9 ． [ 9 ] 毕大宁． 汽车电动转向器研究[ c ] ． 中国汽车工程学会 2 0 0 3学术年会 ， 2 0 0 3 ． [ 1 0 ] 熊建桥， 唐小琦， 陈吉红． 电动助力转 向系统仿真测 试台设计与实现[ J ] ． 现代机械， 2 0 0 8 2 2 1 2 5 ． [ 1 1 ] 翟绍春， 闵新和， 黄志坚， 等． 汽车电动助力转向装置 试验台测控 系统 的研究与开发 [ J ] ． 机床与液压 ， 2 0 0 8 ， 3 6 1 2 ； 1 4 1 1 4 3 ， 1 5 7 ． [ 1 2 ] 何黎霞． 电动转向器转 向柱总成测试 台的设计与实 现[ J ] ． 福建电脑， 2 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