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1、工控组态软件期末设计报告 双水液箱自动控制系统指导老师 朱里红 专业 自动化学号 9姓名 毛敏 一、实验目的熟练掌握工控组态软件的绘图工具，完成简单工艺流程图绘制，液位填充、数据连接、报警闪烁、按钮切换。掌握历史，实时趋势作用，能够独立实现历史趋势曲线的开发，以及掌握历史、实时报表设计的基本方法，能够独立完成各种报表的开发。计算机相关课程是现在任何专业的学生都掌握的一种技能，此集中上机旨在一周的时间内帮助学生独立掌握关于软件的基本常识，加强计算机操作能力。组态王通用工业自动化监控组态软件系统是实时程序生成器，可以产生管理级别上的监控和数据采集系统，可用于电力、通讯、制冷、化工、石油、钢铁、煤炭
2、、水泥、纺织、机械制造、造纸、食品、水处理、建材、环保、智能楼宇、实验室、交通等多种工程领域，对这个组态软件的学习可为以后的工作、学习奠定坚实的基础。二、试验器材1、 PC机一台2、 Kingview6.52组态软件3、 板卡PLC-812PG和接线端子PCLD-780各一块4、 导线、万用表、螺丝刀等工具三、实验内容1.实验目标自行开发一个双水箱液位控制系统。设计要求：以水箱为例，自动检测水箱液位和温度，根据双水箱液位变化情况，及时控制进、出水阀的开关和流量，设置指示灯、报警灯，处理好温度和高度的关系等。要求实时显示液面（既有上水箱也有下水箱等等）高度和温度，有报警显示，时间显示等。设计要求
3、：各种开关既可以手动又可以自动控制。2.设计思路根据生活中的实际事例进行分析和化简，理清设计思路，划分模块，先有个大概的蓝图，然后再对各个模块进行设计。四、试验要求对双水箱的水位、温度进行检测，并将两水箱液位和下水箱温度都控制在给定值。运行中，应能人工输入水位给定值和给定温度值，并具有手动控制和自动控制功能。具体要求如下：1、手动控制时，能直接打开或关闭阀门、循环泵和电加热器2、水位自动控制策略：为了提高控制品质，提出总水量概念。总水量下水箱液位*下水箱底面积+上水箱液位*上水箱底面积。总思想是：（1）如果实际总水量低于设定总水量，开下水箱进水阀，关下水箱排水阀，由外管路向系统补水（2）如果实
4、际总水量高于设定总水量，关下水箱进水阀，开下水箱排水阀，向外管路排水（3）如果实际总水量等于设定总水量，则不于外管路进行水交换。同时判定：下水箱液位低：停止上水箱进水，打开上水箱排水阀，由上水箱给下水箱注水下水箱液位高：停止上水箱排水，向上水箱注水上水箱注水时，先打开上水箱进水阀，延时秒再打开循环泵；停止上水箱进水时，则先关闭循环泵，延时秒再关闭上水箱进水阀3、下水箱温度自动控制：若实际温度低于给定温度，则给电加热器通电，否则电加热器断电五、设备IO与变量的分配PLCPC板卡是多功能采集板，具有路模拟量输入不、路模拟量输出、路数字量输入、路数字量输出和蔼可亲路位定时计数器。只需要将板卡插入计算
5、机空闲胡PIC插槽中，再安装相应的驱动程序，就能直接使用。本例中使用PCLPG板卡作为输入输出器件，只使用其模拟量输入和数字量输出，再由组太王Kingview6.52实现逻辑控制。1、IO分配参考IO分配如表一所示：表一、IO分配表输入输出对象PCLPG接线端子对象PCLPG接线端子下水箱液位，模拟量（V）AD0下水箱进水阀，底电平有效DO0上水箱液位，模拟量（V）AD1下水箱排水阀，底电平有效DO1下水箱温度，模拟量（V）AD2上水箱进水阀，底电平有效DO2上水箱排水阀，底电平有效DO3循环泵，底电平有效DO4电加热器，底电平有效DO52、变量定义参考变量定义见表二所示：表二、变量定义表变量
6、名类型初值注释下水箱液位内存实数0压力变送器送来下水箱液位对应电压上水箱液位内存实数0压力变送器送来上水箱液位对应电压下水箱温度内存实数0温度变送器送来下水箱温度对应电压下水箱进水阀内存离散1=0：下水箱进水阀打开下水箱排水阀内存离散1=0：下水箱排水阀打开上水箱进水阀内存离散1=0：上水箱进水阀打开上水箱排水阀内存离散1=0：上水箱排水阀打开循环泵内存离散1=0：循环泵打开电加热器内存离散1=0：电加热器通电状态转换开关内存离散0=0：手动状态；=1：自动状态总水量内存实数0给定的两水箱的总水量设定温度内存实数0给定的下水箱的温度下水箱低水位内存实数0设定的下水箱最低液位下水箱高水位内存实数
7、0设定的下水箱最高液位定时内存整数01秒定时器下水箱进水内存整数0下水箱进水动画效果下水箱排水内存整数0下水箱排水动画效果上水箱进水内存整数0上水箱进水动画效果上水箱排水内存整数0上水箱排水动画效果六、实验步骤1、启动浏览器，新建工程，如图一所示：图一、新建工程图2、设备定义，如图二所示：图二、设备定义图3、变量定义：完成所有想到的变量定义，对于没有想到的后面设计过程遇到再定以图三、变量定义图4、新建画面，如图四所示：图四、新建画面图七、组态画面设计参考画面如图一所示。画面中设计了两个储水箱、管道、水泵、阀门和三个变送器等，设计了一个手动|自动切换按钮，能从画面上直接切换。还设计了两储水箱液位
8、显示窗和温度、总水量、高|低水位给定窗口。1、监控画面制作：双水箱自动控制监测图五、双水箱自动控制监测图2、实时报表画面的建立图六、实时报表画面图3、历史数据报表画面的建立图七、历史数据报表图4、实时趋势曲线图的建立图八、实时趋势曲线图5、历史趋势曲线图的建立图九、历史趋势曲线图八、动画连接及设计心得1、动画连接（1）手动|自动切换动画效果，给定量动画效果。要求：可以直接输入数值，或用旁边的加减键输入。管道水流动画效果。要求：阀门和水泵打开时，显示水流并流动，阀门和水泵关闭时看不到水流，动画效果图如下图所示：图十、动画连接效果图1图十一、动画连接效果图22、设计心得经过这学期的学习及独立设计，
9、学会了好多东西，尤其是对组态王软件的认识与了解及应用,又会了一种功能强大的软件，在此我非常感谢老师与同学们的支持与帮助。通过本学期对组态软件的学习，我熟悉了组态王软件的初步操作，了解了组态王监控组态软件系统的组成，学会运行组态王软件开发系统、运行系统。了解了开发系统主窗口，熟悉工程项目管理器，学会新建、打开、连接、修改、删除、保护、退出工程。 学会使用常用系统工具栏、画面图形绘制。能绘制正方形、圆形、实时趋势曲线、报警窗口等。掌握了组态王监控软件，软件变量数据库，了解了变量类型。熟悉动画连接和软件的命令语言。通过进一步的练习，掌握了组态王监控软件，并学会了自行开发一个监控系统。通过这次的组态实
10、验设计，我学会了如何去设计一个过程控制系统，掌握了基本的设计步骤。了解到，一般情况下，它都要经过一下几个步骤：认知被控对象、设计控制方案、选择控制规律、选择过程仪表、选择过程模块、设计系统流程图和组态图、设计组态画面、设计数据词典等，直到最后的动画链接成功，并达到控制要求。经过以上步骤，我对整个过程控制系统的设计有了很深的体会，也学会了很多与设计相关的知识。对组态王软件也有了很大的了解，学会了初步的应用。认识到了组态王的一些应用情况，组态王软件的组成与功能，其应用程序项目如何建立，数据词典如何建立，动画如何进行链接，命令语言程序如何编写，趋势曲线如何建立，设备的配置和组态网络的建立等等一系列与
11、组态王软件应用相关的知识。总之，这次设计受益匪浅，学到了很多教学中学不到的东西，从中增强我的动手能力。九、双水箱控制系统的程序设计if(本站点转换开关=1)if(本站点下水箱液位+本站点上水箱液位)本站点总水量*0.05)本站点下水箱进水阀=1;本站点下水箱排水阀=0;本站点定时=0;if(本站点下水箱液位+本站点上水箱液位)=本站点总水量*0.05)本站点下水箱进水阀=1;本站点下水箱排水阀=1;if(本站点下水箱液位=10)本站点上水箱进水阀=1;本站点定时=0;if(本站点下水箱液位=本站点下水箱高水位*0.05)本站点上水箱排水阀=1;本站点上水箱进水阀=0;本站点定时=本站点定时+1
12、;if(本站点定时=10)本站点循环泵=0;本站点定时=0;if(本站点下水箱液位本站点下水箱低水位*0.05&本站点下水箱液位=10)本站点上水箱进水阀=1;本站点定时=0;if(本站点下水箱液位本站点下水箱低水位*0.05&本站点设定温度本站点下水箱温度*20)本站点电加热器=0;else本站点电加热器=1;if(本站点下水箱进水阀=0)本站点下水箱进水=本站点下水箱进水+10;if(本站点下水箱进水=100)本站点下水箱进水=0;if(本站点下水箱排水阀=0)本站点下水箱排水=本站点下水箱排水+10;if(本站点下水箱排水=100)本站点下水箱排水=0;if(本站点循环泵=0)本站点上水箱进水=本站点上水箱进水+10;if(本站点上水箱进水=100)本站点上水箱进水=0;if(本站点上水箱排水阀=0)本站点上水箱排水=本站点上水箱排水+10;if(本站点上水箱排水=100)本站点上水箱排水=0;