管節立式蒸養控制系統的實現與測試

石淼

摘 要： 根據管節立式蒸養工藝要求，采用西門子S7?300系列PLC，開發了基于西門子組態軟件WINCC及編程軟件STEP7的控制系統。介紹了系統的人機界面的實現及軟件設計。實踐表明，該系統工作可靠、自動化程度高。

關鍵詞： 立式蒸養； PLC； 溫度控制； STEP7

中圖分類號： TN911.7?34； TP273 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）13?0126?03

Implementation and testing of vertical steam?curing control system of pipe pile

SHI Miao

（Jiangsu Automation Research Institute， Lianyungang 222006， China）

Abstract： Accordings to the request of vertical steam?curing of pipe pile， the control system bases on WINCC and STEP7 was developed with Siemens S7?300 PLC. The software design and realization of human?machine interface are presents. The actual application shows that the system is reliable and has high degree of automation.

Keywords： vertical steam?curing； PLC； temperature control； STEP7

0 引 言

蒸養作為高品質混凝土產品的生產過程中的一道關鍵工序主要用于在規定的時間范圍內使混凝土保持適當的溫度，以使混凝土的品質及耐久性得到可靠的保證。由于工藝過程長達十多小時，如采用人工監控的方法來實現，很容易出人為的差錯，控制的精度也很難保證。本文通過對管節立式蒸養系統控制過程的研究，提出了基于西門子S7?300系列PLC及WINCC的監控系統，通過現場應用取得了良好的效果。

1 工藝簡介

管節立式蒸養控制系統通過PLC實現30路共60部加熱窯的溫度控制，具有實時監視、打印表格、溫度曲線、超溫報警、歷史資料保存，報表數據打印等功能。系統采集現場鉑電阻溫度信號，通過開關蒸汽電磁閥實現溫度按照分段控制曲線調節。溫度分段控制至少6段，控制精度≤±1℃，溫度范圍為10～120 ℃，分段控制溫度曲線斜率可隨意設定，有手動?自動切換功能。每路配有獨立的顯示溫度表頭，可單獨對故障支路實行手動控制。

2 系統構成

蒸養溫度控制系統由操作員站和控制柜組成。操作員站采用研華工控機。控制部分采用西門子S7?300系列PLC。S7?300 是模塊化中小型PLC系統，它能滿足中等性能要求的應用。模塊化，無排風扇結構，易于實現分布，易于用戶掌握等特點使得S7?300成為各種從小規模到中等性能要求控制任務的方便又經濟的解決方案。S7?300具有廣泛的應用領域，多種性能遞增的CPU和豐富的且帶有許多方便功能的I/O擴展模塊。當任務規模擴大并且愈加復雜時，可隨時使用附加模塊對PLC 進行擴展。

根據控制要求，系統選用CPU 314作為主控制單元，通過8路SM331 RTD模塊采集現場鉑電阻信號，由32路DC 24 V數字量輸出模塊控制蒸汽電磁閥的開啟與關斷。在控制柜上配有觸摸屏，操作員站、PLC與觸摸屏通過多點接口（MPI）進行通信。當操作員站出現故障時，操作人員完全可以通過觸摸屏完成所有的設置以及操作，提高了系統的可靠性。系統的連接如圖1所示。

3 人機界面設計

人機界面的設計主要通過西門子組態軟件WINCC來完成。WinCC是運行于Windows 2000和XP下的Windows控制中心，是一個模塊化、可延展的系統，擴展非常靈活。可用于操作和監控、報警、記錄、歸檔和管理等。

圖1 控制系統連接圖

人機界面主要由加熱窯分布圖、表格數據、溫度趨勢圖、溫度控制折線設定及報警查詢五部分組成，通過點擊按鈕即可進入相對應的界面。開機后系統自動進入加熱窯分布圖的操作界面。加熱窯分布圖集中顯示所有加熱窯當前狀態、蒸汽電磁閥狀態、實時溫度以及報警情況。通過單擊加熱窯圖標，即可進入相應加熱窯控制對話框（見圖2）。在對話框中集成了自動運行、停止以及跳入下一階段三個按鈕并對閥門狀態、實際溫度、設定溫度、當前階段號以及運行時間進行集中顯示。通過點擊自動運行按鈕，程序即按照溫度控制折線設定界面設定的參數自動運行，在運行期間如果需要跳出本步序溫度設定曲線使溫度按照下一步序溫度設定曲線運行只需點擊跳入下一階段按鈕即可，此時對話框中相應的參數也隨之自動調整。

圖2 加熱窯控制對話框

表格數據中集成了所有加熱窯狀態、設定溫度、實際溫度、閥門狀態、當前階段號、當前階段運行時間等的信息。趨勢圖中包含所有加熱窯的溫度趨勢，點擊任一個按鈕即可進入相應的趨勢圖。點擊全景圖上的“報警查詢”按鈕既可進入報警頁面，該頁面既可顯示實時及以前的報警信息，又可以查看消除報警的信息。

點擊任一界面上的“溫度控制折線設定”按鈕即可進入溫度分段控制參數設定界面。操作員根據需要可以設定最多十個階段的溫度及各階段對應的時間值。設定完成后按“刷新”按鈕，系統即可按照編定的程序將設定值在曲線圖上顯示出來。當加熱窯開始運行后，相應的溫度趨勢圖上也將同時顯示設定曲線和實際溫度曲線，以便操作人員時時對比觀察相關數據。

4 軟件實現

系統采用西門子STEP7編程。STEP7是一種用于對SIMATIC可編程邏輯控制器進行組態和編程的標準軟件包，它是SIMATIC工業軟件的一部分。STEP7支持梯形圖、語句表及功能塊圖的編程方式。編程人員可根據需要靈活選擇編程方式，主程序流程圖如圖3所示。

圖3 主程序流程圖

當現場準備完畢，操作人員點擊自動運行按鈕后，程序進入自動運行狀態。首先初始化程序，初始化程序完成對當前步序號、當前步序時間設定值、當前步序時間計數器值、上次設定溫度的置數并將溫度分段控制參數設定界面設定的初始溫度賦值給本次設定溫度。計時器計時6 min后，當前步序時間計數器值加1，調用有參功能FC2（見圖4），程序將當前步序時間計數器值及其他參數賦值給FC2，FC2根據程序計算出當前步序溫度設定值，該值作為PID調節功能的輸入參數被賦值給由連續控制器FC41及脈沖發生器FC43組成的PID控制器。PID控制器經過PID計算輸出控制電磁閥開關的脈沖信號。此時比較現場反饋值與當前步序溫度設定值，當現場反饋值小于當前步序溫度設定值時開閥，否則關閥。在當前步序時間計數器值等于設定值以及跳步指令為1時FC2產生步序結束指令。當步序結束指令為1時，對跳步指令復位，對當前步序時間計數器值置0，當前步序號加1，調用有參功能FC4，將溫度分段控制參數設定界面設定的下一步序相關參數賦值給程序中對應的參數，之后程序按照下一步序設定參數運行。

4.1 調用有參功能

有參功能是指編輯功能（FC）時在局部變量聲明表內定義了形參，在功能中使用了虛擬的符號地址完成控制程序的編程，以便在其他塊中能重復調用有參功能。有參功能可以被程序任意調用，在調用時需用實參給形參賦值。由于管節立式蒸養控制系統由30路共60部相同配置、完成相同功能的加熱窯系統組成，勢必出現大量內容相同僅僅是參數不同的程序，此時不妨通過調用有參功能來減少編程時間，降低存儲器用量。以調用有參功能FC2為例，各路加熱窯系統僅需在調用FC2時使用各自當前步序的實參賦值給相對應的形參后，有參功能FC2即可按照程序計算出本步序設定溫度并判斷步序是否結束。

圖4 有參功能FC2流程圖

4.2 PID調節

溫度控制作為蒸養控制系統的核心內容，對產品品質有著極大的影響。由于整個系統通過開關蒸汽電磁閥實現對加熱蒸汽的控制，所以系統采用由連續調節功能SFB 41/FB 41 “CONT_C”配合脈沖寬度調制器SFB 43/FB 43“PULSEGEN”實現對溫度的PID調節。SFB 41/FB 41 “CONT_C”（連續控制器）用于使用連續的I/O變量在SIMATIC S7控制系統中控制技術過程。SFB 43/FB 43“PULSEGEN”（脈沖發生器）可以用于為PID控制器使用比例執行機構的脈沖輸出。使用脈沖發生器，可以通過脈沖寬度調制，組態PID兩步或三級控制器。

程序調用連續調節功能SFB 41/FB 41 “CONT_C”，將根據有參功能FC2計算出的當前步序溫度設定值賦值給“SP_INT”端，與“PV_IN”端的實際值比較，按照設定的PID參數計算出溫度的PID計算輸出值（“LMN”端）。延時一定時間后將延時結束時通過連續調節功能SFB 41/FB 41計算出的溫度的PID計算輸出值賦值給脈沖寬度調制器SFB 43/FB 43“PULSEGEN”的輸入端“INV”，功能“PULSEGEN”可以通過調制脈沖寬度，將輸入變量“INV”轉換為一個恒定周期的脈沖串，發出電磁閥自動控制指令，從而通過開關電磁閥實現蒸汽量的調節。

5 系統測試

開發工作不可避免地會引入錯誤，因此系統開發完后，要對整個系統進行測試，便于在實驗室階段能及時發現和改正錯誤，用盡可能少的投入發現盡可能多的問題和錯誤，減少正式投產時由于軟件缺陷給用戶帶來的損失。

5.1 測試環境搭建

要進行系統的測試，首先要搭建系統測試環境。由于在測試過程中并未連接真實的設備，采用信號源、電壓源等設備來模擬現場設備采集信號，使用萬用表、示波器等設備來測量系統輸出信號。測試環境連接示意如圖5所示。

圖5 測試環境連接示意圖

5.2 測試過程分析

系統運行時，PLC控制器采集現場各參數值參與過程控制，并向各設備輸出控制命令。同時，與組態軟件進行信息交互，上傳參數值并響應用戶指令。綜合考慮組態軟件的特點，控制系統的測試需要覆蓋到以下幾個方面：

（1） 主程序測試。主要測試組態軟件的起動方式、菜單管理、系統畫面顯示與切換、操作響應等的正確性。

（2） 參數的數值顯示測試。組態軟件顯示現場參數采集值，測試采集輸入值與顯示值是否一致。測試過程的步驟如下：連接線路→施加激勵→測量輸入→數據顯示→比較輸入與顯示的一致性。

（3） 控制過程的測試。控制器根據采集到的現場的數據，自動進行過程控制，測試控制器的輸出信號是否正確。測試過程的步驟如下：連接線路→施加激勵→測量輸入→讀取數據→數據處理→輸出結果→測量輸出→驗證輸出的正確性。

（4） 組態數據庫的測試。組態數據庫包括組態和實際測試階段生成的各種組態數據（歷史數據和實時數據），如系統配置文件、測試文件、報表組態文件、以及變量表等。用戶可根據需要查詢，并可將其做成測試報表的形式打印出來。

（5） 實時趨勢與歷史趨勢的測試。組態軟件可以對模擬量進行記錄。選擇參數，可以通過改變當前參數值來查看實時趨勢顯示的正確性；輸入查詢時間，查看一段時間參數值的歷史趨勢顯示的正確性。

（6） 異常輸入數據的測試。參數輸入類型包括模擬量、開關量。當輸入的數據范圍超過了參數的設定范圍，測試系統是否能夠進行保護。

6 結 語

本文介紹了基于西門子自動化系列產品的管節立式蒸養控制系統的設計與測試。應用該系統減少了對能源及原材料的消耗，提高了生產效率，降低了人員及生產成本。同時，經過測試大大降低了系統的缺陷，提高了系統的可靠性，實現了較好的社會效益及經濟效益。

參考文獻

[1] 胡健.西門子S7?300PLC應用教程[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2] 朱建鴻.蒸汽養護窯溫度計算機控制系統[D].無錫：江南大學，2004.

[3] 西門子（中國）有限公司.S7?300和S7?400的梯形圖（LAD）編程[M].北京：西門子（中國）有限公司，2004.

[4] 西門子（中國）有限公司.WINCC組態手冊[M].北京：西門子（中國）有限公司，1999.

[5] 汪云祥.自動測試系統組態軟件的研究與設計[D].合肥：合肥工業大學，2003.

[6] 楊晟.基于S7?200 PLC的太陽能電池自動跟蹤實訓系統[J].現代電子技術，2013，36（21）：165?167.

4 軟件實現

系統采用西門子STEP7編程。STEP7是一種用于對SIMATIC可編程邏輯控制器進行組態和編程的標準軟件包，它是SIMATIC工業軟件的一部分。STEP7支持梯形圖、語句表及功能塊圖的編程方式。編程人員可根據需要靈活選擇編程方式，主程序流程圖如圖3所示。

圖3 主程序流程圖

當現場準備完畢，操作人員點擊自動運行按鈕后，程序進入自動運行狀態。首先初始化程序，初始化程序完成對當前步序號、當前步序時間設定值、當前步序時間計數器值、上次設定溫度的置數并將溫度分段控制參數設定界面設定的初始溫度賦值給本次設定溫度。計時器計時6 min后，當前步序時間計數器值加1，調用有參功能FC2（見圖4），程序將當前步序時間計數器值及其他參數賦值給FC2，FC2根據程序計算出當前步序溫度設定值，該值作為PID調節功能的輸入參數被賦值給由連續控制器FC41及脈沖發生器FC43組成的PID控制器。PID控制器經過PID計算輸出控制電磁閥開關的脈沖信號。此時比較現場反饋值與當前步序溫度設定值，當現場反饋值小于當前步序溫度設定值時開閥，否則關閥。在當前步序時間計數器值等于設定值以及跳步指令為1時FC2產生步序結束指令。當步序結束指令為1時，對跳步指令復位，對當前步序時間計數器值置0，當前步序號加1，調用有參功能FC4，將溫度分段控制參數設定界面設定的下一步序相關參數賦值給程序中對應的參數，之后程序按照下一步序設定參數運行。

4.1 調用有參功能

有參功能是指編輯功能（FC）時在局部變量聲明表內定義了形參，在功能中使用了虛擬的符號地址完成控制程序的編程，以便在其他塊中能重復調用有參功能。有參功能可以被程序任意調用，在調用時需用實參給形參賦值。由于管節立式蒸養控制系統由30路共60部相同配置、完成相同功能的加熱窯系統組成，勢必出現大量內容相同僅僅是參數不同的程序，此時不妨通過調用有參功能來減少編程時間，降低存儲器用量。以調用有參功能FC2為例，各路加熱窯系統僅需在調用FC2時使用各自當前步序的實參賦值給相對應的形參后，有參功能FC2即可按照程序計算出本步序設定溫度并判斷步序是否結束。

圖4 有參功能FC2流程圖

4.2 PID調節

溫度控制作為蒸養控制系統的核心內容，對產品品質有著極大的影響。由于整個系統通過開關蒸汽電磁閥實現對加熱蒸汽的控制，所以系統采用由連續調節功能SFB 41/FB 41 “CONT_C”配合脈沖寬度調制器SFB 43/FB 43“PULSEGEN”實現對溫度的PID調節。SFB 41/FB 41 “CONT_C”（連續控制器）用于使用連續的I/O變量在SIMATIC S7控制系統中控制技術過程。SFB 43/FB 43“PULSEGEN”（脈沖發生器）可以用于為PID控制器使用比例執行機構的脈沖輸出。使用脈沖發生器，可以通過脈沖寬度調制，組態PID兩步或三級控制器。

程序調用連續調節功能SFB 41/FB 41 “CONT_C”，將根據有參功能FC2計算出的當前步序溫度設定值賦值給“SP_INT”端，與“PV_IN”端的實際值比較，按照設定的PID參數計算出溫度的PID計算輸出值（“LMN”端）。延時一定時間后將延時結束時通過連續調節功能SFB 41/FB 41計算出的溫度的PID計算輸出值賦值給脈沖寬度調制器SFB 43/FB 43“PULSEGEN”的輸入端“INV”，功能“PULSEGEN”可以通過調制脈沖寬度，將輸入變量“INV”轉換為一個恒定周期的脈沖串，發出電磁閥自動控制指令，從而通過開關電磁閥實現蒸汽量的調節。

5 系統測試

開發工作不可避免地會引入錯誤，因此系統開發完后，要對整個系統進行測試，便于在實驗室階段能及時發現和改正錯誤，用盡可能少的投入發現盡可能多的問題和錯誤，減少正式投產時由于軟件缺陷給用戶帶來的損失。

5.1 測試環境搭建

要進行系統的測試，首先要搭建系統測試環境。由于在測試過程中并未連接真實的設備，采用信號源、電壓源等設備來模擬現場設備采集信號，使用萬用表、示波器等設備來測量系統輸出信號。測試環境連接示意如圖5所示。

圖5 測試環境連接示意圖

5.2 測試過程分析

系統運行時，PLC控制器采集現場各參數值參與過程控制，并向各設備輸出控制命令。同時，與組態軟件進行信息交互，上傳參數值并響應用戶指令。綜合考慮組態軟件的特點，控制系統的測試需要覆蓋到以下幾個方面：

（1） 主程序測試。主要測試組態軟件的起動方式、菜單管理、系統畫面顯示與切換、操作響應等的正確性。

（2） 參數的數值顯示測試。組態軟件顯示現場參數采集值，測試采集輸入值與顯示值是否一致。測試過程的步驟如下：連接線路→施加激勵→測量輸入→數據顯示→比較輸入與顯示的一致性。

（3） 控制過程的測試。控制器根據采集到的現場的數據，自動進行過程控制，測試控制器的輸出信號是否正確。測試過程的步驟如下：連接線路→施加激勵→測量輸入→讀取數據→數據處理→輸出結果→測量輸出→驗證輸出的正確性。

（4） 組態數據庫的測試。組態數據庫包括組態和實際測試階段生成的各種組態數據（歷史數據和實時數據），如系統配置文件、測試文件、報表組態文件、以及變量表等。用戶可根據需要查詢，并可將其做成測試報表的形式打印出來。

（5） 實時趨勢與歷史趨勢的測試。組態軟件可以對模擬量進行記錄。選擇參數，可以通過改變當前參數值來查看實時趨勢顯示的正確性；輸入查詢時間，查看一段時間參數值的歷史趨勢顯示的正確性。

（6） 異常輸入數據的測試。參數輸入類型包括模擬量、開關量。當輸入的數據范圍超過了參數的設定范圍，測試系統是否能夠進行保護。

6 結 語

本文介紹了基于西門子自動化系列產品的管節立式蒸養控制系統的設計與測試。應用該系統減少了對能源及原材料的消耗，提高了生產效率，降低了人員及生產成本。同時，經過測試大大降低了系統的缺陷，提高了系統的可靠性，實現了較好的社會效益及經濟效益。

參考文獻

[1] 胡健.西門子S7?300PLC應用教程[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2] 朱建鴻.蒸汽養護窯溫度計算機控制系統[D].無錫：江南大學，2004.

[3] 西門子（中國）有限公司.S7?300和S7?400的梯形圖（LAD）編程[M].北京：西門子（中國）有限公司，2004.

[4] 西門子（中國）有限公司.WINCC組態手冊[M].北京：西門子（中國）有限公司，1999.

[5] 汪云祥.自動測試系統組態軟件的研究與設計[D].合肥：合肥工業大學，2003.

[6] 楊晟.基于S7?200 PLC的太陽能電池自動跟蹤實訓系統[J].現代電子技術，2013，36（21）：165?167.

4 軟件實現

系統采用西門子STEP7編程。STEP7是一種用于對SIMATIC可編程邏輯控制器進行組態和編程的標準軟件包，它是SIMATIC工業軟件的一部分。STEP7支持梯形圖、語句表及功能塊圖的編程方式。編程人員可根據需要靈活選擇編程方式，主程序流程圖如圖3所示。

圖3 主程序流程圖

當現場準備完畢，操作人員點擊自動運行按鈕后，程序進入自動運行狀態。首先初始化程序，初始化程序完成對當前步序號、當前步序時間設定值、當前步序時間計數器值、上次設定溫度的置數并將溫度分段控制參數設定界面設定的初始溫度賦值給本次設定溫度。計時器計時6 min后，當前步序時間計數器值加1，調用有參功能FC2（見圖4），程序將當前步序時間計數器值及其他參數賦值給FC2，FC2根據程序計算出當前步序溫度設定值，該值作為PID調節功能的輸入參數被賦值給由連續控制器FC41及脈沖發生器FC43組成的PID控制器。PID控制器經過PID計算輸出控制電磁閥開關的脈沖信號。此時比較現場反饋值與當前步序溫度設定值，當現場反饋值小于當前步序溫度設定值時開閥，否則關閥。在當前步序時間計數器值等于設定值以及跳步指令為1時FC2產生步序結束指令。當步序結束指令為1時，對跳步指令復位，對當前步序時間計數器值置0，當前步序號加1，調用有參功能FC4，將溫度分段控制參數設定界面設定的下一步序相關參數賦值給程序中對應的參數，之后程序按照下一步序設定參數運行。

4.1 調用有參功能

有參功能是指編輯功能（FC）時在局部變量聲明表內定義了形參，在功能中使用了虛擬的符號地址完成控制程序的編程，以便在其他塊中能重復調用有參功能。有參功能可以被程序任意調用，在調用時需用實參給形參賦值。由于管節立式蒸養控制系統由30路共60部相同配置、完成相同功能的加熱窯系統組成，勢必出現大量內容相同僅僅是參數不同的程序，此時不妨通過調用有參功能來減少編程時間，降低存儲器用量。以調用有參功能FC2為例，各路加熱窯系統僅需在調用FC2時使用各自當前步序的實參賦值給相對應的形參后，有參功能FC2即可按照程序計算出本步序設定溫度并判斷步序是否結束。

圖4 有參功能FC2流程圖

4.2 PID調節

溫度控制作為蒸養控制系統的核心內容，對產品品質有著極大的影響。由于整個系統通過開關蒸汽電磁閥實現對加熱蒸汽的控制，所以系統采用由連續調節功能SFB 41/FB 41 “CONT_C”配合脈沖寬度調制器SFB 43/FB 43“PULSEGEN”實現對溫度的PID調節。SFB 41/FB 41 “CONT_C”（連續控制器）用于使用連續的I/O變量在SIMATIC S7控制系統中控制技術過程。SFB 43/FB 43“PULSEGEN”（脈沖發生器）可以用于為PID控制器使用比例執行機構的脈沖輸出。使用脈沖發生器，可以通過脈沖寬度調制，組態PID兩步或三級控制器。

程序調用連續調節功能SFB 41/FB 41 “CONT_C”，將根據有參功能FC2計算出的當前步序溫度設定值賦值給“SP_INT”端，與“PV_IN”端的實際值比較，按照設定的PID參數計算出溫度的PID計算輸出值（“LMN”端）。延時一定時間后將延時結束時通過連續調節功能SFB 41/FB 41計算出的溫度的PID計算輸出值賦值給脈沖寬度調制器SFB 43/FB 43“PULSEGEN”的輸入端“INV”，功能“PULSEGEN”可以通過調制脈沖寬度，將輸入變量“INV”轉換為一個恒定周期的脈沖串，發出電磁閥自動控制指令，從而通過開關電磁閥實現蒸汽量的調節。

5 系統測試

開發工作不可避免地會引入錯誤，因此系統開發完后，要對整個系統進行測試，便于在實驗室階段能及時發現和改正錯誤，用盡可能少的投入發現盡可能多的問題和錯誤，減少正式投產時由于軟件缺陷給用戶帶來的損失。

5.1 測試環境搭建

要進行系統的測試，首先要搭建系統測試環境。由于在測試過程中并未連接真實的設備，采用信號源、電壓源等設備來模擬現場設備采集信號，使用萬用表、示波器等設備來測量系統輸出信號。測試環境連接示意如圖5所示。

圖5 測試環境連接示意圖

5.2 測試過程分析

系統運行時，PLC控制器采集現場各參數值參與過程控制，并向各設備輸出控制命令。同時，與組態軟件進行信息交互，上傳參數值并響應用戶指令。綜合考慮組態軟件的特點，控制系統的測試需要覆蓋到以下幾個方面：

（1） 主程序測試。主要測試組態軟件的起動方式、菜單管理、系統畫面顯示與切換、操作響應等的正確性。

（2） 參數的數值顯示測試。組態軟件顯示現場參數采集值，測試采集輸入值與顯示值是否一致。測試過程的步驟如下：連接線路→施加激勵→測量輸入→數據顯示→比較輸入與顯示的一致性。

（3） 控制過程的測試。控制器根據采集到的現場的數據，自動進行過程控制，測試控制器的輸出信號是否正確。測試過程的步驟如下：連接線路→施加激勵→測量輸入→讀取數據→數據處理→輸出結果→測量輸出→驗證輸出的正確性。

（4） 組態數據庫的測試。組態數據庫包括組態和實際測試階段生成的各種組態數據（歷史數據和實時數據），如系統配置文件、測試文件、報表組態文件、以及變量表等。用戶可根據需要查詢，并可將其做成測試報表的形式打印出來。

（5） 實時趨勢與歷史趨勢的測試。組態軟件可以對模擬量進行記錄。選擇參數，可以通過改變當前參數值來查看實時趨勢顯示的正確性；輸入查詢時間，查看一段時間參數值的歷史趨勢顯示的正確性。

（6） 異常輸入數據的測試。參數輸入類型包括模擬量、開關量。當輸入的數據范圍超過了參數的設定范圍，測試系統是否能夠進行保護。

6 結 語

本文介紹了基于西門子自動化系列產品的管節立式蒸養控制系統的設計與測試。應用該系統減少了對能源及原材料的消耗，提高了生產效率，降低了人員及生產成本。同時，經過測試大大降低了系統的缺陷，提高了系統的可靠性，實現了較好的社會效益及經濟效益。

參考文獻

[1] 胡健.西門子S7?300PLC應用教程[M].北京：機械工業出版社，2007.

[2] 朱建鴻.蒸汽養護窯溫度計算機控制系統[D].無錫：江南大學，2004.

[3] 西門子（中國）有限公司.S7?300和S7?400的梯形圖（LAD）編程[M].北京：西門子（中國）有限公司，2004.

[4] 西門子（中國）有限公司.WINCC組態手冊[M].北京：西門子（中國）有限公司，1999.

[5] 汪云祥.自動測試系統組態軟件的研究與設計[D].合肥：合肥工業大學，2003.

[6] 楊晟.基于S7?200 PLC的太陽能電池自動跟蹤實訓系統[J].現代電子技術，2013，36（21）：165?167.