论文总字数：23560字

摘 要

本文是以多协议为基础设计远程PLC监控系统，给出了监视屏WINCC FLEXIBLE和PLC S7-300间，PLC S7-200与PLC S7-300间进行数据传输的温室远程控制的总体设计方案；然后本文介绍通过PROFIBUS—DP协议连接PLC之间的方法，就是通过EM277块来连接PLC S7-200与PLC S7-300，编写了温室的程序控制进行例证，编写了通过PLC S7-300进行决策并传输到PLC S7-200进行开关操作，并着重阐述通过PID来调节的控制系统的设计；接下来本文介绍了通过MPI协议连接的触摸屏WINCC FLEXIBLE与PLC之间现场级连接的设置，并介绍了WINCC FLEXIBLE组态界面的设计；之后本文介绍了用WINCC FLEXIBLE自带的以太网远程监视控制界面的设置方法；最终完成了由MPI，PROFIBUS—DP，以太网支撑整个温室控制的通信网络,并在最后总结展望该温室系统的一些优缺点。

关键词：多协议，PLC，WINCC FLEXIBLE，远程监控，温室

Abstract

This article designs PLC remote monitoring and control system based on multi- protocol ; This article also provides the overall design scheme of greenhouse remote control which is between WINCC FLEXLBLE and PLC S7-300 , PLC S7-200 and PLC S7-300 while they transfer data each other ; then this paper introduces the way which PLC connect each other through PROFIBUS-DP and writes some programs to prove it , PLC S7-300 connects with PLC S7-200 through the model of EM277,the programs include PID and how to make a decision through PLC S7-300 which transfer to PLC S7-200 to control the on/off of a machine ,extremely explains how to adjust the control system through PID ; Next , the article introduces how to connect WINCC FLEXIBLE with PLC which uses MPI , provides configuration interface of WINCC FLEXIBLE ; then this article shows the setting method of Ethernet remote control interface through WINCC FLEXIBLE’s own function ; Finally , we finish the greenhouse control system in support of MPI , PROFIBUS-DP and Ethernet，we also summarize and forecast this the advantages and disadvantages of this greenhouse.

Keywords：multi- protocol , PLC , WINCC FLEXIBLE , remote monitoring and control , greenhouse

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1本课题研究背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.3适用于西门子系列的各种协议 1

1.3.1MPI协议 2

1.3.2PROFIBUS-DP协议 2

1.3.3以太网协议 3

1.4研究目的及意义 4

1.5该课题主要的研究方向 4

第二章 温室智能控制系统的设计 6

2.1温室智能控制系统的组成 6

2.1.1传感器 7

2.1.3压力传感器 8

2.1.4氧气传感器 8

2.3执行器 9

2.3.1二氧化碳发生器 9

2.3.2温度加热器 10

2.3.2电动调节阀 10

2.4西门子PLC S7-200 11

2.4总结 11

第三章 西门子S7-300/200间通信设置研究及程序设计 12

3.1编程软件的介绍以及PID原理介绍 12

3.1.1西门子S7-300简介 12

3.1.2西门子STEP 7简介 12

3.1.3西门子S7-200介绍及编程软件介绍 12

3.1.4PID调节机制简介 13

3.2项目研究 14

3.2.1项目创建及通信连接 14

3.3程序编写 17

3.3.1S7-300程序的编写 17

3.4总结 21

第四章人机界面MPI协议实现 22

4.1人机界面WINCC FLEXIBLE的简介 22

4.2 WINCC FLEXIBLE与PLC的MPI协议实现 22

4.2.1项目的创建及连接 22

4.3 WINCC FLEXIBLE组态画面的设计 23

4.4总结 26

第五章远程监控模块 27

5.1工业以太网概述 27

5.2通过Smart Server进行远程访问 27

5.2.1支持监视控制功能的屏 27

5.2.2授权 27

5.2.3传递授权 28

5.2.4操作屏作为Server需要做的设置 29

5.2.5 监控Server密码设定 30

5.3客户端设置 31

5.3.2IE登入设置 33

第六章总结 36

参考文献 37

致 谢 39

第一章 绪论

1.1本课题研究背景

从上世纪90年代初开始，相继的涌现了PC计算机，与PC计算机相配套的Windows操作系统，Programmable Logic Controller可编程控制器，性能比较低的数据库技术。

生产技术日新月异 ,技术革新换代，劳动力成本日益上升^[1],中国经济的发展越来越依赖于工业自动化，要求同类型产品的生产需要连续快速。但是，仍然有许多的企业自动化水平很低，这样国家的经济发展就比较局促了。而在拥有一定自动化水平的企业但水平较低的，都是使用PLC—PC模式，用PC/PPI电缆连接的,大一些的企业也是不同车间之间各自控制，没有实现共同监控，不可以进行远程的控制，每个车间需配备工人，以及需要维修的麻烦，这大大影响了生产效率，以及劳力成本。这也并没有完全把PLC强大的通信功能完全使用出来。

反观远程控制系统中，我们需要把下位机PLC采集的实时数据传输到几公里甚至几百公里以外的上位机(如计算机)控制中心进行监视及控制,也就是经通信模块由PLC送入上位机中^[2]。使用一般的通信，单用PC/PPI电缆，但是会有距离原因会受到限制^[3]，这样就只能使用模拟载波等投资费用较高的无线传输方法，应用以太网TCP/IP可进行设备的远程控制，是通过内网外延接入外网接入的远程控制设备，从而控制现场的过程自动化设备^[4]。

1.2国内外研究现状

PLC产品上世纪80年代开始支持连续量控制，而且从90年代起PLC控制的功能越来越强大。而且主要体现在与外部通信能力的提高上面^[5]。

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