武汉理工大学毕业设计（论文）
元件 T47 T48 意义 离心式脱水机与聚合物泵启动间隔 聚合物泵与污泥机和切割机启动间隔 内容 50 50 100.0 续表3-1 备注 5s 5s VD10 1#变频器速度寄存器 VD20 含氧量反馈值寄存器 VD30 2#变频器速度寄存器 VD100 含氧量标准值寄存器 VD102 变频器速度标准值寄存器 VD104 USS_INIT指令执行结果 VD106 USS_RPM_R错误状态字节 3.6 PLC梯形图程序
本设计采用西门子公司为S7—200系列PLC开发的STEP 7—Micro/WIN SP8作为编程软件，采用的编程语言是梯形图程序指令。
由于程序较多，所以在此只对粗格栅系统的梯形图程序进行阐述说明。其中，所用到的输入输出地址及中间寄存器地址如下表3-2所示。
表3-2地址注释表
地址 注释 M0.3 自动方式启动标志 T37 粗格栅机运行时间 M2.6 粗格栅机停止标志 I3.7 粗格栅机过载 M0.4 粗格栅机运行标志 C1 粗格栅机2h定时中间计数器 M2.7 粗格栅机定时脉冲计数 T38 粗格栅机停止时间定时 I0.0 急停 I3.0 粗格栅液位差机 I4.1 1#清污机过载 M0.5 1#清污机运行标志 Q0.0 粗格栅机接触器 Q0.1 1#清污机接触器 粗格栅系统梯形图程序指令如下图3-10所示。
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图3-10 粗格栅系统梯形图程序
；当粗格栅液位差 ；有输入时，1#清 ；污机启动 ；计数10次， ；共定时2h ；定时12min ；定时到，粗格栅 ；机停止 ；粗格栅机运行 ；定时20min的粗 ；格栅机运行时间 3.7 PLC和变频器通讯
（1）USS通讯协议简介。USS协议（Universal Serial Interface Protocol 通用串行接口协议）是SIEMENS 公司所有传动产品的通用通讯协议，它是一种基于串行总线进行数据通讯的协议。USS协议是主-从结构的协议，规定了在USS 总线上可以有一个主站和最多30 个从站；总线上的每个从站都有一个站地址（在从站参数中设定），主站依靠它识别每个从站；每个从站也只对主站发来的报文做出响应并回送报文，从站之间不能直接进行数据通讯。另外，还有一种广播通讯方式，主站可以同时给所有从站发送报文，从站在接收到报文并做出相应的响应后可不回送报文。在使用USS协议之前，需要先安装西门子的指令库。USS协议指
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令在STEP7—MICRO/WIN SP8指令树的库文件夹中，STEP7—MICRO/WIN SP8指令库提供14个子程序、3个中断程序和8条指令来支持USS协议。调用一条指令时，将会自动地增加一个或几个子程序。
（2）USS通讯协议库。编程之前一定要将USS协议库添加进去，编程软件默认安装没有USS协议库的。USS_INIT指令：当EN输入接通时，每一循环都执行该指令。通过Mode输入值可选择不同的通讯协议：输入值为1，指定Port 0为USS协议并使用该协议；输入值为0，指定Port 0为PPI并且禁止USS协议。Baud设置波特率为1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或115200。Active指示哪个驱动激活，有些驱动只支持地址0到30。
在本次系统程序设计中，Mode的输入值为1，指定Port 0为USS协议并使用该协议；Baud设置波特率为9600；Active指示为16；USS_INIT指令完成标志存于M5.0；错误代码存于VB104。如下图3-11所示。
图3-11 USS_INIT指令
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4 系统的MCGS组态
4.1 软件简介
MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统。
MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
MCGS软件系统包括组态环境和运行环境两个部分。组态环境相当于一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计的目标和功能。
MCGS组态软件（以下简称MCGS）由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关。
MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序McgsSet.exe支持，其存放于MCGS目录的Program子目录中。用户在MCGS组态环境中完成动画设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后，生成扩展名为.mcg的工程文件，又称为组态结果数据库，其与MCGS 运行环境一起，构成了用户应用系统，统称为“工程” 。
MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境，由可执行程序McgsRun.exe支持，其存放于MCGS目录的Program子目录中。在运行环境中完成对工程的控制工作。
MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分构成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。
? 主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。
? 设备窗口：是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。
? 用户窗口：本窗口主要用于设置工程中的人机交互界面，诸如：生成各种动画显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。
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