s7300PLC实验指导书(V5.4+V6.0)

目录第一章 S7300PLC系统 (2)第一节、安装软件 (2)第二节、软件使用简介 (16)第三节、程序中的I/O接口及变量的说明 (20)第四节、问题说明 (23)第五节、用CP343-1以太网模块时注意事项 (25)第二章系统主题实验 (27)实验一、一阶单容水箱对象特性测试实验 (27)实验二、二阶双容中水箱对象特性测试实验 (30)实验三、锅炉内胆温度二位式控制实验 (33)实验四、一阶单容水箱液位PID整定实验 (36)实验五、二阶串接双容中水箱液位PID整定实验 (41)实验六、锅炉内胆水温PID整定实验（动态） (44)实验七、主回路流量计流量PID整定实验 (49)实验八、双容上中水箱液位串级PID控制实验 (53)实验九、锅炉内胆和夹套温度串级PID控制系统 (55)实验十、涡轮流量和上水箱液位串级PID控制系统 (58)实验十一、主回路和副回路流量比值控制系统实验 (61)第一章 S7300PLC系统第一节、安装软件一、安装STEP7软件把STEP7 V5.4光盘放进光驱内，数秒钟后，自动播放光盘内容，如图1－1所示。

图1－1选择“简体中文”，点击“下一步>”后，如图1－2所示。

图1－2选择“Step 7 V5.4 incl.SP3.1”、“Automation License Manager”，点击“下一步>”后，开始安装，如图1－3所示。

安装过程中会出现如图1－4所示。

点击“下一步>”后，如图1－5所示。

图1－5选择“接受许可协议的条款”，点击“下一步>”后，如图1－6所示。

默认设置，直接点击“下一步>”后，如图1－7所示。

图1－6如图1－7，选择“典型的”，点击“下一步>”后，如图1－8所示。

图1－8选择“否，以后再传送许可证密匙”，点击“下一步>”后，如图1－9所示。

在图1－9中，点击“install”后，进入安装过程，安装完毕后，会出现如图1－10所示的情况，请点击“关闭”。

图1－9图1－10接着出现如图1－11所示的对话框，请选择“取消”，在这里我们暂时不设置PG/PC接口。

接着会出现如图1－12所示的对话框，点击“是”，然后重新启动。

安装完毕。

图1－11图1－12二、安装SIMATIC SQL_SP3a安装WinCC之前需要安装SIMATIC SQL，这里我们安装的是SIMATIC SQL_SP3。

把SIMATIC SQL_SP3光盘放进光驱内，数秒钟后，自动播放光盘内容（如若不自动播放，可浏览光盘，双击Start.exe文件），如图1-13所示。

选择Install SQL Server 2000，如图1-14所示。

接着点击Next，如图1-15所示。

点击Yes。

路径选择默认的，再点击Next，如图1-16.图1-16图1-17出现图1-17时，选择Default Password，再点击Welter继续下一步。

如图1-18，点Next。

图1-18然后就进入安装过程。

三、安装WINCC软件在安装WINCC之前，可能会提示需要安装Microsoft消息队列服务，如若出现这样的情况，请打开操作系统“开始”菜单并选择“设置” > “控制面板” > “添加或删除程序”，单击左边菜单栏中的“添加或删除Windows组件”按钮，把“消息队列”选上，再点击下一步安装即可，如图1-19.图1-19然后把WINCC V6.0光盘放进光驱内，数秒钟后，自动播放光盘内容，如图1－20所示。

图1－20选择“安装SIMATIC WINCC”，进入WINCC安装页面，如图1－21所示。

点击“下一步（N）>”，出现如图1－22所示的对话框，阅读过软件许可证协议后，点击“是（Y）”后进入如图1－23所示的画面。

图1－21图1－22图1－23在“姓名（A）”和“公司（C）”栏中分别填入您的名字和公司名称，在“序列号（S）”栏中填入“0123456789”这十个数字，填写完毕后，点击“下一步（N）”，进入如图1－24所示的画面。

默认目标路径，点击下一步，进入语言选择，勾选“中文（简体）”，点击下一步。

再选择典型安装，如图1-25.图1-24点击“典型安装”后，进入下一步，如图1－26所示。

图1－26选择“否（N），稍后执行授权。

”，点击“下一步（N）>”，进入如图1－20的画面。

再点击“下一步（N）>”，安装完毕后出现如图1－27的画面。

点击“下一步”进入安装过程，安装完毕后，重启计算机。

第二节、软件使用简介在STEP7 V5.4软件中编写下位机程序，程序编写后下载到CPU中，在CPU 中运行程序。

上位机监控部分由WinCC完成。

具体的操作方法请参阅STEP7编程手册和WinCC组态手册、通讯手册。

一、STEP7STEP7是西门子公司针对S7300所开发的一款编程软件，可以通过MPI、PROFIBUS、工业以态网等接口实现PC和PLC之间的通讯，并在PC上对PLC下载和上载程序。

具体操作如下：1.运行STEP7，可以通过向导新建一个工程。

2.打开“SIMATIC 300 STATION”中的“hardware”，进入硬件组态窗口，选择正确的输入输出模块。

注意配置好相应的输入输出规格，本系统输入模块采用1-5V直流电压模式，输出模块采用4-20mA电流模式。

3.在“BLOCKS”中添加所需编程模块，进行编程。

STEP7可以很方便的在STL、LAD、FBD中切换编程方式。

为方便编程，编程之前先把输入输出通道和所要的输入输出量对应起来。

4.实验中我们主要用到的功能函数模块为FB41，它是集成的PID模块，主要结构如下：5.调试程序，直至无误，下载程序。

6.将PLC置于RUN模式，运行程序。

如果PLC上的SF灯亮，则说明有系统错误，可以在：“PLC”->“module information”中观察，然后进行错误处理。

二、WINCCWINCC是西门子公司开发的上位机组态软件，通过WINCC可以对控制对象进行检测和控制。

具体操作如下：1.运行WINCC。

2.新建一个工程，进入工程资源管理器。

3.在“变量管理器”中添加SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE驱动程序。

4.在相应的通讯接口类型中新建驱动连接。

在新建的驱动连接中建立变量。

注意，变量的地址要和PLC中的地址相对应。

如图：AD:浙江省杭州市下沙3号大街8号路口和达创意园5号楼6楼602-612TEL: 86-571-86904592 ─18─5.在图形编辑器中创建组态画面。

画面中用到的变量一定要事先定义好。

6.保存并激活WINCC。

运行工程，实现在上位机对控制对象的监控。

第三节、程序中的I/O接口及变量的说明一、实验中I/O通道说明二、实验中变量说明第四节、问题说明一、第一次打开一个WinCC工程，可能会出现“组态的服务器无效”。

解决方法：1.点击“启动本地服务器”。

2.显示“桌面”，右键打开“我的电脑”－>“属性”－>“网络标识”，把计算机名称复制下来。

3.在WinCC组态软件中，打开计算机属性，把刚才复制下来的名称，粘贴到此处计算机名称的输入栏中。

点击确定，关闭WinCC组态软件，重新打开WinCC组态软件。

问题解决。

二、WinCC趋势曲线和历史曲线不能显示WinCC趋势曲线和历史曲线不能显示，而且时间不能更新。

解决方法：浏览STEP7安装盘，找到名称为“WinCC-Hotfix”的文件夹，打开文件夹，找到Setup.exe，双击安装。

安装后，重新启动计算机，再运行WinCC实验软件，曲线便能显示出来。

第五节、用CP343-1以太网模块时注意事项使用CP343-1以太网模块做实验时，必须重新设置PG-PC Interface参数，首先打开PC-PG Interface，点击开始-〉SIMATIC-〉STEP 7-〉Setting the PG-PC Interface，如下图：弹出PG-PC Interface参数设置对话框，如下图：在对话框的左中位置选择TCP/IP-〉（紧跟着是你的计算机网卡名称），点击OK，如下图：点击“确认”。

如果用CP5611卡做实验，那么在该对话框中选择CP5611（Auto）。

第二章系统主题实验实验一、一阶单容水箱对象特性测试实验一、实验目的1.熟悉单容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。

2.根据由实际测得的单容水箱液位的阶跃响应曲线，用相关的方法分别确定它们的参数。

二、实验设备HDU-3000-2型过程控制实验装置、万用表、S7300PLC、WinCC软件、计算机、实验连接线。

三、实验内容和步骤1、设备的连接和检查1).关闭阀23，将HDU-3000-2 实验对象的储水箱灌满水（至最高高度）。

2).打开以丹麦泵、电动调节阀组成的动力支路至上水箱的出水阀门：阀1、阀4、阀7，关闭动力支路上通往其他对象的切换阀门:阀2、阀6、阀11、阀18、阀21。

3).打开上水箱的出水阀：阀9至适当开度。

4).检查电源开关是否关闭。

2、启动实验装置1).打开电源带漏电保护空气开关。

2).打开电源总开关，电源指示灯点亮，即可开启电源。

3、实验步骤1).开启24VDC电源开关和仪表电源开关，根据仪表使用说明书和液位传感器使用说明调整好仪表各项参数和液位传感器的零位、增益，仪表输出方式设为手动输出，初始值为0。

2).启动计算机WinCC组态软件，进入实验系统相应的实验如图2-4所示：图2-4、实验软件界面3).点击设置输出数值，设定输出值的大小，这个值根据阀门开度的大小来给定，一般初次设定值<25。

开启单相泵电源开关，启动动力支路。

将被控参数液位高度控制在20%处（一般为7cm）。

4).观察系统的被调量：上水箱的水位是否趋于平衡状态。

若已平衡，应记录输出值，以及水箱水位的高度h1和测量显示值并填入表2-1。

表2-1程参数，它们均可在上位软件上获得。

以所获得的数据绘制变化曲线。

表2-2。

表2-3数与曲线。

填入表2-4。

表2-48).四、实验报告要求1、作出一阶环节的阶跃响应曲线。

2、根据实验原理中所述的方法，求出一阶环节的相关参数。

五、注意事项1、本实验过程中，阀9不得任意改变开度大小。

2、阶跃信号不能取得太大，以免影响正常运行；但也不能过小，以防止因读数误差和其他随机干扰影响对象特性参数的精确度。

一般阶跃信号取正常输入信号的5%~15%。

3、在输入阶跃信号前，过程必须处于平衡状态。

六、思考题1、在做本实验时，为什么不能任意上水箱出水阀变化阀的开度大小？2、用两点法和用切线对同一对象进行参数测试，它们各有什么特点?实验二、二阶双容中水箱对象特性测试实验一、实验目的1.熟悉双容水箱的数学模型及其阶跃响应曲线。