雙儲液灌自動控制組態(tài)王程序

1、成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院工控組態(tài)軟件期末考試工程名稱：實現(xiàn)雙儲液灌自動控制班級：11級自動化過程控制方向姓名：學(xué)號：目錄.、八、-刖言1雙儲液罐水位控制系統(tǒng)簡介 1.1雙儲液罐水位控制系統(tǒng)的概述1.2雙儲液罐水位控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 31.3系統(tǒng)的改進(jìn)、節(jié)能運(yùn)行技術(shù)的意義 32實訓(xùn)要求53組態(tài)畫面的設(shè)計53.1監(jiān)控畫面制作 53.2動畫連接 54組態(tài)王畫面64.1主頁面 64.2數(shù)據(jù)表 65運(yùn)行畫面5.1主頁面運(yùn)行畫面 75.2數(shù)據(jù)表運(yùn)行畫面 76組態(tài)王程序86.1存在時程序 86.2按鈕程序 12冃U 言隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高，計算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對工業(yè)自動化 的要越來越高，種

2、類繁多的控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，傳統(tǒng)的工業(yè)控制 軟件已無法滿足用戶的各種需求。在開發(fā)傳統(tǒng)的工業(yè)控制軟件時，當(dāng)工業(yè)被控對象一旦有 變動，就須修改其控制系統(tǒng)的源程序，導(dǎo)致其開發(fā)周期長；已開發(fā)成功的工控軟件又由于 每個控制項目的不同而使其重復(fù)使用率很低，導(dǎo)致它的價格非常昂貴；在修改工控軟件的 源程序時，倘若原來的編程人員因工作變動而離去時，則必須同其他人員或新手進(jìn)行源程 序的修改，因而更是困難。通用工業(yè)自動化組態(tài)軟件的出現(xiàn)為解決上述實際工程問題提供 了一種嶄新的方法，因為它能夠很好地解決傳統(tǒng)工業(yè)控制軟件存在的種種問題，使用戶能 根據(jù)自己的控制對象和控制目的的任意組態(tài)，完成最終的自動化

3、控制工程。組態(tài)控制技術(shù) 作為計算機(jī)控制技發(fā)展的產(chǎn)物，其先進(jìn)性和實用性已經(jīng)被工業(yè)現(xiàn)場的廣大技術(shù)人員認(rèn)可并得到廣泛應(yīng)用。組態(tài)軟件適用于許多工業(yè)領(lǐng)域，因為其功能強(qiáng)大而倍受青睞 一本課題研究的背景雙儲液罐水位控制系統(tǒng)被控對象由上、下兩個儲液罐組成，上、下水位和溫度分辨經(jīng) 2 個壓力變送器和溫度變送器檢測后，通過安裝在出水管網(wǎng)上的遠(yuǎn)傳壓力傳感器將壓力信 號轉(zhuǎn)化為4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號送入PLC,經(jīng)PID運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出調(diào)節(jié) 參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使系統(tǒng)的供水管網(wǎng)壓力保 持在給定壓力上；當(dāng)用水量超過一臺泵的供水量時，通過 PLC 控制器加泵。根據(jù)用戶用水

4、量的大小來控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速，實現(xiàn)恒壓供水。當(dāng)供水負(fù)載變 化時，輸入電機(jī)的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構(gòu)成了以壓力設(shè)定值為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制 系統(tǒng)。二組態(tài)軟件的介紹組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一 級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng) 監(jiān)控功能的、 通用層次的軟件工具。 組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議， 并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。組態(tài)( configuration )意思就是模塊的任意 組合，采用組態(tài)技術(shù)構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng)在硬件設(shè)計上，除采用工業(yè)PC機(jī)外，系統(tǒng)大量采

5、用各種成熟通用的 I/O 接口設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備，基本不再需要單獨進(jìn)行具體電路設(shè)計。這不僅 節(jié)約了硬件開發(fā)時間，更提高了工控系統(tǒng)的可靠性。在軟件設(shè)計上由于采用成熟的工控開 發(fā)的工具軟件，它為用戶提供了多種通用工具模塊，用戶不需要掌握太多的編程語言技術(shù) (甚至不需要編程技術(shù)) ，就能很好地完成一個復(fù)雜工程所要求的所有功能。 工控組態(tài)軟 件集成了圖形技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)，使控制系 統(tǒng)開發(fā)人員不必依靠某種具體的計算機(jī)語言，只需通過可視化的組態(tài)方式，就可完成監(jiān)控 程序設(shè)計，降低了監(jiān)控程序開發(fā)的難度。組態(tài)軟件均具有良好的擴(kuò)展性、兼容性，軟件結(jié) 構(gòu)開放，可接受各種形式的數(shù)據(jù)

6、格式。同時，支持的硬件類型也十分廣泛。工控組態(tài)軟件 的出現(xiàn)，使得大型工業(yè)控制系統(tǒng)的組態(tài)編程變得十分得簡單、容易，工程設(shè)計人員不用再 設(shè)計那些復(fù)雜的應(yīng)用程序（如I/O driver 等）。工控組態(tài)軟件的功能包括數(shù)據(jù)庫生成、歷 史庫生成、圖形生成、報表生成、順序控制功能、連續(xù)調(diào)節(jié)功能。1. 雙儲液罐水位控制系統(tǒng)簡介1.1雙儲液罐水位控制系統(tǒng)的概述本系統(tǒng)是基于組態(tài)軟件研發(fā)的系統(tǒng)。主要使用工控機(jī)和組態(tài)軟件，研祥PCL-818接口卡，DO通道用PCLD-9138帶兩個20芯電纜插頭的螺釘端子板 ，AI通道用PCLD-780通 用螺絲終端板卡，為數(shù)據(jù)采集卡的20管腳的平板電纜連接器提供方便和可靠的信號配線

7、， 兩個壓力變送器，循水泵，調(diào)節(jié)閥，出水閥等主要器件組成。利用組態(tài)軟件控制整個系統(tǒng)， 使它能夠通過兩個擴(kuò)散硅壓力變送器進(jìn)行即時的水位檢測。并且利用循環(huán)泵和四個電磁閥 控制雙罐水位，而且將下水罐的水溫控制在給定值，當(dāng)水位超出設(shè)定值時能自動啟動關(guān)水 閥。在這里利用組態(tài)軟件的采集數(shù)據(jù)的功能，對水罐的水位進(jìn)行實時監(jiān)控，通過實際的數(shù) 字和圖表反映出現(xiàn)在的水位狀況，生成水位參數(shù)的實時報表和歷史報表。運(yùn)行中，能人工 輸入水位給定值，并且具有手動控制和自動控制兩種功能，可以在環(huán)境比較惡劣的條件下 繼續(xù)工作。1.2雙儲液罐水位控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀水位是生活、工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中經(jīng)常遇見的控制參數(shù)，它具有明顯的大慣性、變參數(shù)

8、、非 線形特征。在生產(chǎn)領(lǐng)域，水位的控制是較為關(guān)鍵的控制部分，傳統(tǒng)的雙儲液罐水位控制系統(tǒng)普遍采用繼電器控制技術(shù)，由于采用固定接線的硬件實現(xiàn)邏輯控制，使控制系統(tǒng)的體積 增大，耗電多，效率不高且易出故障。隨著計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)必然被基于計算機(jī)技術(shù)而產(chǎn)生的組態(tài)控制技術(shù)所取代。而組態(tài)技術(shù)本身優(yōu)異的性能使基于組態(tài)控制的水位控制技術(shù)系統(tǒng)變得經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定且維護(hù)方便。這種水位控制系統(tǒng)對改造傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)囊饬x。建立快速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸通道，保證水位數(shù)據(jù)信息的實時性和準(zhǔn)確性保證系統(tǒng)能夠高度可靠地實施和運(yùn)行。在保障水位測量功能的基礎(chǔ) 上，優(yōu)化系統(tǒng)，降低系統(tǒng)費用。1.3 系統(tǒng)的改

9、進(jìn)、節(jié)能運(yùn)行技術(shù)的意義為了預(yù)防事故，為及時進(jìn)行水位決策提供大量可靠的數(shù)據(jù)和資料，需要實時準(zhǔn)確地監(jiān) 測現(xiàn)場的水位。目前，許多水位控制系統(tǒng)仍采用人工方法。該方法存在數(shù)據(jù)測量難以準(zhǔn)確 監(jiān)測、實時性不強(qiáng)等問題。為了實時準(zhǔn)確監(jiān)測水位，現(xiàn)采用一種基于組態(tài)軟件的雙儲液罐 水位控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以計算機(jī)為控制核心，利用組態(tài)軟件實現(xiàn)在線監(jiān)測，一次投入少， 運(yùn)營成本低，運(yùn)行可靠，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測 , 同時能實現(xiàn)無人值守功 能。本文在提出總體設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，完成了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，應(yīng)用程序的編寫 及調(diào)試，經(jīng)實際運(yùn)行驗證，取得了滿意的效果。目前的測試結(jié)果而結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)勢， 具有較強(qiáng)的實用性。

10、本系統(tǒng)的任務(wù)是在掌握了水位控制系統(tǒng)的基本組成原理的同時，并能掌握結(jié)合工程實 際，根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備所提出的技術(shù)指標(biāo)組成，選擇控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的思路和方法；另一方面在 掌握水位手動控制和水位自動控制的思想上，能合理正確地選擇和整定系統(tǒng)的硬件、軟件 的方法和手段。在信號檢測電路和水位控制電路的實現(xiàn)上，既掌握目前的普及應(yīng)用技術(shù)和 正在發(fā)展的新技術(shù)，也掌握了智能功率集成電路、模擬電路以及目前應(yīng)用廣泛的各類器件 及由這些器件組成的系統(tǒng)。能從工程實用的角度提出問題、分析問題和解決問題，通過本 課題的學(xué)習(xí)，能勝任對電氣傳動控制系統(tǒng)的使用、維護(hù)和管理的工作。2. 實訓(xùn)要求對兩水罐的水位、溫度進(jìn)行檢測，并將兩水罐液位和下

11、水灌溫度都控制在給定值。運(yùn) 行中，應(yīng)能人工輸入水位給定值，并具有手動控制和自動控制的功能。具體要求如下：3. 組態(tài)畫面的設(shè)計3.1監(jiān)控畫面制作參考畫面如圖13-6-1所示。畫面中設(shè)計了兩個儲液罐、管道、水泵、閥門和三個變送器等，設(shè)計了一個手動/自動切換按鈕，能從畫面上直接切換。還設(shè)計了兩儲液罐液位顯示窗和溫度、總水量、高/低水位給定窗。3.2動畫連接下面只給出基本動畫連接要求與實現(xiàn)方法提示。讀者可根據(jù)題意設(shè)計出更多的動畫效 果。(1) 手動/自動切換效果。要求：單擊按鈕，相應(yīng)變量置0,再單擊，置1。同時用文字表示狀態(tài)(2) 給定量動畫效果。要求：可以直接輸入數(shù)值，或用旁邊的加/減輸入?？偹坑?/p>

12、兩儲液罐總量的百分比表示，高、低水位用下罐總量的百分比表示，設(shè)定溫度 用C表示。(3) 兩罐動畫效果。要求：用頁液面高低表示水位，同時在旁邊用單罐總量的百分 比表示液位。(4) 閥門和水泵動畫效果。要求：用顏色變化表示閥門和水泵的開或關(guān)。(5) 管道水流動畫效果。要求：閥門和水泵打開時，顯示水流并流動，閥門和水泵 關(guān)閉時看不到水流。(6) 電加熱器動畫效果。要求：用顏色變化表示電加熱通電或斷電。4. 組態(tài)王畫面4.1主頁面4.2數(shù)據(jù)表5. 運(yùn)行畫面5.1主頁面運(yùn)行畫面5.2數(shù)據(jù)表運(yùn)行畫面6. 組態(tài)王程序6.1存在時程序本站點總水量 本站點上水罐液位本站點下水罐液位;/手動控制:本站點 自動 =

13、1)/本站點 上水罐液位 =100) / 限制上罐高液位本站點 上水罐進(jìn)水閥 =0;本站點 上水罐液位 =0) / 限制上罐低液位本站點 上水罐排水閥 =0;本站點 下水罐液位 本站點 高水位 ) / 限制下罐高液位本站點 下水罐進(jìn)水閥 =0;本站點 下水罐液位 本站點 低水位 ) / 限制下罐低液位 本站點 下水罐排水閥 =0;本站點 上水罐進(jìn)水閥 =0;/本站點 上水罐排水閥 =1) / 上水罐排水閥的控制本站點 上水罐排水管 =1;本站點 上水罐液位 本站點 上水罐液位 -1;本站點 下水罐液位 本站點 下水罐液位 +1;本站點 上水罐排水閥 =0)本站點 上水罐排水管 =0;本站點 上

14、水罐進(jìn)水閥 =1) / 上水罐進(jìn)水閥的控制 本站點 上水罐進(jìn)水管 =2;本站點 上水罐液位本站點 上水罐液位 +1;本站點 下水罐液位本站點 下水罐液位 -1;本站點 上水罐進(jìn)水閥 =0)本站點 上水罐進(jìn)水管 =0; /本站點 下水罐液位 本站點 高水位 )/ 報警：本站點 下水罐排水閥 =1) /下水罐排水閥的控制本站點 下水罐排水管 =1;本站點 下水罐排水閥 =0)本站點 下水罐排水管 =0;本站點 下水罐進(jìn)水閥 =1) / 下水罐排水閥的控制 本站點 下水罐液位 本站點 下水罐液位 +1;本站點 下水罐進(jìn)水管 =2;本站點 下水罐進(jìn)水閥 =0)本站點 下水罐進(jìn)水管 =0; /本站點 高

15、水位報警器 =1;本站點 下水罐液位 本站點 高水位 )本站點 高水位報警器 =0;本站點 下水罐液位 本站點 低水位 )本站點 低水位報警器 =1;本站點 下水罐液位 本站點 低水位 )本站點 低水位報警器 =0;/本站點 下水罐進(jìn)水閥 =0;/本站點 自動 =0) / 自動模式：/ 兩罐水位相等：上水罐液位本站點 上水罐液位 本站點 下水罐液位 本站點 本站點 下水罐液位 )=-1)本站點 上水罐進(jìn)水閥 =0;本站點 上水罐進(jìn)水管 =0;本站點 上水罐排水閥 =0;本站點 上水罐排水管 =0;本站點 下水罐排水閥 =0;本站點 下水罐排水管 =0;本站點 下水罐進(jìn)水閥 =0;/ 上水罐液位

16、大于下水罐液位：本站點 上水罐液位 本站點 下水罐液位 )1)本站點本站點 下水罐液位 本站點 低水位 本站點 下水罐液位 高水位 )本站點 上水罐進(jìn)水閥 =0;本站點 上水罐進(jìn)水管 =0;本站點 上水罐排水閥 =1;本站點 上水罐排水管 =1;本站點 上水罐液位 本站點 上水罐液位 -1;本站點 下水罐液位 本站點 下水罐液位 +1;本站點 下水罐排水閥 =0;本站點 下水罐排水管 =0;本站點 下水罐進(jìn)水管 =0;else本站點 上水罐進(jìn)水閥 =0;本站點 上水罐進(jìn)水管 =0;本站點 上水罐排水閥 =0;本站點 上水罐排水管 =0;本站點 下水罐排水閥 =0;本站點 下水罐排水管 =0;本

17、站點 下水罐進(jìn)水閥 =0;本站點 下水罐進(jìn)水管 =0;/ 上水罐液位小于下水罐液位：本站點 下水罐液位 本站點 上水罐液位 )1)本站點 下水罐液位 本站點 低水位本站點 下水罐液位 本站點高水位 )本站點 上水罐進(jìn)水閥 =1;本站點 上水罐進(jìn)水管 =2;下水罐液位 -1;上水罐液位 +1;本站點 下水罐液位 本站點本站點 上水罐液位 本站點本站點 上水罐排水閥 =0;本站點 上水罐排水管 =0;本站點 下水罐排水閥 =0;本站點 下水罐排水管 =0;本站點 下水罐進(jìn)水閥 =0;本站點 下水罐進(jìn)水管 =0;else本站點上水罐進(jìn)水閥=0；本站點上水罐進(jìn)水管=0；本站點上水罐排水閥=0；本站點上水罐排水管=0；本站點下水罐排水閥=0；本站點下水罐排水管=0；本站點下水罐進(jìn)水閥=0;本站點下水罐進(jìn)水管=0；6.2按鈕程序(1) 自動按鈕本站點自動=0；本站點變量j=0 ；(2) 手動按鈕本站