組態(tài)技術(shù)項(xiàng)目化活頁 項(xiàng)目6 恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

組態(tài)技術(shù)項(xiàng)目化活頁項(xiàng)目6恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)1/2任務(wù)單（6-1）項(xiàng)目編號(hào)6項(xiàng)目名稱恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)描述：恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)，主要完成對(duì)用水部門的出水壓力進(jìn)行恒定控制，確保用戶用水方便，一般采用PLC、變頻器、交流異步電動(dòng)機(jī)組、電控柜、壓力傳感器和上位機(jī)構(gòu)成，本項(xiàng)目包含一臺(tái)水泵電機(jī)，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和變頻模擬量調(diào)速，壓力傳感器檢測(cè)到出口壓力，經(jīng)PLC模擬通道采樣后，與設(shè)定值進(jìn)行比較后，經(jīng)過PID控制算法得出輸出值，以此來控制變頻器的輸出頻率，改變水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變供水量，最終實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的水壓維持在給定值附近，通過工控機(jī)和PLC的連接，采用MCGS組態(tài)軟件完成系統(tǒng)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)顯示及報(bào)警、曲線的查詢。用s7-200編程實(shí)現(xiàn)恒壓供水自動(dòng)控制。恒壓供水系統(tǒng)采用一臺(tái)變頻器和一臺(tái)PLC加一臺(tái)工控機(jī)實(shí)現(xiàn)，用MCGS組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置，具體控制要求：系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，先通過組態(tài)桌面設(shè)置給水出口壓力值、比例、積分、微分參數(shù)，并將其送給PLC；通過PLC模擬通道自動(dòng)檢測(cè)壓力傳感器傳來的出水壓力；當(dāng)出口壓力較小時(shí)，變頻器滿負(fù)荷運(yùn)行，輸出50HZ頻率；當(dāng)出口壓力靠近給定值附近時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入PID控制程序；組態(tài)系統(tǒng)可在桌面的設(shè)置各類參數(shù)，并可實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)；組態(tài)系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的報(bào)警，實(shí)時(shí)曲線監(jiān)控和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.了解恒壓供水系統(tǒng)的工藝流程；2.掌握恒壓供水系統(tǒng)的硬件組成（PLC、變頻器、壓力傳感器、電動(dòng)機(jī)）；3.掌握組態(tài)與S7-200PLC設(shè)備連接及通訊參數(shù)的設(shè)置；4.掌握組態(tài)界面設(shè)計(jì)及動(dòng)畫效果設(shè)計(jì)；5.掌握輸入框、指示燈、按鈕、標(biāo)簽等構(gòu)件的組態(tài)及動(dòng)畫設(shè)計(jì)；6.掌握歷史曲線與實(shí)時(shí)曲線的定義及組態(tài)方法；7.熟練組態(tài)界面液位報(bào)警顯示及輸出的功能；8.熟練實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示及歷史數(shù)據(jù)查詢，報(bào)表打印的功能；9.熟練組態(tài)數(shù)據(jù)庫與PLC變量的連接及邏輯控制。技能目標(biāo)：1.能夠根據(jù)用戶項(xiàng)目需求查閱相關(guān)資料，制定項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)方案；2.能夠熟練使用MCGS組態(tài)軟件創(chuàng)建工程、窗口并進(jìn)行運(yùn)行界面設(shè)計(jì)；3.能夠根據(jù)控制要求實(shí)現(xiàn)組態(tài)界面圖形構(gòu)件的動(dòng)畫組態(tài)及連接；4.能夠?qū)崿F(xiàn)組態(tài)與PLC設(shè)備通訊并連接；5.能夠編寫下位機(jī)程序，下載并調(diào)試診斷；6.能夠?qū)崿F(xiàn)組態(tài)界面報(bào)警顯示、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢；7.能夠通過組態(tài)操作界面實(shí)現(xiàn)液位限值、PID參數(shù)的在線設(shè)置；8.能夠連接變頻器并正確設(shè)置其控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)PLC與變頻器之間的數(shù)據(jù)通訊；9.能夠?qū)崿F(xiàn)控制系統(tǒng)的邏輯控制及聯(lián)機(jī)運(yùn)行。情感目標(biāo)：1.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣；2.激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度；3.培養(yǎng)良好的職業(yè)道德；4.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力與溝通能力；備注：項(xiàng)目導(dǎo)入時(shí)使用，確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，項(xiàng)目要求，每組一份。任務(wù)單（6-2）項(xiàng)目編號(hào)6項(xiàng)目名稱恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名學(xué)號(hào)班級(jí)小組日期一、資訊（一）技能方面1.查閱相關(guān)恒壓供水控制系統(tǒng)的工藝流程；2.調(diào)查了解恒壓供水的應(yīng)用；（二）知識(shí)方面（參考書及知識(shí)鏈接內(nèi)容）（1）實(shí)時(shí)曲線是用曲線顯示一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象數(shù)值的動(dòng)畫圖形，數(shù)據(jù)對(duì)象值的變化情況。它可以用絕對(duì)時(shí)間為橫軸標(biāo)度，此時(shí)構(gòu)件顯示的是與的函數(shù)關(guān)系。（2）實(shí)時(shí)曲線的類型有“”和“”兩類。（3）歷史曲線的功能是實(shí)現(xiàn)的曲線瀏覽。運(yùn)行時(shí)，歷史曲線能夠根據(jù)需要畫出相應(yīng)歷史數(shù)據(jù)的趨勢(shì)效果圖，描述歷史數(shù)據(jù)的變化。（4）與實(shí)時(shí)曲線不同，歷史曲線必須指明歷史曲線對(duì)應(yīng)的存盤數(shù)據(jù)的來源，即來源可以是、標(biāo)注的Access數(shù)據(jù)庫文件等。（5）MCGS組態(tài)軟件的安全管理機(jī)制和WindowsNT類似，引入和的概念來進(jìn)行權(quán)限的控制。（6）給正在組態(tài)或已完成的工程設(shè)置密碼，可以保護(hù)該工程不被別人打開使用或修改。設(shè)置密碼的方法是：在組態(tài)工程環(huán)境下，選擇“工具”菜單的“”→“”命令即可，（7）按照如下的安全機(jī)制要求，簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)步驟：設(shè)置用戶組：管理員組、操作員組；用戶：負(fù)責(zé)人、張工；負(fù)責(zé)人屬于管理員組；張工屬于操作員組；負(fù)責(zé)人才能進(jìn)行用戶和用戶組管理；只有負(fù)責(zé)人才能進(jìn)行“復(fù)位”和“退出”操作；對(duì)工程文件進(jìn)行加密。二、計(jì)劃每3人一組，每組選出一名負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)人對(duì)小組任務(wù)進(jìn)行分配。組員按負(fù)責(zé)人要求完成相關(guān)任務(wù)內(nèi)容，并將分配結(jié)果填入表1中。表1任務(wù)計(jì)劃表序號(hào)任務(wù)概述承擔(dān)成員備注三、決策根據(jù)任務(wù)內(nèi)容制定實(shí)施方案，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成工作，并填入表2中。表2任務(wù)實(shí)施方案表步驟工作內(nèi)容計(jì)劃時(shí)間實(shí)際時(shí)間完成情況1工程創(chuàng)建并保存2數(shù)據(jù)庫變量創(chuàng)建3用戶窗口靜態(tài)界面設(shè)計(jì)4用戶窗口構(gòu)件動(dòng)畫連接及調(diào)試5腳本程序編寫及調(diào)試6設(shè)置與模擬設(shè)備建立連接的參數(shù)7MCGS數(shù)據(jù)庫變量與模擬設(shè)備建立連接8控制要求優(yōu)化及整體調(diào)試9資料整理10作品展示及評(píng)價(jià)工作單項(xiàng)目編號(hào)6項(xiàng)目名稱恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)成績(jī)班級(jí)小組日期小組成員四、實(shí)施1、工程分析恒壓供水系統(tǒng)需要1個(gè)用戶窗口用于體現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)警、實(shí)時(shí)曲線、PID參數(shù)設(shè)定等功能，參考組態(tài)畫面如圖6-6所示。其中畫面制作中主要涉及工具箱中的標(biāo)簽、流動(dòng)塊、標(biāo)準(zhǔn)按鈕、輸入框、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、報(bào)警顯示，以及圖形元件庫中的按鈕、指示燈、傳感器等。需要1個(gè)用戶策略，用于報(bào)警數(shù)據(jù)瀏覽2個(gè)腳本程序構(gòu)件，1個(gè)用于出水壓力上下限設(shè)定值，1個(gè)用于啟?？刂?.實(shí)施計(jì)劃并完成對(duì)應(yīng)的內(nèi)容（1）工程建立存盤信息為：D：\。注意事項(xiàng)：工程文件名及保存路徑中不能出現(xiàn)空格，否則無法運(yùn)行。（不能存桌面）（2）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對(duì)象變量名稱類型注釋（3）新建窗口:設(shè)置窗口基本屬性，并設(shè)為啟動(dòng)窗口。a.窗口名稱：b.窗口標(biāo)題：c.窗口背景顏色：d.窗口位置：d.窗口邊界：（4）監(jiān)控界面設(shè)計(jì)窗口中添加水罐、水泵、調(diào)節(jié)閥、出水閥、流動(dòng)管道、顯示輸出標(biāo)簽、輸入框、按鈕、指示燈等構(gòu)件，方法同前幾個(gè)項(xiàng)目。3.報(bào)警定義、顯示及處理（同項(xiàng)目5）4.實(shí)時(shí)曲線（1）實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件的基本屬性設(shè)置：a.最小值：；b.最大值：；c.時(shí)間單位：；（2）實(shí)時(shí)曲線構(gòu)件的畫筆屬性設(shè)置：a.曲線1：；顏色：；線型：；b.曲線2：；顏色：；線型：；5.歷史趨勢(shì)（1）歷史趨勢(shì)構(gòu)件的基本屬性設(shè)置：曲線名稱：；（2）歷史趨勢(shì)構(gòu)件的存盤數(shù)據(jù)設(shè)置：組對(duì)象對(duì)應(yīng)的存盤數(shù)據(jù)：；（3）歷史趨勢(shì)構(gòu)件的曲線標(biāo)識(shí)設(shè)置：曲線1：顏色：；線型：；6.實(shí)時(shí)報(bào)表（1）自由表格，F(xiàn)9直接進(jìn)入連接連接狀態(tài)，選取要連接的變量：水位等（2）主控窗口，新增普通菜單，選擇“打開窗口”，連接“數(shù)據(jù)顯示”窗口7.歷史報(bào)表（1）運(yùn)行策略中新建“用戶策略”，命名為“歷史數(shù)據(jù)”；（2）新增策略行，添加“存盤數(shù)據(jù)瀏覽”，設(shè)置如下：a.窗口顯示標(biāo)題：；b.數(shù)據(jù)來源：；（前提是已經(jīng)創(chuàng)建數(shù)據(jù)組對(duì)象）8.設(shè)備連接（1）PLC,EM235模擬量輸入輸出模塊提供：模擬量輸出：AQW0：變頻器輸出4-20MA模擬量輸入：AIW0:出口壓力0-10V（2）與PLC通訊參數(shù)設(shè)置：（3）PLC設(shè)備I/O地址通道與組態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)象建立連接輸入部分輸出部分序號(hào)PLC地址組態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)象序號(hào)PLC地址組態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)象（4）下位機(jī)程序設(shè)計(jì)（另附頁）五、成果展示與考核PPT匯報(bào)，成果演示六、總結(jié)技術(shù)資料、知識(shí)點(diǎn)等歸納總結(jié)。項(xiàng)目6恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)考核評(píng)價(jià)項(xiàng)目名稱評(píng)分內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值自評(píng)得分師評(píng)得分方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)解讀正確。小組討論制定系統(tǒng)控制方案。5軟件組態(tài)創(chuàng)建工程，并按照要求保存5界面設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求、整齊美觀。5數(shù)據(jù)對(duì)象定義正確，建立完整實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。5能實(shí)現(xiàn)流動(dòng)管道、閥門、水泵、變頻器的動(dòng)畫連接。5實(shí)現(xiàn)出水壓力數(shù)值顯示5PID控制的參數(shù)在線設(shè)置