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1、目录摘要1关键词11绪论21.1 PLC的国内状况21.2 PLC的未来展望21.3以太网远程控制的研究现状及发展趋21.4 wincc系统简介31.5 研究方向及目的32挖泥船系统开发环境42.1网络拓扑42.2 数据传输52.3综述63 PLC间的以太网通讯73.1 PLC 300硬件组态73.2 多台PLC之间数据传送的实现73.2.1 step7通讯块简介及功能83.2.2 SFB12/13功能83.2.3 PLC间传送数据程序块104泥门的驱动方式及泥门的打开条件134.1液压原理及控制方式134.1.2液压的定义134.1.2液压的原理134.1.3电磁阀定义144.1.4电磁阀原
2、理144.2 泥门的液压管路144.2.1小泥门打开过程155大泥门组态画面操作及预置条件155.1大泥门155.1.1泥门165.1.2操作位置165.1.3组合控制起动和停止条件165.2控制185.2.1模式选择195.22浅水模式195.2.3正常抛泥模式205.2.4泥门单独控制206小泥门组态画面操作及预置条件226.1 小泥门226.1.1单独控制的条件：226.1.2半自动启动条件：226.2操作236.2.1手动单独控制236.2.2半自动控制的自卸步骤236.2.3半自动控制打开小泥门246.2.4半自动关闭小泥门24附录一25附录二26附录三39附录四44致谢46参考文献
3、47摘要本文研究的是基于PLC 300的挖泥船泥门液压控制系统，利用PLC实现挖泥船上面的泥门自动控制及相应的电气连锁，系统中研究的是西门子S7-300 PLC属于中型PLC，结合该型号的一些优点，将其用于该控制系统中，实现系统功能的自动控制以及相应的电器连锁功能，最终使得该系统更加稳定，更加可靠以及维护相当的方便。而且还简化了控制线路，缩小了电控装置的体积，而且用户还可以自行扩展I/O点，方便以后系统的优化及改良。本课题利用PLC的以太网通信，实现多台PLC之间的数据传递。以及实现了利用WINCC组态软件进行远距离监控以及操作。以太网是按办公环境设计的，将它用于工业控制环境，其环境适应能力、
4、抗干扰能力等是许多从事自动化的专业人士所特别关心的。在强度、温度、湿度、振动、干扰、辐射等环境参数方面满足工业现场的要求。关键词：以太网通讯，组态，监控，PLC一、绪论1.1 PLC的国内状况PLC全称Programmable Logic Controller可编程序控制器。是采用微电脑技术制造的自动控制设备。它以顺序控制为主，回路调节为辅，能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能。在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护的控制，及大量离散型的数据采集。在传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。可编程逻辑控制器的发展特点是更加适
5、应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易。1.2 PLC的未来展望PLC未来展望21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会
6、出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。1.3以太网远程控制的研究现状及发展趋势随着信息技术的不断发展，信息交换技术覆盖了各行各业。在自动化领域，越来越多的企业需要建立包含从工厂现场设备层到控制层、管理层等各个层次的综合自动
7、化网络管控平台，建立以工业控制网络技术为基础的企业信息化系统。工业以太网提供了针对制造业控制网络的数据传输的以太网标准。该技术基于工业标准，利用了交换以太网结构，有很高的网络安全性、可操作性和实效性，最大限度地满足了用户和生产厂商的需求。工业以太网以其特有的第成本、高实效、高扩展性及高智能的魅力，吸引着越来越多的制造业厂商。1.4 wincc系统简介WinCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制任务的工业技术系统，提供了适用于工业的图形显示、消息报警、过程值归档以及报表打印等模块，使其具有高性能的过程耦合、快速的画面更新及可靠的数据管理功能，Wincc实时分批从可编程控制器中读出相关检测和计
8、算参数，进行动态显示和存储。 Wincc的一个主要特点是开放性，它能和所有主要厂商的PLC进行通讯。总的来说，Wincc 软件是一套功能强大的组态软件，具有良好的人机界面，故障报警、记录、显示及打印等功能。能够用于多种用途的控制系统，同时提供嵌入式C语言编程，而且很容易配置形象、逼真的监控画面，也利于保证程序运行的安全性。 1.5 研究方向及目的本文所研究的挖泥船PLC控制系统共由多个PLC通过以太网通讯共同工作。而本论文所讨论的液压泥门控制系统位于PLC2中。本文研究目的在于搞清楚挖泥船的以太网通讯方式。了解各大小泥门的控制模式、预置条件、及制作出WINCC组态画面，通过WINCC人机界面来
9、控制PLC并用来实时监控挖泥船泥门的状态。二、挖泥船系统开发环境2.1网络拓扑本文所研究的自航耙吸挖泥船控制要求高，功能复杂，传感器、执行机构数量种类众多，单台PLC运算速度及资源已不能满足现代自航耙吸挖泥船的控制要求。而受到多任务操作系统的约束，功能强大的计算机也无法投入到实时性要求高的控制系统中。因此，本系统设置了底层和顶层两个环形网络。采用两个完全独立的环网，除了增强系统的独立、安全、可靠性外，也对网络负荷进行了分流，对网络上设备的属性进行了统一划分。顶层网络连接的设备为信号刷新速率较低的设备（如：潮位遥报仪、DGPS、电罗经、雷达等）、响应速度要求较低的指令设备（如：HMI人机界面工作站、历史数据分析工作站等）。底层网络连接各台控制PLC，为保证通信速度和网络安全稳定，PMS系统、AMS系统、主机和CPP控
