監(jiān)控系統(tǒng)課程設(shè)計說明書-物料混合控制系統(tǒng).doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除監(jiān)控系統(tǒng)課程設(shè)計說明書 題目：物料混合控制系統(tǒng) 姓名： 學院： 電 信 學 院 班級：基 地（2）班摘要 本設(shè)計是用力控軟件制作的一個物料混合控制系統(tǒng)，將四種顆粒狀物料混合在一起。四種物料分別放在四哥金屬倉內(nèi)，每個倉的底部安裝了一個氣缸控制的插板閥。氣缸桿帶動閥桿左右移動，產(chǎn)生開、關(guān)閥的動作?？刂茪飧椎碾姶砰y線圈通電時插板閥打開，物料流出，電磁閥線圈斷電時插板閥關(guān)閉，物料停止流出?？刂葡到y(tǒng)中的稱頭是一個底部為圓錐形的金屬料斗，用稱重傳感器測量物料和稱斗的總重量。稱斗的下方是混合倉，也是一個底部為圓錐形的料斗，混合倉外的電動機帶動倉內(nèi)的攪拌器攪漿，攪動混合倉內(nèi)的顆粒。稱斗和混合倉底部的插板閥用于放出物料，它們也用氣缸和電磁閥來控制。 系統(tǒng)開始運行時，1號進料插板閥接通。進料達到設(shè)定值時，1號料停止進料，自動改為進2號料，直到進完所有的料。進料結(jié)束后打開料斗下面的電磁閥，將物料放入料斗下面的混合倉，并用攪拌器開始攪拌。經(jīng)過設(shè)定的時間后，攪拌器停止運行，打開混合倉底部的電磁閥，放出混合好的物料。放完后，關(guān)閉電磁閥。 料斗將物料放入混合倉后，又開始下一輪的進料。在進料和放成品的過程都結(jié)束時，開始放料斗中的料。系統(tǒng)自動運行，出現(xiàn)故障時開始報警。 關(guān)鍵詞：物料混合 力控 電磁閥 報警目錄一.設(shè)計內(nèi)容及技術(shù)要求 1.1 任務(wù)描述1.2控制任務(wù)和要求二.畫面總體規(guī)劃 2.1 確定需要設(shè)置的畫面2.2 畫面切換關(guān)系與初始畫面三.各畫面具體設(shè)計3.1 初始畫面設(shè)計3.2 主畫面設(shè)計3.3 設(shè)備狀態(tài)畫面設(shè)計3.4 報警畫面設(shè)計3.6 混合倉趨勢圖畫面設(shè)計3.5 料倉趨勢圖畫面設(shè)計3.6 混合倉趨勢圖畫面設(shè)計四.畫面之間的動畫連接4.1 創(chuàng)建實時數(shù)據(jù)庫4.2 動畫連接4.2.1 罐的動畫連接4.2.2 閥門和攪拌器的動畫連接4.2.3 文本的動畫連接4.2.4 按鈕的動畫連接4.2.5 百特儀表的連接4.3 腳本五心得體會六參考文獻一、設(shè)計內(nèi)容及技術(shù)要求1.1 任務(wù)描述 某物料控制系統(tǒng)按一定的比例將24種顆粒狀的物料混合到一起，物料的流動性較好。4種物料分別放在4個金屬倉內(nèi)，每個倉的底部安裝了一個氣缸控制的插板閥，氣缸桿帶動閥桿左右移動，產(chǎn)生開、關(guān)閥的動作。控制氣缸的電磁閥線圈通電時插板閥打開，物料流出，電磁閥線圈斷電時插板閥關(guān)閉，物料停止流出?？刂葡到y(tǒng)中的稱頭是一個底部為圓錐形的金屬料斗，用稱重傳感器測量物料和稱斗的總重量。稱斗的下方是混合倉，也是一個底部為圓錐形的料斗，混合倉外的電動機帶動倉內(nèi)的攪拌器攪漿，攪動混合倉內(nèi)的顆粒。稱斗和混合倉底部的插板閥用于放出物料，它們也用氣缸和電磁閥來控制。 該系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)原理圖如下：1.2控制任務(wù)和要求 該控制系統(tǒng)每個基本任務(wù)由一個同學側(cè)重完成，但是同時要求同學們兼顧對總的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理要了解，了解其它同學所做工作的具體過程?；救蝿?wù)： VB中構(gòu)建控制系統(tǒng)界面，通過串口獲取單片機開發(fā)板采集的溫度或濕度信號，并顯示在界面中 VB中構(gòu)建控制系統(tǒng)界面，通過USB接口獲取數(shù)據(jù)采集卡收集的現(xiàn)場模擬傳感器信號，并顯示在界面中 VB中構(gòu)建控制系統(tǒng)界面，將采集的數(shù)據(jù)通過SQL SERVER存儲并可以供前臺調(diào)用，可以采 集到組態(tài)軟件的數(shù)據(jù) 力控上位組態(tài)軟件中控制系統(tǒng)界面開發(fā)，可以取得百特儀表溫度值，解決與VB和Wincc及數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)通訊問題 Wincc上位組態(tài)軟件中控制系統(tǒng)界面開發(fā)，可以取得百特儀表溫度值，解決與VB和力控的數(shù)據(jù)通訊問題 Step7下位軟件編程，解決Step7與Wincc和Wincc flexible的模擬仿真問題 Wincc flexible界面開發(fā)，解決Step7與Wincc flexible的模擬仿真問題 工作重點為研究KEP SERVER的工作機理及如何通過OPC協(xié)議與組態(tài)軟件通訊。附加任務(wù)（相應(yīng)任務(wù)與前面的標號對應(yīng)）：可以將組態(tài)軟件或數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)通過串口發(fā)給單片機并在液晶屏中顯示可以將組態(tài)軟件或單片機發(fā)來的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集卡以一定的比例關(guān)系輸出增加利用數(shù)據(jù)庫管理權(quán)限及日志功能力控、組態(tài)王和WinCC可以通過OPC相互讀寫各自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；增加報表及組態(tài)軟件的熱備和網(wǎng)頁發(fā)布功能力控、組態(tài)王和WinCC可以通過OPC相互讀寫各自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；增加報表及組態(tài)軟件的熱備和網(wǎng)頁發(fā)布功能增加解決Wincc和Wincc flexible的權(quán)限管理控制問題增加Wincc flexible的報警、報表、權(quán)限、趨勢等功能增加VB與KEP SERVER協(xié)調(diào)工作的任務(wù)；二. 畫面總體規(guī)劃2.1 確定需要設(shè)置的畫面 根據(jù)系統(tǒng)的要求，需要設(shè)置下列畫面： 開機時顯示的初始畫面。 自動運行時的主畫面。 設(shè)備狀態(tài)畫面，比較全面的顯示各主要變量的值和各閥門的狀態(tài)。 報警畫面，用于查看報警的歷史記錄，和打印報警報表。 料倉趨勢圖畫面，用于顯示料倉料位的實時趨勢和歷史趨勢。 混合倉趨勢圖畫面，用于顯示混合倉料位的實時趨勢和歷史趨勢。 2.2 畫面切換關(guān)系與初始畫面因為畫面?zhèn)€數(shù)不多，以初始畫面為中心，采用單線聯(lián)系的切換方式。開機后顯示初始畫面。在初始畫面中設(shè)置到其他畫面的切換按鈕。從初始畫面可以切換到所有其他畫面，其他畫面只能返回初始畫面。初始畫面之外的畫面不能相互切換，需要經(jīng)過初始畫面的“中轉(zhuǎn)”來切換。這種畫面組織方式的層次少，除初始畫面外，其他畫面使用的畫面切換按鈕少，操作比較簡單。如果需要，也可以建立初始畫面之外的其他畫面的切換關(guān)系。生成主畫面后，只需要將系統(tǒng)視圖中的“”主畫面圖標拖放到初始畫面，就可以在初始畫面中生成切換到“主畫面”的畫面切換按鈕，按鈕上的文本“主畫面”是自動生成的。可以用鼠標調(diào)節(jié)按鈕的位置和大小。在屬性視圖中可以設(shè)置按鈕的背景色和文本的大小等。 三各畫面具體設(shè)計3.1 初始畫面設(shè)計打開力控軟件，雙擊工程項目里的窗口，在打開的窗口屬性下的窗口文字里寫下“初始畫面”，即創(chuàng)建了一個名為“初始畫面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。單擊“工具箱”里的“文本”，寫下“物料混合控制系統(tǒng)”，并居中。然后單擊“工具箱”里的“按鈕”，設(shè)置五個按鈕，分別為主畫面,設(shè)備狀態(tài)，報警界面，料倉料位趨勢圖，混合倉料位趨勢圖。如圖（3.1.1）所示： 圖3.1.1 初始畫面3.2 主畫面設(shè)計單擊工具欄里的新建，在打開的窗口屬性下的窗口文字里寫下“主畫面”，即創(chuàng)建了一個名為“主畫面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在精靈圖庫下的標準圖庫里選擇相應(yīng)的閥門，罐和攪拌器以及需要的按鈕和文本。如圖（3.2.1）所示：圖 3.2.1 主畫面3.3 設(shè)備狀態(tài)畫面設(shè)計單擊工具欄里的新建，在打開的窗口屬性下的窗口文字里寫下“設(shè)備狀態(tài)畫面”，即創(chuàng)建了一個名為“設(shè)備狀態(tài)畫面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在精靈圖庫下的標準圖庫里選擇相應(yīng)按鈕和文本。如圖（3.3.1）所示：圖 3.3.1 設(shè)備狀態(tài)畫面3.4 報警畫面設(shè)計單擊工具欄里的新建，在打開的窗口屬性下的窗口文字里寫下“報警畫面”，即創(chuàng)建了一個名為“報警畫面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在精靈圖庫下的標準圖庫里選擇相應(yīng)報警按鈕，在復合組件中選擇報警。如圖（3.4.1）所示： 圖 3.4.1 報警畫面3.5 料倉趨勢圖畫面設(shè)計單擊工具欄里的新建，在打開的窗口屬性下的窗口文字里寫下“料倉趨勢圖畫面”，即創(chuàng)建了一個名為“料倉趨勢圖畫面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在復合組件中選擇曲線，取兩個趨勢曲線，分別作為料倉實時趨勢和料倉歷史趨勢。如圖（3.5.1）所示：3.6 混合倉趨勢圖畫面設(shè)計單擊工具欄里的新建，在打開的窗口屬性下的窗口文字里寫下“混合倉趨勢圖畫面”，即創(chuàng)建了一個名為“混合倉趨勢圖畫面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在復合組件中選擇曲線，取兩個趨勢曲線，分別作為混合倉實時趨勢和混合倉歷史趨勢。如圖（3.6.1）所示： 圖 3.5.1 料倉趨勢圖畫面 圖 3.6.1 混合倉趨勢圖畫面四畫面之間的動畫連接4.1 創(chuàng)建實時數(shù)據(jù)庫在Draw導航器中雙擊“實時數(shù)據(jù)庫”項使其展開，在展開項目中雙擊“數(shù)據(jù)庫組態(tài)”啟動組態(tài)程序DBMANAGER.啟動DBManager后出現(xiàn)如下圖所示的DBManager主窗口。單擊菜單條的“點”選項選擇新建或雙擊單元格，出現(xiàn)“請指定區(qū)域、點類型”，選擇相應(yīng)的模擬I/O點、數(shù)據(jù)I/O點。如圖（4.1.1）所示：r 圖 4.1.1 實時數(shù)據(jù)庫具體模擬、數(shù)字I/O點如下：點名 點類型 說明level1 模擬I/O點 料倉料位level2 模擬I/O點 混合倉料位 a1 模擬I/O點 1號料 a2 模擬I/O點 2號料 a3 模擬I/O點 3號料 a4 模擬I/O點 4號料 sm 模擬I/O點 溫度 mi_valve 數(shù)字I/O點 料倉閥門狀態(tài)out_valve 數(shù)字I/O點 混合倉閥門狀態(tài) run 數(shù)字I/O點 系統(tǒng)的啟停狀態(tài) i1 數(shù)字I/O點 1號料閥門狀態(tài) i2 數(shù)字I/O點 2號料閥門狀態(tài) i3 數(shù)字I/O點 3號料閥門狀態(tài) i4 數(shù)字I/O點 4號料閥門狀態(tài) i5 數(shù)字I/O點 攪拌器狀態(tài) b1 數(shù)字I/O點 料倉報警 b2 數(shù)字I/O點 混合倉報警其中，level（料倉料位）和leve2（混合倉料位）需要進行報警參數(shù)和歷史參數(shù)的設(shè)置，sm（溫度）需要數(shù)據(jù)連接，具體設(shè)置如圖(4.1.2)，圖(4.1.3)和圖(4.1.4)所示： 圖 4.1.2 報警參數(shù) 圖 4.1.3 歷史參數(shù) 圖 4.1.4 數(shù)據(jù)連接42 動畫連接創(chuàng)建并選擇連接對象，如線、填充圖形、文本、按鈕、子圖等的動畫連接，均可以通過雙擊需要動畫連接的對象，出現(xiàn)如圖（4.2.1）所示對話框。 圖 4.2.1 動畫連接 4.2.1 罐的動畫連接對于兩個罐來說，就設(shè)置其“百分比填充”，選擇其為“垂直”，表達式為相應(yīng)的變量，如圖（4.2.2）所示。圖4.2.2 罐的動畫連接罐2動畫連接設(shè)置方法相同。4.2.2 閥門和攪拌器的動畫連接對于六個閥門和攪拌器來說，就設(shè)置其“顏色變化”下的“條件”，表達式為對應(yīng)的變量。如圖（4.2.3）所示。 圖4.2.3閥的動畫連接4.2.3 文本的動畫連接 因為文本用來顯示變量的狀態(tài)，所以其為數(shù)值輸出，根據(jù)前面所述個變量的類型，在對應(yīng)的模擬、開關(guān)框前打鉤，相應(yīng)設(shè)置其動畫連接，如圖（4.2.4）所示：圖4.2.4 文本動畫連接4.2.4 按鈕的動畫連接按鈕就是表示按一下它所出現(xiàn)的現(xiàn)象，比如開始、結(jié)束就代表按一下就會是系統(tǒng)開始工作或停止工作，其對應(yīng)于run.pv，而其他按鈕則代表按一下出現(xiàn)對應(yīng)的窗口界面（趨勢曲線界面、報警界面、退出界面、開機界面等）。所以對于開始和停止動畫連接設(shè)置，就選擇左鍵動作，開始對應(yīng)run.pv=1,停止對應(yīng)run.pv=0,如圖（4.2.5）所示，對于其他界面而言，則選擇窗口顯示，相應(yīng)的按鈕及顯示對應(yīng)的界面，如圖（4.2.6）所示：圖4.2.5 “開始”按鈕的動畫連接圖4.2.6 “初始畫面”按鈕的動畫連接4.2.5 百特儀表的連接 將百特儀表正確連接計算到計算機后，雙擊IO設(shè)備組態(tài)，右邊一個列表，雙擊sm項，出現(xiàn)設(shè)備配置窗口，如圖（4.2.7）。對設(shè)備進行如下配置：設(shè)備名稱：sm更新周期：100毫秒超時時間：8秒設(shè)備地址：1通信方式：串口（RS232/422/485）串口：COM132位浮點數(shù)數(shù)據(jù)的讀取：FFH4 FFH3 FFH2 FFH1最大長度：64包偏移間隔：10 圖4.2.7 設(shè)備配置4.3 腳本 需要實現(xiàn)的動畫：系統(tǒng)開始運行時，1號進料插板閥接通。進料達到設(shè)定值時，1號料停止進料，自動改為進2號料，直到進完所有的料。進料結(jié)束后打開料斗下面的電磁閥，將物料放入料斗下面的混合倉，并用攪拌器開始攪拌。經(jīng)過設(shè)定的時間后，攪拌器停止運行，打開混合倉底部的電磁閥，放出混合好的物料。放完后，關(guān)閉電磁閥。 料斗將物料放入混合倉后，又開始下一輪的進料。在進料和放成品的過程都結(jié)束時，開始放料斗中的料。系統(tǒng)自動運行，出現(xiàn)故障時開始報警。具體程序如下：IF (run.PV=1)&(level1.PV=20)&(level1.PV=45)&(level1.PV=70)&(level1.PV=100) then updown.pv=1; mi_valve.PV=1 EndifIF (run.PV=1)&(level1.PV=1)&(updown.PV=1) THEN level1.PV=level1.PV-20; mi_valve.PV=1; level2.PV=level2.PV+20; out_valve.PV=0; i5.pv=1; i4.pv=0;ENDIF if (run.PV=1)&( level2.PV=100) then updown1.pv=1; Endif IF (run.PV=1)&(level1.PV=70)&(level2.PV=1)&(updown1.PV=1) THEN level2.PV=level2.PV-25; mi_valve.PV=0; out_valve.PV=1 ENDIF if (run.PV=1)&( level1.PV=1 )then updown.pv=0 Endif if (run.PV=1)&( level2.PV=1) then updown1.pv=0 Endif IF run.PV=0 THEN mi_valve.PV=0; out_valve.PV=0 ; i1.pv=0; i2.pv=0; i3.pv=0; i4.pv=0; i5.pv=0;ENDIFIF level1.PV=100 THEN b1.pv=1;ELSE b1.pv=0;ENDIFIF level2.PV=100 THEN b2.pv=1;ELSE b2.pv=0;ENDIF五心得體會監(jiān)控系統(tǒng)課程設(shè)計終于結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何去完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學的分工設(shè)計，和同學相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了為人處世。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合運用的實踐訓練，是我們邁向社會，從事職業(yè)前必不可少的一個過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到了這句名言的含義。我今天認真的進行課程設(shè)計，學會腳踏實地的邁開這一步，就是為明天能夠穩(wěn)健的在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中，遇到了不少問題。剛開始拿到題目，基本一頭霧水，不知道自己要干什么。經(jīng)過與組員的討論，大概知道了需要