简要说明：西门子牌的工业系统全自动定时喷淋系统的S7-1200设计产品：估价：520，规格：完善，产品系列编号：齐全

工业系统全自动定时喷淋系统的S7-1200设计

    西门子触摸屏（HMI）具有超早期、高智能、小型化、多功能、高可靠性、简单实用等特点。该装置是结合多年来该公司在国内外工业领域及民用建筑领域得系统集成项目中所积累下的大量宝贵经验研制而成的。该监控设备采用工业计算机进行设计研制，具有良好的可靠性，同时优化了人机交互功能，使整个系统易于安装、调试及维护，主机采用总线制数据传输方式，配接剩余电流式电气火灾监控探测器，组成大容量电气火灾监控系统触摸屏的主要功能就是取代传统的控制面板和显示仪表，通过控制单元（如PLC）通讯，实现人与控制系统的信息交换，更方便地实现对整个系统的操作和监视。

    本案例主要介绍了S7-1200及其西门子KTP1000触摸屏在全自动定时喷淋系统中的设计与应用。
    1 前言
    传统的工业控制系统一般使用按钮和指示灯来操作和监视系统，但很难实现系统工艺参数的现场设置和修改，也不方便对整个系统的集中监控。西门子触摸屏的主要功能就是取代传统的控制面板和显示仪表，通过控制单元（如PLC）通讯，实现人与控制系统的信息交换，更方便地实现对整个系统的操作和监视。触摸屏由于操作简便、界面美观、人机交互好等优点，将在控制领域得到广泛的应用。本案例主要介绍了S7-1200及其KTP触摸屏在全自动定时喷淋系统中的设计与应用。

   2 全自动定时喷淋系统的控制要求

    在全自动豆芽生产中，开机生产豆芽时应注意喷水间隔时间控制旋钮及喷水延续时间，并在每次供水时，观察排水管口出水有无异常情况，发现有异常情况时，应打开箱门检查，及时排除故障。由此可以看出，全自动定时喷淋系统是豆芽生产的关键。图1所示为全自动喷淋系统示意。
                  
                  
                
                                             图1 全自动喷淋系统示意

    任务要求如下：（1）西门子S7-1200 PLC连接现场的行车左右限位和热继电器信号等输入信号，同时连接水泵、行车左行和右行、故障指示灯、运行指示灯；（2）在西门子触摸屏KTP1000可以进行全自动喷淋系统的启动与停止，进行各个输入输出状态显示，同时能在触摸屏上进行一天内6次喷淋时间的设置；（3）设置的喷淋时间一旦到达，则延时5s后开启喷淋水泵，再延时5s行车左行，待左限位触发时，行车右行，待行车右限位触发时，行车左行离开限位一段时间后停止，这就是一次喷淋过程；（4）能在西门子触摸屏上显示和设置当前时间。

    3 S7-1200 PLC的时钟指令、变量定义与软件编程

    （1）时钟和日历指令

    日期和时间指令可以用于设计日历和时间计算，其中表1为TIME数据类型与DTL数据结构的比较：

    ● T_CONV 用于转换时间值的数据类型： （Time 转换为 DInt）或（DInt 转换为Time）

    ● T_ADD 用于将 Time 与 DTL 值相加： (Time + Time = Time) 或 (DTL + Time = DTL)

    ● T_SUB 用于将 Time 与 DTL 值相减： (Time - Time = Time) 或 (DTL - Time = DTL)

    ● T_DIFF 提供两个 DTL 值的差作为 Time 值： DTL - DTL = Time

    时钟指令用于设置和读取 PLC 系统时钟，使用数据类型 DTL 提供日期和时间值。需要注意的是S7-1200存储的是世界标准时间，即格林威治时间。

    （1）WR_SYS_T为T（写入系统时间）使用参数 IN 中的 DTL 值设置 PLC 日时钟，该时间值不包括本地时区或夏令时偏移量，即为世界标准时间。

    （2）RD_SYS_T（读取系统时间）从 PLC 读取当前系统时间，为世界标准时间。

    （3）RD_LOC_T（读取本地时间）以 DTL 数据类型提供 PLC 的当前本地时间。

     通过使用用户在 CPU 时钟设备配置中设置的时区和夏令时偏移量计算本地时间。其时区组态是相对于协调世界时系统时间的偏移量。夏令时组态指定夏令时开始时的月份、星期、日期和小时。标准时间组态也会指定标准时间开始时的月份、星期、日期和小时。时区偏移量始终会应用到系统时间值。只有在夏令时有效时才会应用夏令时偏移量。

   （2）变量定义

    根据工程要求，对自动喷淋系统的输入、输出、中间变量和其他相关数据进行定义，具体如表2所示。其中%MB110-%MB121为触摸屏进行设置的6个自动喷淋时间，数据类型为byte。

                                 
 除了以上变量外，还定义了全局数据块DB1，其包含的数据结构如表3所示。从表中可以看出，共包括time_set1即时间设置、Time_now即现在时间，数据类型为DTL类型。

（3）PLC编程

    全自动喷淋的PLC程序块结构如图3所示，共包括上电初始化OB100、主程序OB1、全局数据块DB1和定时器背景数据块DB2、DB3。
  
    上电初始化OB100，它主要进行数据的复位，包括将“定时到状态”变量复位、“行车状态值”设为4、故障报警字设为0。主程序OB1主要进行时钟的读写、自动喷淋的时间控制、故障报警等。

    4 触摸屏的画面管理与报警组态

    根据触摸屏的画面向导建立如图4所示的画面，它包括根画面、PLC时间等。
             
                
                                         图2 触摸屏画面

    在本案例中，最重要的两个画面为主画面（图5所示）、时间设置（图6所示）。在主画面中，可以实时显示当前的时间，显示泵和行车的运行状态，也可以对每天的6次喷淋时间进行设定。一般喷淋时间只需要“时”和 “分”两个单位即可。
  
    5 结束语

    在本案例中，西门子KTP1000触摸屏集成到S7-1200中充分体现了西门子的TIA思想，即全集成自动化思想，它是用一种系统完成原来由多种系统搭配起来才能完成所有功能的系统。应用这种解决方案，可以大大简化系统的结构，减少了大量接口部件，应用全集成自动化可以克服上位机和工业控制器之间、连续控制和逻辑控制之间、集中与分散之间的界限。同时，全集成自动化解决方案还可以为所有的自动化应用提供统一的技术环境，主要包括：统一的数据管理、统一的通讯、统一的组态和编辑软件等。基于这种环境，各种各样不同的技术可以在一个用户接口下，集成在一个有全局数据库的系统中。