硬件接线图
DI模块
双线回路图描述： FY106A、HZSL103A1分别 代表催催化剂物料阀状态、过 滤釜搅拌开关状态。图中DI模 块的1,20端子接24VDC。以第 一路1号炉FY106A催化剂物料 阀为例，当FY106A催化剂物 料阀关闭时，PLC输入的开关 量为1，则1、2引脚短路。该 闭合信号送入数字量输入模块 并转化为内部的S7-300信号电 平。
报警模块 FC2
报警模块 FC2
报警模块主要用来实现系统各部 分的报警以及报警处理功能，包 括洗涤釜温度的越限报警、洗涤 釜压力的越限报警、新旧己烷流 量的越限报警等。
洗涤釜温度PID运算模块 FC3
洗涤釜压力PID运算模块 FC4
己烷流量PID运算模块 FC5
程序控制模块 FC6
其中M0.0表示启动按钮， M0.1表示第一步操作升温 ，M0.2表示第二部操作加 酯，M2.1表示等待状态， M20.0为手自动转换开关 可以手动中断程序。第一步 操作中，当处于等待状态时 ，M2.1接通，按下启动按 钮，M0.0接通，M0.2为常 闭触点，则M0.1得点输出 ，并完成自锁。当第二步操 作开始时，常闭触点M0.2 断开，此时结束加热操作。
硬件接线图
AI模块
双线回路图描述： FE/T106A、TE103A1、 PT103A1分别代表催化剂的流 量、洗涤釜温度、洗涤釜压力 。图中AI模块的1,20端子接 24VAC。以第一路1号炉 TE103A1洗涤釜温度为例，温 度变送器通过热电阻测量出过 滤釜的温度并转变为4~20mA 电流信号输入SM331,并转换 为S7-300内部处理用的数字信 号。
6
8点AI，4-20mA 6ES7 331-7KF02-0AB0
7 4点AO，4-20mA 6ES7 332-5HD01-0AB0
8
DIN导轨482mm 6ES7 390-1AE80-0AA0
9
以太网模块
6ES7 343-1CX10-0XE0
数量 1 1 1 1 1 1 1 1 1
PLC硬件组态
在编程软件STEP 7中对PLC的硬件配置如图
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PART FOUR
软件设计
主程序 OB1
主程序包括启动洗涤釜 温度PID模块、洗涤釜 压力PID模块、新己烷 流量PID模块、旧己烷 流量PID模块以及状态 切换程序。其中，每个 “CALL”指令会调用 S7-300PLC中的相应模 块。
AI转换模块 FC1
AI转换模块完成的功能是将机器 数转化为工程量数，这里以洗涤 釜温度为例进行说明。 “invalue”代表输入量， “outvalue”代表输出量。输入 量的范围是0到27648，输出量 的范围是0到200摄氏度。整个 模块代表的含义是将0-27648范 围内的机器数转化为工程量数0 到200内的实数，并将输出输出 保存在名为AI的共享数据块中。
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PART TWO
总体方案设计
控制方案
目前常用的三种工业自动控制系统分别是DCS，FCS，PLC。 DCS系统基本上是PLC系统的集成，主要用于控制比较繁琐的系统。而 FCS系统是三者中最先进的控制系统，但其成本很高。由于本课题只是 针对气相催化剂的过滤系统的控制，系统规模比较小，本文选择了性能 高的PLC系统作为控制系统。
PLC模块配置
序
说明
型号
1
PS307电源5A
6ES7 307-1EA00-0AA0
2
CPU
6ES7 314-1AG14-0AB0
3
内存卡128KB
6ES7 953-8LG30-0AA0
4
16点DI，24VDC 6ES7 321-1BH02-0AA0
5
8点DO,RELAY
6ES7 322-1BH01-0AA0
全球PLC种类繁多，而西门子PLC相对于其它种类的PLC性价比 较高，而且可操作性强，拥有配套使用的组态软件和伺服系统，在国内 的应用也更为普遍。西门子公司的PLC种类分为S7-200、S7-300、S7400等。S7-200用于小型的电气控制系统，S7-300用于中型系统，S7400用于大型控制系统，通过对具体控制任务以及控制要求的分析，采 用了SIEMENS S7-300系列的PLC。
硬件接线图
AO模块
双线回路图描述： TY103A1、SY103A1分别代 表低压蒸汽阀、过滤釜调速开 关。图中AO模块的1,20端子 接24VDC。以第一路1号炉 SY103A1过滤釜调速开关为例 ，当PLC输出的模拟量为1时， 3、6引脚短路，继电器线圈得 电，继电器7、8引是常开触点 ，此时闭合。启动SY103A1过 滤釜调速开关。
对比DCS，FCS，PLC三大控制系统从而选出PLC作为气相催化剂过滤的控制系 统。然后完成了控制系统的硬件设计，包括PLC的选型，模块的配置以及硬件接 线图的绘制。最后完成了控制系统软件的设计以及程序的仿真调试。最终实现 了基于PLC的气相催化剂的过滤系统的设计。
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PART SIX
致
谢
致谢
THANKS!
大学生活即将结束，在此，我要感谢所有教导我的老师和陪伴我一齐成长 的同学，他们在我的大学生涯给予了很大的帮助。本论文能够顺利完成，要特别 感谢我的导师***，***对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指 引与教导 , 使我得以最终完成毕业论文设计！
最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩 的各位老师表示感谢！
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PART THREE
硬件设计
PLC模块配置
PLC规模大小的重要决定因素是I/O的点数。 数字量输入输出模块在课题设计中的主要功能是完成对升温，加 酯，加己烷的启停控制以及信号的检测等工作。本课题查出DI/DO均是 4个，课题设计采用的DI/DO模块的型号为SM321/SM322，分别为16 通道、8通道模块。 模拟量输入/输出模块的主要功能是进行模、数之间的转换。本 课题本课题查出DI/DO均是4个，课题设计采用的AI/AO模块为 SM331/SM332 系列的模块，分别为8通道、4通道模块。 PLC的主要硬件配置如下表所示。
气相催化剂过滤装置
PLC控制系统设计
答辩学生：***
指导老师：***
目录
CONTENTS
1 课题概述 2 总体方案设计 3 硬件设计
4 软件设计 5 调试总结 6致 谢
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PART ONE
概述
选题背景及意义
本次课题为基于PLC的气相催化剂的过滤系统控制层设计， 课题来源于某化工企业的生产项目，催化剂的过滤是生产过程中 一个重要阶段，过滤工艺流程中温度、压力、流量等过程变量的 控制精度对催化剂产品的性能尤为关键。
恳请各位老师批评指正！
硬件接线图
DO模块
双线回路图描述： FY106A、HZSL103A1分别 代表催化剂物料阀、过滤釜搅 拌开关。图中DO模块的1,20 端子接24VDC。以第一路1号 炉FY106A催化剂物料阀为例 ，当PLC输出的开关量是为1时 ，那么1、2引脚短路。继电器 FX106A线圈得电。继电器1、 5引脚是常开触点，此时闭合 。该闭合信号被送到变频器。 变频器启动FY106A催化剂物 料阀。
程序控制模块 FC6
程序控制模块 FC6
程序控制模块 FC6
程序控制模块 FC6
程序控制模块 FC6
程序控制模块 FC6
程序控制模块 FC6Fra bibliotek程序控制模块 FC6
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PART FIVE
调试总结
运行调试
1、程序仿真 2、程序下载 3、信号调试
总结
本课题设计主要完成的工作总结如下： 首先调查课题的研究背景及其意义，了解工业自动化控制系统的发展。
PLC系统能有效的代替人工完成催化剂的过滤过程，减少一 些潜在的危险，完成了过程控制，提高企业的生产效率，降低生 产成本，为企业带来高的收益。
主要研究内容
首先分析了气相催化剂的过滤系统，通过对分散控制系统(DCS)、 可编程逻辑控制器(PLC)、现场总线控制系统（FCS)这几种控制方案进行 了比较，确定以PLC控制系统实现气相催化剂的过滤系统的设计。给出了 基于PLC的气相催化剂的过滤系统的设计，其中包括S7-300的CPU、I/O 扩展模块、通信模块、电源等的硬件选型，设计I/O扩展模块的接线图； 进行了气相催化剂的过滤系统控制程序的设计，其中包括对S7-300软件 的介绍，硬件组态，编写程序并完成梯形图的绘制。最后是系统调试。