本系统直流电动机回路采用门极可关断功率全控式电力电子器件MOSFET，改变其负载两端的直流平均电压的调制方法采用脉冲调宽的方式，即主开关通断的周期T保持不变，而每次通电时间t可变。实际上就是利用自关断器件来实现通断控制，将直流电源电压断续加到负载上，通过通、断的时间变化来改变负载电压平均值，亦称直流-直流变换器。

直流电机由直流脉宽调速器来控制，直流电机作为原动机。直流发电机作为控制对象。对直流发电机的电压进行控制和调节。具体要求有：
1采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件，对直流电动发电机组调节转速控制来实现电压调节。
2. 在触摸屏上生成组态画面由触摸屏来实现远程控制。
3. 采用PROFIBUS-DP总线，通过组太王生成画面由PC来实现远程控制

从以上的讨论可知，该系统分为三层，最上一层为SIEMENS工业以太网，该网络上有两台计算机，分别为工程师站和操作员站，工程师站安装有监控软件《组态王》运行狗，负责整个监控系统的运行；同时作为OPC服务器，负责与Profibus主站---西门子S7400系列可编程CPU412-2DP交换数据，使《组态王》的变量与PLC中的各个控制点关联起来。第二层为Profibus-DP现场总线网，各站点是通过DP地址来标识身份的。第三层为控制对象，由CPU315-2DP直接控制直流调速系统，对其进行数据的采集和输出控制。
尽管传统PLC被应用于离散过程控制领域，但现在PLC已被广泛应用于连续过程控制领域。新型PLC的联网通信功能不断加强，可以与现场总线技术相结合构成现场总线控制系统，采用统一的开发组态软件，系统更容易组态、管理和维护。由于现场总线基于开放统一的通信协议标准．为控制网络与数据网络的连接提供了方便，促进了控制网络与数据网络的融合。本文所建立的现场总线控制网络，通过接人标准以太网，还可以实现对生产过程的远程监控。
 
目录
摘要  Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 绪 论 1
1.1 PLC的概述 1
1.2.1 PLC控制系统的特点与功能 1
1.2.2 PLC在工业生产中的优点 1
1.2.3 PLC控制系统的发展前景 2
1.2西门子PLC的应用 3
1.3现场总线和工业以太网的应用 4
1.3.1现场总线简述 4
1.3.2工业以太网 7
1.4直流脉宽调速技术 8
1.4.1ＰＷＭ直流脉宽调速技术的发展历史和应用 9
1.4.2ＰＷＭ直流脉宽调速技术的特点 9
1.4.3直流脉宽调速系统的构成 10
第2章 硬件设计 12
2.1系统的描述和控制要求 12
2.2网络的构成 12
2.3硬件及软件结构 13
2.4西门子工业以太网 13
2.4.1 SIEMENS工业以太网的硬件结构 13
2.4.2以太网的硬件选择 14
2.4.3 SIEMENS工业以太网的软件支持 17
2.4.4 OPC 17
2.5 Profibus-DP现场总线 18
2.5.1 DP总述 18
2.5.2本系统的DP拓扑结构 19
2.5.3 S7400、S7300的 DP支持 19
2.6触摸屏MP270B 20
2.7硬件的选择 21
2.7.1 S7-400主控单元 22
2.7.1 S7-300主控单元 23
2.8直流脉宽调速器的选用 25
2.9旋转编码器的选用 26
2.10 所用设备的配置和型号 26
2.11直流电机闭环调速控制图 27
2.12 PLC网络控制屏电气图 28
第3章 软件设计 29
3.1 STEP7的组态建立 29
3.1.1建立S7-400项目的硬件组态的过程 29
3.1.2建立S7-300项目的硬件组态的过程 32
3.1.3建立PC STATION项目的硬件组态的过程 34
3.1.4网络组态 35
3.1.5软件设计 36
3.2上位机监控软件的设计 44
3.2.1组态王的简述 44
3.2.2组态王OPC的链接过程 44
3.2.3组态王监控设计 45
3.3触摸屏组态设计 47
第4章 系统调试 48
4.1系统操作中的注意事项 48
4.1.1系统上电 48
4.1.2画面操作中的注意事项 48
4.2系统调试 48
4.2.1 S7-300的CPU模式选择 49
4.2.2 PID参数的整定 50
4.2.3系统调试过程和结果 51
结论 55
参考文献 56
致  谢 57