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机和下位机plc之间的通讯，底层为profibus-dp现场总线，用于下位机plc主站(dpm1)和四个从站(dps1-dps4)之间的通讯，其中，plc主站和从站控制液位、压力和温度流量等过程控制实验装置。系统用 simatic step 7软件进行网络组态、硬件组态以及plc控制程序的编写，并用组态软件simatic wincc实现了上位机与plc的动态连结。 2.1 现场部分 现场部分是所需控制的液位、温度流量和压力实验装置，变送器将采样数据转换成 4～20ma的电流信号，直接接入sm334模块(模拟量输入/输出模块)，经模/数转换变成0～27648的数字量。开关量的输入输出接入sm323模块(数字量输入／输出模块)。 2.2 控制单元 控制单元采用西门子plc,s7-300系列plc功能强大，采用模块化设计，有中央处理单元(cpu)、各种信号模块(sm)、通信模块(cp)、功能模块(fm)、电源模块(ps)、接口模块(im)等，有多种规格的cpu可供选择。通过cpu上集成有profibus-dp接口、 mpi接口或通信模块可以连接 as-i接口、profibus总线和
节省了三分之一的开销，更重要的是为中小规模场合的分布式监控系统的设计提供了一种较高性能价格比的设计方法。至于中继器的选择，由于plc的物理层采用rs485接口，所以有很多相关的第三方产品支持。从中我们选用一种带防雷保护的中继器，使系统的安全运行得到了保障。2 主部plc控制原理主站plc有三个任务：（1）水厂现场数据采集；（2）供水管恒压力控制；（3）水源地数据采集及深井泵远程控制。以cpu312imf为核心的主站控制电路如图2所示。首先，水厂现场数据有7路模拟量，我们选择的ai/ao扩展模块为sm334，它包括4路模拟量输入和2路模拟量输出。为降低成本，我们用2片cd4066模拟开关进行扩展，构成8路ai输入。当ao2输出0v时，选通4066-1的4路模拟量输入；而当ao2输出10v时选通4066-2的4路模拟量。这种分时采集的方法利用plc编程较易实现。实际应用中，分时操作时间间隔为100ms，各个采集量的含义及内存地址如表1所示。表1 水厂区模拟量数据名 称ai地址内存ao2输出（v）含 义电压piw256mw00变频控制柜电源电压电流1piw258mw201#水泵工作电流电流2piw
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