测控技术实验报告.docx

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测控技术实验报告

测控技术与测控网络系统

串口通信与控制系统

实验报告

2013年5月4日

实验一串口通信与控制系统实验

1、实验目的

1.了解RS232/RS485串行总线通信系统的基本组成。

2.了解串行调试软件的使用方法，熟悉串行通信系统的调试方法。

3.掌握VB和VC编程语言在在串行通信方面的编程方面的应用。

2、实验设备

1.计算机（具有双串口）一台

2.交叉串口线一条

3.串口调试工具软件、虚拟仪表软件、VB/VC软件各一套

3、实验内容

1.计算机串口COM1\COM2

COM1端口参数：

COM2端口参数：

二、串行接口通信测试试验

COM1，COM2数据互发实验：

3.串行仪表通信实验

4、实验总结：

本次试验主要进行了串行通信的试验，包括串口间的互传信息及串口及仪表间的信息传送，了解了串行总线通信系统的基本组成和工作过程以及串行调试选件的基本应用，本次试验基本没有遇到太大的问题，但掌握的内容仅限于实验过程，对于RM404仿真软件的使用及串行仪表通信在其他情况下的应用还存在有较多的盲点，会在以后的学习中主动地去掌握。

测控技术与测控网络系统

组态软件认识

实验报告

学生姓名：

李伟

学号：

10054217

专业班级：

测控1002班

2013年5月4日

实验二组态软件认识实验

1、实验目的

1.掌握组态软件的工作原理

2.学习工程组态的过程与方法。

2、实验设备

1.计算机一台

2.串口调试工具软件、工业组态软件各一套

3、实验内容

1.新建工程

打开组态王软件，新建一个工程，点击文件—新建工程

点击下一步，选择工程所在的目录，点击下一步，给新建的工程命名，点击完成，工程创建结束。

2.创建画面

双击新建的工程，

点击画面—新建，创建一个新的画面；

然后根据实验要求，在画面上画出工艺流程图，所需的原件可以在，菜单栏的图库—打开图库中选择；

多个画面之间的链接，如在主画面中设置如下的文字，双击文字设置其动画连接：

点击按下时，设置命令语言，显示报表画面；

图中的罐中液位的高度与进出口流量，泵的开度有关，需要定义变量，定义变量时在工程浏览器的界面；

点击数据库—数据词典—新建；

定义I/O设备；

点击连接设备，选择新建，PLC—亚控—仿真PLC—COM，定义名称，选择COM口，设置设备地址，选择新建的PLC作为连接设备，CommErr寄存器变量为可读写的离散变量，用来表示组态王与设备之间的通讯状态。

CommErr=0表示通讯正常；CommErr=1表示通讯故障。

用户通过控制CommErr寄存器状态来控制运行系统与仿真PLC通讯，将CommErr寄存器置为打开状态时中断通讯，置为关闭状态后恢复运行系统与仿真PLC之间的通讯。

3.编辑画面命令

画面中的设备都关联好变量以后，点击编辑—画面属性—命令语言，来编辑命令，控制画面的运行。

4.通讯设置

组态王有与外部设备的通讯功能，如使用与MODBUS仪表通讯时，设置如下：

设备—新建，选择PLC—莫迪康—MODBUSASCII—COM，

测试MODBUS连接情况时，可以在新建的设备MODBUS右击，显示测试MODBUS

5.运行程序

运行程序时，在显示画面的界面上点击文件—切换到View，画面—打开

操作具体过程如下：

4、实验总结：

本次实验是对组态王软件的应用实验，学习了组态王的创建过程及与PLC构建起的测控系统，组态王创建的工程画面清晰直观，容易理解，但其与设备的连接过程较为繁琐，需要细致的学习才能够更准确地掌握。

测控技术与测控网络系统

现场总线系统认识及控制

实验报告

学生姓名：

李伟

学号：

10054217

专业班级：

测控1002班

2013年5月4日

实验三现场总线系统认识及控制实验

1、实验目的

1.熟悉现场总线控制系统的组成

2.认识现场总线控制系统中的主要设备

3.了解常用的现场总线控制软件

2、实验设备

1.PROFIBUS现场总线控制系统一套

3、实验内容

系统由ET200S分布式IO模块、西门子S7-200PLC、S21-3，S21-4，S21-5系列模拟实验平台、HMI、工程师站等部分组成，主要构成PROFIBUS总线和工业以太网两种控制系统。

（1）PROFIBUS总线系统：

由ET200S和S7-200组成，其中S7-200通过EM277模块接入PROFIBUS总线，由具有PCI接口的PROFIBUS总线接口卡CP5611实现对总线上设备的控制。

（2）工业以太网系统：

由S7-200通过CP243-1模块接入工业以太网。

以上系统可以通过上位机控制PLC和触摸屏及远程I\O控制系统，实现对S21系列实验平台的控制，实验步骤：

1.认识实验室现场总线控制系统的基本组成与连接方法。

2.认识S7-200、ET200S、EM277、CP243-1、CP5611、智能压力变送器等总线设备。

3.认识SIMATIC工业控制软件，了解软件读取数据的过程。

4、实验总结

本次实验是现场总线系统认识及控制实验，对PROFIBUS及工业以太网进行了初步的了解，PROFIBUS是ProcessFieldbus的缩写，是面向工厂自动化和流程自动化的一种国际性的现场总线标准。

1网络中所有从站具有同样的优先权；

网络可以是单主站或多主站结构；可以进行循环和非循环通信。

第一类主站和从站间的通信是循环的、不间断的；和2类主站有关的通信都是非循环数据通信，可以通过DP-V1来实现；为了安全原因，只能有一个主站对相应的从站进行控制（写入数据）；一类主站和二类主站均可以读取从站的数据；每个从站可以有多达244字节的输入和输出数据；传输速率可以高达12Mbps。

工业以太网是基于IEEE802.3（Ethernet）的强大的区域和单元网络。

利用工业以太网，SIMATICNET提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。

企业内部互联网（Intranet），外部互联网（Extranet），以及国际互联网（Internet）提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域，而且还可以应用于生产和过程自动化。

继10M波特率以太网成功运行之后，具有交换功能，全双工和自适应的100M波特率快速以太网（FastEthernet，符合IEEE802.3u的标准）也已成功运行多年。

采用何种性能的以太网取决于用户的需要。

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ET200从站组态

实验报告

学生姓名：

李伟

学号：

10054217

专业班级：

测控1002班

2013年5月4日

实验四ET200从站组态实验

1、实验目的

1.熟悉STEP7、SIMATIC组态软件的使用。

2.熟悉并掌握ET200S分布式IO模块的使用方法。

3.了解PROFIBUS-DP总线接口卡CP5611的工作原理，掌握使用方法。

4.掌握PROFIBUS-DP从站的组态过程。

2、实验设备

1.PROFIBUSDP现场总线控制系统一套

2.万用表（带电流检测功能）一套

3.4-20毫安温度变送器

三、实验内容：

1.ET200S组态

（1）配置PCStation

1.打开StationConfigrationEditor，分别在第一插槽插入OPCServer，

第三槽插入CP5611卡。

2.配置CP5611PROFIBUS参数。

3.更改StationName。

（2）在STEP7中组态PCStation

1.打开SIMATICManager,新建一个项目“S7EM277”，通过Insert>Station>SimaticPCStation插入一个PC站，注意站名要更改成StationConfigurationEditor中所命名的StationName。

2.双击“Configuration”打开硬件组态窗口，组态与所安装SIMATICNET软件版本相一致的硬件，插槽结构与在StationConfigurationEditor组态的PC站一致，即分别在第一插槽插入OPCServer，第三槽插入CP5611卡，并配置CP5611参数，点击“OK”编译并保存。

3.点击ConfigureNetwork“”打开NetPro，在OPCServer的连接表的第一行右键选择“InsertNewConnection”或Insert>NewConnection插入个新的连接。

4.为OPCServer定义新连接，连接伙伴选择“Unspecified”，连接类型选择“S7connection”。

5.点击“Apply”编辑连接属性，在“Partner”地址栏填写通讯方EM277的地址。

生成的连接名称可点击“AddressDetails”更改。

6.点击“OK”退出至NetPro窗口，生成连接S7connection_1，点击“SaveandCompile”编译并保存。

7.点击电脑左下侧“开始”打开控制面板，选中“设置PG/PC接口”双击打开“SetPG/PCInterface”窗口，选择“PCinternal（local）”点击“OK。

8.保存编译无误后，会有黄色箭头标识，将正确组态信息下载到PCStation中。

9.下载完毕后，查看StationConfigurationEditor的正确状态，可以看到紫色标识中的红色“X”已去除。

10.打开“SetPG/PCInterface”窗口，此时选择“CP5611（PROFIBUS）〈Active〉”点击“OK”。

11.点击电脑左下侧开始打开Simatic>SimaticNet>Configuationconsole打开Modules>CP5611>General，检查CP5611工作模式及插槽号。

（3）生成S7-200项目

1.打开STEP7-Micro/win软件，生成S7-200项目，双击“通讯”功能图标，配置Micro/win与S7-200CPU的连接。

双击“刷新”搜索200CPU节点地址，选中该节点，地址栏中的远程地址更改为EM277地址“4”，，点击“OK”退出，通讯配置完成。

（4）OPCScout测试通讯

1.点击电脑左下侧开始打开Simatic>SimaticNet>OPCScout，点击“OPC.Simatic.NET”，添加一个组，本例为此组取名为cpu224。

2.双击生成的连接组“cpu224”打开OPC-Navigator，选择“S7”协议，自动显示已组态的S7connection_1，点击“objects”显示所有通讯数据区，以I/M/Q/DB为例创建通讯数据，点击“→”将条目送到右侧窗口，点击“OK”，如通讯正常，则在“Quality”一栏中显示为“good”。

3.在200CPU侧对V变量赋值，VB200和VB0在OPCScout中对应DB变量接受无误，DB1.DBB200和DB1.DBB0。

4.在OPCScout中对Q变量赋值。

2.ET200S组态

（1）配置PCStation

1.打开StationConfigrationEditor，分别在第一插槽插入OPCServer，

第三槽插入CP5611卡。

2.配置CP5611PROFIBUS参数。

3.更改StationName。

（2）在STEP7中组态PCStation

1.新建一个项目，通过Insert>Station>SimaticPCStation插入一个PC站，注意站名要更改成StationConfigurationEditor中所命名的StationName。

2.打开硬件组态窗口，组态与所安装的SIMATICNET软件版本相一致的硬件，插槽结构与在StationConfigurationEditor组态的PC站一致。

3.分配CP5611网络参数

双击CP5611打开其属性对话框，将CP5611接口设为profibus,点击“New”建立一个Profibus网络，Profibus地址与波特率的设置要与“StationConfiguratorEditor”中对CP5611参数设置相同．同时，在OperatingMode中，选择DP模式为DPmaster。

（3）OPCScout测试通讯

1.点击电脑左下侧‘开始’打开Simatic>SimaticNet>OPCScout，点击“OPC.Simatic.NET”，添加一个组，本例为此组取名为“ET200S”。

2.双击生成的连接组“ET200S”打开OPC-Navigator，此窗口中显示所有的连接协议。

打开CP5611文件夹，会看到组态的站号为3的从站，双击这个从站，即可出现有可能被访问的对象树（objectstree）,点击“objects”显示所有通讯数据区，点击“→”将条目移送到右侧窗口，点击“OK”，如通讯正常，则在如图中“Quality”一栏中显示为“good”。

3.PA仪表组态

（1）配置PCStation

1.打开StationConfigrationEditor，分别在第一插槽插入OPCServer，

第三槽插入CP5611卡。

2.配置CP5611PROFIBUS参数。

3.更改StationName。

（2）在STEP7中组态PCStation

1.新建一个项目，通过Insert>Station>SimaticPCStation插入一个PC站，注意站名要更改成StationConfigurationEditor中所命名的StationName，即命名为“PAOPC”。

2.打开硬件组态窗口，组态与所安装的SIMATICNET软件版本相一致的硬件，插槽结构与在StationConfigurationEditor组态的PC站一致。

3．分配CP5611网络参数

双击CP5611打开其属性对话框，将CP5611接口设为profibus,点击“New”建立一个Profibus网络，Profibus地址与波特率的设置要与StationConfigurator中对CP5611参数设置相同．同时，在OperatingMode中，选择DP模式为DPmaster。

（3）OPCScout测试通讯

1.打开Start>Simatic>SimaticNet>OPCScout，点击“OPC.Simatic.NET”，添加一个组，本例为此组取名为PA。

2．双击生成的连接组“PA”打开OPC-Navigator，此窗口中显示所有的连接协议。

打开CP5611文件夹，会看到组态的站号为6和7的从站，双击6号从站，即可出现有可能被访问的对象树（objectstree）,点击“objects”显示所有通讯数据区，点击“→”将条目移送到右侧窗口，点击“OK”，如通讯正常，则在如图中“Quality”一栏中显示为“good”。

实验结果如图所示：

4、实验总结

这次实验是ET200S的从站组态实验，它应用的是PROFIBUS现场总线控制系统，通过STEP7\SIMATIC组态软件实现工作过程，整个组态过程较为复杂，在实验中，按照实验讲义中的步骤进行实验，但在实验过程中，发现CP5611出现问题，以至于接下的实验无法进行，在与其它小组的组合实验中，也存在有许多小的问题，但通过与老师的交流都一一解决，这次实验对我们掌握PROFIBUS的从站组态过程有着很大的帮助，对以后在实际现场的作业奠定了基础，但整个过程仍有较多的疑问，还需要进一步的理解。