組態(tài)王水箱液位控制

1、基于組態(tài)王的水箱液位控制系統(tǒng)1. 引言自動(dòng)化軟件在自動(dòng)化產(chǎn)品的研發(fā)過程中有著舉足重輕的地位，尤其在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，自動(dòng)化軟件的應(yīng)用越來越受到人們的重視。本文采用的自動(dòng)化軟件是北京亞控公司出品的組態(tài)王6.53，其軟件包由工程瀏覽器（TouchExploer ）、工程管理器（ProjMamager ）和畫面運(yùn)行系統(tǒng)（TouchView ）三部分組成。在工程瀏覽器中可以查看工程的各個(gè)組成部分，也可以完成數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造、定義外部設(shè)備等工作；工程管理器內(nèi)嵌畫面管理系統(tǒng)，用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理。畫面的開發(fā)和運(yùn)行由工程瀏覽器調(diào)用畫面制作系統(tǒng)TOUCHMAKE 和工程運(yùn)行系統(tǒng)TOUCHVIEW

2、 來完成的。本文利用組態(tài)王強(qiáng)大的組態(tài)功能和友好的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)了對(duì)供水系統(tǒng)中水塔和儲(chǔ)水箱的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。2.系統(tǒng)需求分析及方案論證2.1 系統(tǒng)需求分析為了保證系統(tǒng)所需用水的供給，供水系統(tǒng)必須能夠及時(shí)的對(duì)各種用水對(duì)象進(jìn)行供水。這就要求水塔和儲(chǔ)水箱的水位不能低于一定的下限以免斷水對(duì)人們的正常生活所帶來的影響，同時(shí)水塔和儲(chǔ)水箱的水位又不能高于一定的上限，從而使得水資源可以合理的分配利用。如果使用組態(tài)王來實(shí)現(xiàn)軟硬結(jié)合的控制，將會(huì)給系統(tǒng)的各性能帶來良好的提升。2.2 系統(tǒng)方案論證整個(gè)供水系統(tǒng)可以抽象為水塔和主水箱兩個(gè)容器的液位控制。水塔的水來自地下水，主水箱的液位由水塔的水泵和主水

3、箱的出水閥門綜合決定。各種工業(yè)用水和生活用水可以用其對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)水箱的出水管道代替。這樣系統(tǒng)就組態(tài)好了。系統(tǒng)通過智能模塊將液位的檢測(cè)量采集到組態(tài)王對(duì)應(yīng)變量中,由組態(tài)王統(tǒng)一管理給出系統(tǒng)各部分運(yùn)行趨勢(shì)、報(bào)表及報(bào)警事件,并通過與給定的液位設(shè)定比較來控制入水量，從而使液位保持在一定的范圍之內(nèi)。本系統(tǒng)假定主水箱滿液位為100，而水塔容量相對(duì)于主水箱來說應(yīng)該大很多，為了明顯起見，我們選水塔容量為500.當(dāng)水塔液位低于100時(shí)水塔進(jìn)水，主水箱液位低于20時(shí)水塔自動(dòng)供水，高于90時(shí)供水關(guān)閉。由于工業(yè)用水和生活用水的需求相差比較大，所以給他們?cè)O(shè)定了不同的流速，并且它們的使用時(shí)隨機(jī)的，顧沒有對(duì)兩儲(chǔ)水罐的出水閥進(jìn)行自動(dòng)

4、控制。應(yīng)運(yùn)程序代碼如下:if (本站點(diǎn)泵=1本站點(diǎn)控制水流=8;本站點(diǎn)水塔=本站點(diǎn)水塔-8;本站點(diǎn)主水箱= 本站點(diǎn)主水箱+8;else本站點(diǎn)控制水流=0;本站點(diǎn)水塔=本站點(diǎn)水塔;本站點(diǎn)主水箱= 本站點(diǎn)主水箱;if (本站點(diǎn)閥門1=1本站點(diǎn)控制水流1=5;本站點(diǎn)主水箱= 本站點(diǎn)主水箱-5;else本站點(diǎn)控制水流1=0;if (本站點(diǎn)主水箱>90本站點(diǎn)泵=0;if (本站點(diǎn)主水箱<20本站點(diǎn)泵=1;本站點(diǎn)控制水流=8;本站點(diǎn)水塔=本站點(diǎn)水塔-8;本站點(diǎn)主水箱= 本站點(diǎn)主水箱+8;if (本站點(diǎn)水塔<100本站點(diǎn)水泵1=1;本站點(diǎn)控制水流2=10;本站點(diǎn)水塔=本站點(diǎn)水塔+50;if

5、 (本站點(diǎn)水泵1=1本站點(diǎn)控制水流2=10;本站點(diǎn)水塔=本站點(diǎn)水塔+50;if (本站點(diǎn)水塔>450本站點(diǎn)水泵1=0;本站點(diǎn)控制水流2=0;本站點(diǎn)水塔=本站點(diǎn)水塔;3. 系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)3.1 監(jiān)控中心畫面監(jiān)控畫面包括了供水系統(tǒng)各功能塊的組態(tài)和一些相關(guān)儀表的顯示以及操作相關(guān)的按鈕等。操作人員通過主控按鈕可以很方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行查看和管理。圖1.監(jiān)控中心畫面3.2報(bào)警系統(tǒng)畫面的建立水塔和主水箱都設(shè)置了報(bào)警，其中主水箱低報(bào)警值是20，高報(bào)警值是90，高高報(bào)警值是100。水塔只有一個(gè)低液位150報(bào)警。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，可以隨時(shí)查 看報(bào)警記錄。報(bào)警窗口如圖2所示：圖2 報(bào)警系統(tǒng)畫面 3.3 趨勢(shì)曲

6、線的建立趨勢(shì)曲線用來反映數(shù)據(jù)變量隨時(shí)間的變化情況，趨勢(shì)曲線有兩種：實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線和歷史趨勢(shì)曲線。在畫面程序運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線隨時(shí)間變化自動(dòng)卷動(dòng)，以快速反應(yīng)變量的新變化。時(shí)間軸不能回卷，不能查閱變量的歷史數(shù)據(jù)。歷史曲線可以完成歷史數(shù)據(jù)的查看工作，但它不會(huì)自動(dòng)卷動(dòng)，而需要通過帶有命令語言的功能按鈕來輔助實(shí)現(xiàn)查閱功能。本系統(tǒng)的實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線分別如下所示： 圖3.實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線圖4.歷史趨勢(shì)曲線3.4 數(shù)據(jù)報(bào)表及打印保存在報(bào)表畫面中可以實(shí)時(shí)查看各參數(shù)變化情況，操作人員可以通過打印預(yù)覽和自動(dòng)化應(yīng)用軟件實(shí)訓(xùn) 打印按鈕來打印報(bào)表，同時(shí)報(bào)表具有實(shí)時(shí)保存數(shù)據(jù)的功能，保存文件的名稱為保 存數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)間值，本系統(tǒng)

7、的數(shù)據(jù)文件保存在當(dāng)前工程目錄下，文件格式為 Excel。所用到的代碼為： string filename; filename=InfoAppDir(+"實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)文件"+ StrFromReal(本站點(diǎn)$年, 0, "f" + StrFromReal(本站點(diǎn)$月, 0, "f" + StrFromReal(本站點(diǎn)$日, 0, "f" + StrFromReal(本站點(diǎn)$時(shí), 0, "f" + StrFromReal(本站點(diǎn)$分, 0, "f" + StrFromReal(本站點(diǎn)

8、$秒, 0, "f" + ReportSaveAs("數(shù)據(jù)報(bào)表",FileName; 數(shù)據(jù)報(bào)表界面如圖5所示： ".xls" 圖5.數(shù)據(jù)報(bào)表 3.5 其他功能 本系統(tǒng)還設(shè)置了登錄和退出界面，由于登陸人員的權(quán)限不同，所以可以對(duì)他 們所進(jìn)行的操作也有所限制，這就要求他們擁有不同的安全區(qū)和優(yōu)先級(jí)。同時(shí)操 作員還可以修改自己的登錄口令， 在使用該軟件是若有疑問可以通過亞太官網(wǎng)尋 求技術(shù)支持。在退出界面中，為了防止誤操作所帶來的損失或危險(xiǎn)設(shè)計(jì)了退出按 鈕。 -6- 自動(dòng)化應(yīng)用軟件實(shí)訓(xùn) 圖6. 登陸界面 3.6 數(shù)據(jù)詞典設(shè)計(jì) 在數(shù)據(jù)詞典中可以定義變量，以便與畫面相關(guān)聯(lián)。這些變量包括I/O變量和 內(nèi)存變量等。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)詞典部分變量如圖7所示 圖7. 數(shù)據(jù)詞典 -7- 自動(dòng)化應(yīng)用軟件實(shí)訓(xùn) 4. 心得體會(huì) 經(jīng)過事先對(duì)組態(tài)王的一些書面和視頻資料的學(xué)習(xí)和了解，我對(duì)組態(tài)王的 設(shè)計(jì)方法有了初步的認(rèn)識(shí)，這對(duì)我以后的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中起了很大的作用。剛開始設(shè) 計(jì)系統(tǒng)時(shí)遇到了一些問題，比如水管流動(dòng)，液位控制，程序的修改以及按鈕的