基于PLC的水電站橡膠壩監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、 南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)作 者:陸曉蒙學(xué) 號(hào)：070*01*學(xué)院(系):電子電氣工程學(xué)院專(zhuān) 業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化題 目:基于PLC的水電站橡膠壩監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)馬老師高級(jí)工程師指導(dǎo)者： 評(píng)閱者： 2011 年 5 月畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）中文摘要水電站橡膠壩主要用于渠系上作為進(jìn)水閘、分水閘、節(jié)制閘，能夠方便地 蓄水和調(diào)節(jié)水位和流量；用于沿海岸作防浪堤或擋潮閘，由于不受海水浸蝕和海生生物的影 響，比金屬閘門(mén)效果好；用于城區(qū)園林工程，采用彩色壩袋，造型優(yōu)美，線(xiàn)條流暢，可為城市建設(shè) 增添一道優(yōu)美的風(fēng)景。本文介紹了采用S7200型PLC作為系統(tǒng)的控制器，對(duì)水電站橡膠壩實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)

2、控制的系統(tǒng)，組態(tài)王用于PLC控制系統(tǒng)的人機(jī)界面組態(tài)軟件，在該軟件平臺(tái)上自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了橡膠壩控制系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)組態(tài)畫(huà)面，在計(jì)算機(jī)上監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況，同時(shí)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和指令控制等功能。關(guān)鍵詞 橡膠壩 組態(tài)王 PLC 監(jiān)控系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）外文摘要Title The Design of Rubber Dam Hydropower AbstractRubber Dam Hydropower as a canal system is mainly used for intake, sub-gate, sluice, water storage and the ability to e

3、asily adjust the water level and flow; Used as a breakwater along the coast or tidal gates, due to erosion from water and marine organisms, better than the effect of the metal gate;For the urban garden project, using color bar bags, sleek, flowing lines, can add a beautiful urban landscape construct

4、ion.This article describes the type of PLC with S7-200 controller as a system,Rubber Dam for hydropower to achieve automatic control system, Kingview PLC control system for human-machine interface configuration software,The software platform designed and developed the control system of rubber dam in

5、 the dynamic monitoring of the configuration screen, Computer equipment to monitor the health of the whole system，while the parameter settings and commands to control other functionKeywords Rubber Dam Kingview PLC Monitoring System目 錄 . .1 緒論 11.1 可編程邏輯控制器的產(chǎn)生與發(fā)展 11.2 橡膠壩的背景及意義 11.3 傳感器 12 水電站橡膠壩監(jiān)控系統(tǒng)

6、簡(jiǎn)介 32.1 系統(tǒng)組成 32.2 系統(tǒng)工作原理 63 設(shè)計(jì)方案的確定 63.1 系統(tǒng)硬件的選擇 63.2 監(jiān)控軟件的選擇 63.3 設(shè)計(jì)思路 64 硬件部分的設(shè)計(jì) 84.1 硬件的選型 84.2 了解本課題所用傳感器類(lèi)型及工作 84.3 硬件電路接線(xiàn)圖 105 軟件部分的設(shè)計(jì) 135.1 程序的流程圖 135.2 I/O分配表及PLC梯形圖 146 組態(tài)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn) 156.1 組態(tài)王6.53的簡(jiǎn)介 156.2 S7-200系列PLC的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 166.3 順序功能圖法 196.4 組態(tài)軟件與PLC通信的設(shè)置 196.5 變量與數(shù)據(jù)的定義 256.6 水電站橡膠壩系統(tǒng)監(jiān)控程序

7、 25結(jié)束語(yǔ) 28致謝 29參考文獻(xiàn) 30附錄A 31緒論隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)張和科技的快速進(jìn)步，人們開(kāi)始用橡膠壩來(lái)進(jìn)行控制上游水位，這樣既可以利用此橡膠壩來(lái)發(fā)電，也可以起到防洪的作用。橡膠壩使用簡(jiǎn)單、方便，設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，但它的作用非常大的。所以橡膠壩越來(lái)越被人們所認(rèn)識(shí)，不久后將被廣泛的運(yùn)用。本設(shè)計(jì)通過(guò)充水和排水的設(shè)計(jì)，通過(guò)水位傳感器感受到上游水位的上漲達(dá)到警戒水位時(shí)發(fā)出警報(bào)，然后通過(guò)水泵和閥門(mén)向橡膠壩內(nèi)充水，當(dāng)壩內(nèi)水位達(dá)到最大時(shí)向下游排水通過(guò)沖擊電機(jī)使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電壓。本設(shè)計(jì)主要有硬件和軟件兩大部分組成。1.1 可編程邏輯控制器的產(chǎn)生和發(fā)展隨著制造業(yè)和過(guò)程工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和處理工

8、作，將需要自動(dòng)化程度更高的控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行完成。1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出第一臺(tái)控制器，創(chuàng)造性的引入了程序控制功能，使其控制系統(tǒng)較繼電-接觸器控制系統(tǒng)更精確、可靠與穩(wěn)定。如今，許多大中型控制系統(tǒng)都采取PLC控制系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)相結(jié)合的方法應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)上。本設(shè)計(jì)采用PLC控制水電站橡膠壩運(yùn)行過(guò)程，因其有高可靠性、應(yīng)付突發(fā)事件；編程簡(jiǎn)單，操作方便；體易控制，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，使得水電站橡膠壩運(yùn)氣起來(lái)更快、更好，從而提高機(jī)充、自排、機(jī)排及發(fā)電的效率。1.2 橡膠壩背景及意義可編程控制器(PLC或PC)是一種具有極高可靠性的新型的通用工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，具有配置靈活、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用PL

9、C對(duì)水電站橡膠壩進(jìn)行控制，控制其自排、機(jī)排、機(jī)充等運(yùn)行動(dòng)作。本設(shè)計(jì)利用水位傳感器檢測(cè)上游水位的高度以及壩袋內(nèi)的水位高度從而保證了水電站橡膠壩的安全運(yùn)行其動(dòng)作。通過(guò)組態(tài)王演示，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單、控制方便、提高運(yùn)行的效果。1.3 傳感器 在當(dāng)今信息時(shí)代發(fā)展的過(guò)程中，各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸和處理的功能器件傳感器或只能傳感器，已經(jīng)成為各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中不可缺少的重要技術(shù)工具。例如：在設(shè)備的自動(dòng)控制中都有用到傳感器來(lái)進(jìn)行速度、壓力等的檢測(cè)和控制。毫無(wú)疑問(wèn)，傳感器促進(jìn)了現(xiàn)代科技的進(jìn)步。本課題在控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中多次出現(xiàn)水位上漲的現(xiàn)象，與此對(duì)應(yīng)應(yīng)該選用水位傳感器來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。2 水電站橡膠壩監(jiān)

10、控系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.1 系統(tǒng)的組成本系統(tǒng)由水泵A(水泵B備用)、(A、B、C、D、E)閥、止回閥A(止回閥B備用)、橡膠壩袋、發(fā)電機(jī)和4個(gè)水位傳感器組成。2.2 系統(tǒng)的工作原理該系統(tǒng)主要通過(guò)PLC來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)上游水位在上漲時(shí)，開(kāi)啟A閥、C閥、止回閥A，通過(guò)水泵A向橡膠壩袋內(nèi)充水，此時(shí)壩袋內(nèi)水位在不斷地上漲，當(dāng)達(dá)到壩內(nèi)警戒水位時(shí)水位傳感器感受到信號(hào)，然后把信號(hào)傳送給系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)啟E閥，當(dāng)E閥開(kāi)啟后有大量的水排出沖擊發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生三相交流電壓。如果遇到暴雨，上游水位在持續(xù)上漲時(shí)當(dāng)達(dá)到警戒水位時(shí)警報(bào)燈亮，此時(shí)通過(guò)系統(tǒng)打開(kāi)A閥、B閥、C閥、D閥、E閥、止回閥A和水泵A。當(dāng)不需要排水時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)關(guān)

11、閉所有閥門(mén)以及水泵。這樣就能達(dá)到水電站橡膠壩水位監(jiān)控的目的。2.2.1 系統(tǒng)的控制要求(1) 按下運(yùn)行按鈕，此時(shí)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。(2) 上游水位傳感器檢測(cè)到水位是否達(dá)到3m，若是，開(kāi)啟A閥、水泵A、止回閥A、和C閥。(3) 橡膠壩袋內(nèi)的水位傳感器檢測(cè)到水位是否達(dá)到設(shè)定值，若是，開(kāi)啟E閥，水沖擊發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電壓。(4) 上游水位傳感器達(dá)到警戒水位時(shí)，開(kāi)啟開(kāi)啟A閥、水泵A、止回閥A、和C閥、D閥和B閥。(5) 按下停止按鈕，系統(tǒng)全部停止。2.2.2 系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程橡膠壩的壩體由水充脹橡膠壩袋構(gòu)成，跨于河道兩岸之上。由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)水泵充進(jìn)行充、排水。水泵、閥門(mén)和壩體平面示意圖如圖2.1系統(tǒng)

12、運(yùn)行圖所示。圖2.1 系統(tǒng)運(yùn)行圖橡膠壩運(yùn)行中的常用術(shù)語(yǔ)和工況：(1) 機(jī)充：開(kāi)啟A閥、C閥 和水泵A(B 備用)，向壩袋內(nèi)充水。(2) 自排：開(kāi)啟C閥、D閥 或單獨(dú)開(kāi)啟E閥，利用壩袋自身的壓力將水排出。(3) 機(jī)排：開(kāi)啟B閥、D閥和水泵A（B 備用），將壩袋中的水抽出。(4) 溢流：上游水位高于壩袋高度，水從壩袋頂部流過(guò)。根據(jù)水電站的發(fā)電情和橡膠壩自身特點(diǎn)。規(guī)定如下原則：(a) 正常情況下壩袋和上游水位（即水庫(kù)水位）都維持在一定的高度。(b) 當(dāng)上游水位持續(xù)升高時(shí)，應(yīng)當(dāng)自排，自排過(guò)程中水位沒(méi)有顯著下降則用機(jī)排(c) 上游水位在短時(shí)間內(nèi)顯著升高，或機(jī)排。(d) 自排或者機(jī)排之后，上游水位下降到正

13、常范圍內(nèi)，或者機(jī)排完畢，則機(jī)充至正常運(yùn)行高度。(5) 橡膠壩在正常運(yùn)行中還會(huì)出現(xiàn)以下情況：(a) 壩頂?shù)纳倭恳缌饔袝r(shí)能夠引起諧振，使壩袋與壩體的水泥基礎(chǔ)之間摩擦加劇，從而導(dǎo)致壩袋破損，應(yīng)當(dāng)自排少量壩袋中的水。(b) 由于種種原因（自排、泄漏、熱脹冷縮等），壩袋內(nèi)部和外部的壓力之比會(huì)超出橡膠壩技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的數(shù)值，或者因壩袋高度不夠，使溢流增大影響發(fā)電落差，此時(shí)應(yīng)自排或機(jī)充。2.2.3 橡膠壩系統(tǒng)中，主要技術(shù)指標(biāo)：(1) 給定值（為正常壩高，可設(shè)定為8m）。(2) 達(dá)到自排的上游水位（可設(shè)定為6m）。(3) 達(dá)到機(jī)排的上游水位（可設(shè)定為9m）。(4) 達(dá)到充水的上游水位(3m)。3 設(shè)計(jì)方案的確

14、定3.1 系統(tǒng)硬件的選擇由于本課題研究的是水電站橡膠壩監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)分揀的準(zhǔn)確性和安全性的要求很高，同時(shí)為了操作方便，程序的調(diào)試和修改方便，所以采用了PLC控制為具體方案。利用PLC實(shí)現(xiàn)水位控制和發(fā)電，根據(jù)上游水位和壩袋內(nèi)水位高低進(jìn)行控制，系統(tǒng)由機(jī)排、機(jī)充、自排和電氣控制等四部分組成。機(jī)排由A閥、C閥、水泵A、和止回閥A來(lái)控制，機(jī)充和自排都是由閥門(mén)和水泵來(lái)控制的。電氣控制由西門(mén)子的可編程控制器、傳感器和電源等部件組成。通過(guò)傳感器采集信號(hào)，由PLC控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵、閥門(mén)進(jìn)行復(fù)雜的控制，程序中加入警報(bào)器，水位一旦達(dá)到警戒水位就會(huì)報(bào)警，然后通過(guò)傳感器傳送給控制系統(tǒng)，最后實(shí)施相應(yīng)的動(dòng)作。這樣使得系統(tǒng)更加

15、系統(tǒng)化，直觀(guān)化。3.2 監(jiān)控軟件的選擇組態(tài)王開(kāi)發(fā)監(jiān)控軟件是一種新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，同時(shí)具有經(jīng)濟(jì)、易于擴(kuò)展、開(kāi)發(fā)周期短、開(kāi)放性好、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。一般情況下把該系統(tǒng)劃分為三個(gè)層次：管理層、監(jiān)控層和控制層，組態(tài)開(kāi)發(fā)要考慮到數(shù)據(jù)、畫(huà)面、動(dòng)畫(huà)和編程，這幾方面問(wèn)題。本研究課題采用組態(tài)王6.53，利用組態(tài)王軟件和PLC進(jìn)行通信，使用King View組態(tài)軟件在上位機(jī)上完成水電站橡膠壩工作過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真，將水電站橡膠壩控制系統(tǒng)的控制器的各種數(shù)據(jù)采集到上位機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員根據(jù)數(shù)據(jù)然后實(shí)施相應(yīng)的操作。這樣操作人員不需要深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，就可以獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，則既優(yōu)化了控制現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，又提高了運(yùn)行效率。所以在設(shè)

16、計(jì)水電站橡膠壩監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，為了能實(shí)行動(dòng)態(tài)仿真以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。我選用組態(tài)王6.53。3.3 設(shè)計(jì)思路硬件部分可以詳細(xì)地分為：控制部分、電動(dòng)部分、傳感器部分和電源部分。控制部分采用S7200型PLC進(jìn)行控制；電動(dòng)部分主要有閥門(mén)、位開(kāi)關(guān)和水泵；傳感器主要由水位傳感器組成；電源部分電動(dòng)機(jī)采用220伏電源，PLC控制采用24伏直流穩(wěn)壓電源。軟件部分的設(shè)計(jì)主要用V4.0 STEP7 Micro WIN sp3編程軟件完成，通過(guò)設(shè)計(jì)PLC梯形圖完成控制求，程序設(shè)計(jì)分為6個(gè)部分：系統(tǒng)啟動(dòng)和停止、調(diào)用程序、閥門(mén)開(kāi)啟與關(guān)閉、傳感器動(dòng)作和停止、發(fā)電機(jī)發(fā)電、水泵以運(yùn)行與停止。4 硬件部分的設(shè)計(jì)4.1 硬件的選型P

17、LC：在滿(mǎn)足本課題的要求和學(xué)校的條件允許的情況下，本系統(tǒng)選用西門(mén)子PLC S7-200系列，其主機(jī)型號(hào)為CPU 224 XP，由14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量I/O點(diǎn)組成，可連接成7個(gè)擴(kuò)展模塊，其最大擴(kuò)展值至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)。程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間是20K字節(jié)，它有6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器（100KHz），2個(gè)100KHz的高速脈沖輸出，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有關(guān)于檢測(cè)方面的，自動(dòng)化控制涉及工廠(chǎng)及農(nóng)業(yè)方面的，包括各種數(shù)控機(jī)床、機(jī)械、電氣設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)

18、境保護(hù)設(shè)備等。4.2 了解本課題所用的傳感器的類(lèi)型及工作原理通過(guò)對(duì)水電站的橡膠壩監(jiān)控系統(tǒng)的了解。本課題采用運(yùn)用PLC開(kāi)發(fā)小型水電站橡膠壩的自動(dòng)控制系統(tǒng)和組態(tài)王軟件對(duì)橡膠壩的攔水工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。水位傳感器主要用于監(jiān)測(cè)水位，主要工作原理就是當(dāng)水位上升時(shí)傳感器檢測(cè)到該信號(hào)時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換成可接受的的信息，然后通過(guò)傳感器將信號(hào)傳送給監(jiān)控系統(tǒng)。壩袋內(nèi)的所承受的壓力是有壓力傳感器來(lái)檢查的，但在本課題中運(yùn)用水位傳感器來(lái)代替壓力傳感器來(lái)檢測(cè)水位，這樣方便、迅速。壓力傳感器是將水位(壓力)作用于單晶硅膜片上(擴(kuò)散有應(yīng)變片)，由于硅壓阻應(yīng)變片感受到壩袋內(nèi)水壓的變化，就會(huì)輸出與水位成線(xiàn)性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)的直流電壓的水位傳

19、感器。它所選用的傳感器是壓阻式傳感器來(lái)檢測(cè)。壓阻式水位傳感器的信號(hào)處理電路原理如圖4.2所示。恒流源提供給應(yīng)變電橋一個(gè)問(wèn)定直流電流，電橋輸出的直流電壓信號(hào)與水壓相關(guān)，其微小電壓量通過(guò)輸出放大環(huán)節(jié)后，由電壓/電流轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)直流輸出信號(hào)(4 mA 20mA)，由于該電流信號(hào)與后續(xù)處理電路的接口十分簡(jiǎn)單，而且當(dāng)長(zhǎng)線(xiàn)傳輸時(shí)導(dǎo)線(xiàn)的電阻是不會(huì)造成測(cè)量誤差的，它的抗干擾能力也變得更強(qiáng)。圖4.1 壓阻式水位傳感器測(cè)量電路原理壓阻式水位傳感器輸出電流信號(hào)與所測(cè)的水位的關(guān)系為：該式中，H為實(shí)際檢測(cè)水位高度；Ho為基準(zhǔn)值，如果傳感器安裝位置的水位的初始高度：K為傳感器的比例系數(shù)；Io為沒(méi)有壩袋內(nèi)水壓作用時(shí)，

20、傳感器輸出電流的初始值，該值一般為4mA左右；Ii為水位傳感器對(duì)應(yīng)不同水位時(shí)的電流輸出值，它的變化范圍為4 mA 20mA。當(dāng)進(jìn)行水位測(cè)量時(shí)，對(duì)應(yīng)不同的水位高度，傳感器輸出不同的電流，對(duì)該電流進(jìn)行檢測(cè)后，由上式進(jìn)行轉(zhuǎn)換和計(jì)算即可以獲得實(shí)際水位高度值。4.2.1 上游水位傳感器1首先該水位傳感器用來(lái)檢測(cè)上游水位的高度。先把參數(shù)設(shè)置好的傳感器固定在上游3m處。 當(dāng)上游水位上漲到3m高時(shí) ，傳感器接受到信號(hào)，通過(guò)采用最直接的數(shù)字的方法，也就是數(shù)字化的采樣方法，運(yùn)用數(shù)字電路采集感應(yīng)點(diǎn)的信號(hào)，通過(guò)這種方法可以直接將水位高度變成與之相對(duì)應(yīng)的水位數(shù)字量，它的最大的特點(diǎn)就是可以避免外界的環(huán)境因素的干擾，而且所

21、采集的精度視其為等精度，即使測(cè)量的精度不隨著傳感器的量程的變化而變化。然后智能信息處理的一部分可以對(duì)采集信號(hào)負(fù)責(zé)處理，之后對(duì)采集到的水位信號(hào)進(jìn)行有效的分析，比較，當(dāng)在軟件的識(shí)別的計(jì)算中，它的最重要的部分是干擾識(shí)別部分，在保證數(shù)據(jù)采集正確的前提下，其水位傳感器的信息處理的算法可以去發(fā)現(xiàn)采集部分的器件是否損壞，當(dāng)在一些特定的環(huán)境干擾下，可以最大限度的對(duì)所受干擾的信息可以進(jìn)行恢復(fù)，大大提高了傳感器的可靠性，可用性及可維護(hù)性。4.2.2 上游水位傳感器2先把該水位傳感器固定在上游水位9m處，當(dāng)上游水位持續(xù)上漲時(shí)，此時(shí)水位傳感器感受到信號(hào)，然后通過(guò)水位傳感器工作原理對(duì)其信號(hào)進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)處理后將得

22、到監(jiān)控系統(tǒng)能識(shí)別的新信號(hào)，最后傳送給監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)操作執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)行動(dòng)作。其詳細(xì)過(guò)程是：通過(guò)采用最直接的數(shù)字的方法，也就是數(shù)字化的采樣方法，運(yùn)用數(shù)字電路采集感應(yīng)點(diǎn)的信號(hào)，通過(guò)這種方法可以直接將水位高度變成與之相對(duì)應(yīng)的水位數(shù)字量，它的最大的特點(diǎn)就是可以避免外界的環(huán)境因素的干擾，而且所采集的精度視其為等精度，即使測(cè)量的精度不隨著傳感器的量程的變化而變化。然后智能信息處理的一部分可以對(duì)采集信號(hào)負(fù)責(zé)處理，之后對(duì)采集到的水位信號(hào)進(jìn)行有效的分析，比較，當(dāng)在軟件的識(shí)別的計(jì)算中，它的最重要的部分是干擾識(shí)別部分，在保證數(shù)據(jù)采集正確的前提下，其水位傳感器的信息處理的算法可以去發(fā)現(xiàn)采集部分的器件是否損壞，當(dāng)

23、在一些特定的環(huán)境干擾下，可以最大限度的對(duì)所受干擾的信息可以進(jìn)行恢復(fù)，大大提高了傳感器的可靠性，可用性及可維護(hù)性。4.2.3 壩袋內(nèi)水位傳感器1該水位傳感器是用來(lái)檢測(cè)壩袋內(nèi)的水位的，當(dāng)壩袋內(nèi)水位上漲的時(shí)候壩袋內(nèi)所承受的壓力是越來(lái)越大此時(shí)，可以用壓力傳感器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，可是由于壓力傳感器把所采集的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)比較復(fù)雜，所以選擇水位傳感器比較簡(jiǎn)單，該水位傳感器通過(guò)把感受到的信號(hào)傳送到控制器里然后把水位信號(hào)與設(shè)定的信號(hào)進(jìn)行比較，最后把得出的信號(hào)傳送給監(jiān)控系統(tǒng)，其監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。4.2.4 壩袋內(nèi)水位傳感器2該水位傳感器是用來(lái)檢測(cè)壩袋內(nèi)的水位的，當(dāng)壩袋內(nèi)水位上漲的時(shí)候壩袋內(nèi)所承受的壓力是越來(lái)越大

24、此時(shí)，可以用壓力傳感器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，可是由于壓力傳感器把所采集的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)比較復(fù)雜，所以選擇水位傳感器比較簡(jiǎn)單，該水位傳感器通過(guò)把感受到的信號(hào)傳送到控制器里然后把水位信號(hào)與設(shè)定的信號(hào)進(jìn)行比較，最后把得出的信號(hào)傳送給監(jiān)控系統(tǒng)，其監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。4.3 硬件電路接線(xiàn)圖根據(jù)實(shí)際PLC模塊，I/O分配表和I/O接線(xiàn)圖，連接PLC各模塊，并通過(guò)PC機(jī)聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)程序控制要求。4.3.1 電氣控制系統(tǒng)接線(xiàn)圖 該圖是通過(guò)把編好的程序與組態(tài)王界面相連接，進(jìn)行動(dòng)畫(huà)的仿真。在連接時(shí)首先要在實(shí)驗(yàn)室把線(xiàn)接好其接線(xiàn)的原理要根據(jù)圖4.2電氣控制接線(xiàn)圖來(lái)進(jìn)行的。最后接好線(xiàn)后，操作一下看接線(xiàn)是否有問(wèn)題。沒(méi)有就可以進(jìn)行

25、運(yùn)行了。圖4.2 電氣控制接線(xiàn)圖4.3.2 I/O接線(xiàn)圖PLC輸入輸出接口接線(xiàn)圖，如圖4.3輸入輸出接口接線(xiàn)圖所示。在實(shí)驗(yàn)室中使用的是PLC224模塊，此模塊的I/O總數(shù)為24點(diǎn)，其中輸入點(diǎn)14點(diǎn)，輸出點(diǎn)10點(diǎn)；可帶7個(gè)擴(kuò)展模塊；用戶(hù)程序的存儲(chǔ)器容量位8KB；內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器，具有PID控制器的功能；有2個(gè)高速脈沖輸出端和1個(gè)RS-485通信口；具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由口協(xié)議的通信能力；運(yùn)行速度快、功能強(qiáng)，適用于要求較高的中小型控制系統(tǒng)。在接線(xiàn)圖中，按下按鈕I0.1，系統(tǒng)運(yùn)行，按鈕I0.2是停止按鈕；當(dāng)上游水位達(dá)到3m時(shí)I0.3閉合開(kāi)始機(jī)充向壩內(nèi)注水，此時(shí)當(dāng)壩高達(dá)到3m時(shí)I0.4

26、閉合開(kāi)始自排，當(dāng)上游水位繼續(xù)上漲機(jī)充后水達(dá)到9m時(shí)I0.5閉合開(kāi)始機(jī)充，此時(shí)壩高達(dá)到6m后閉合I0.6開(kāi)始機(jī)排，機(jī)排結(jié)束后可以向壩袋內(nèi)注水此時(shí)閉合I0.0開(kāi)始機(jī)充。系統(tǒng)接線(xiàn)圖4.3如下。 圖4.3 輸入輸出接口接線(xiàn)圖5 軟件部分的設(shè)計(jì)5.1 程序的流程圖程序主要根據(jù)水電站橡膠壩裝置控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行編制。具體如流程圖5.1 。圖5.1 橡膠壩的運(yùn)行流程圖5.2 I/O分配表根據(jù)控制要求與設(shè)計(jì)方案，列出I/O分配表，如表5.1所示。表5.1 I/O分配表輸入輸出運(yùn)行開(kāi)關(guān)上游水位傳感器1上游水位傳感器2壩內(nèi)水位傳感器3壩內(nèi)水位傳感器4結(jié)束開(kāi)關(guān)排水結(jié)束后機(jī)充I0.1I0.3I0.4I0.5I0.6I

27、0.2I0.0A閥B閥C閥D閥E閥水泵A止回閥A水泵B止回閥B上游指示燈上游危險(xiǎn)警報(bào)燈發(fā)電指示燈水壩危險(xiǎn)警報(bào)燈發(fā)電機(jī)Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.6控制系統(tǒng)的PLC控制程序梯形圖（見(jiàn)附錄1）6 組態(tài)軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)6.1 組態(tài)王6.53的簡(jiǎn)介產(chǎn)品概述：King view 是亞控公司推出的第一款針對(duì)中小型項(xiàng)目推出的用于監(jiān)視與控制自動(dòng)化設(shè)備和過(guò)程的SCADA產(chǎn)品。也是亞控公司的第一款產(chǎn)品。自King view問(wèn)世以來(lái)，以其易學(xué)易用、功能齊全、物美價(jià)廉的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)使其暢銷(xiāo)不衰，年均銷(xiāo)售量超過(guò)1萬(wàn)套，累計(jì)銷(xiāo)量10萬(wàn)余

28、套 。在中國(guó)及亞洲其為最著名的組態(tài)軟件產(chǎn)品。S7-200 PLC支持多種通信協(xié)議,如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口(PPI)、多點(diǎn)接口(MPI)和PROFIBUS。它們都是基于字符的異步通信協(xié)議，帶有起始位、8位數(shù)據(jù)、偶校檢和1個(gè)停止位。通信幀由起始和結(jié)束字符、源和目的站地址、幀長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)和組成。只要波特率相同，三個(gè)協(xié)議可以在網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)運(yùn)行，不會(huì)相互影響。在水電站橡膠壩控制系統(tǒng)中，控制器S7-200 PLC將利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)PPI(Point-to-Point)協(xié)議與安裝在上位計(jì)算機(jī)中的工業(yè)控制組態(tài)軟件進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)上的S7-200 CPU224 PLC作為從站，組態(tài)軟件組態(tài)王6.53作為主站。在PLC控制程

29、序中，將水電站橡膠壩控制系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)參數(shù)放入用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的指定區(qū)域中，通過(guò)組態(tài)王6.53中的I/O變量采集或刷新這些存放在PLC用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)。這樣，PLC就可以與上位計(jì)算機(jī)利用通信進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，為實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī)對(duì)水電站橡膠壩控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控創(chuàng)造了條件。組態(tài)王軟件的設(shè)計(jì)思想：(1) 構(gòu)造出基本的控制畫(huà)面：對(duì)畫(huà)面中的每一個(gè)對(duì)象進(jìn)行屬性的定義，比如：顏色、高度、移動(dòng)等。在設(shè)置中可以進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的設(shè)置，動(dòng)態(tài)的對(duì)象是要根據(jù)后臺(tái)的命令語(yǔ)言來(lái)運(yùn)行。組態(tài)中還具有報(bào)警、報(bào)表組態(tài)及歷史曲線(xiàn)等功能，可以使現(xiàn)在演示的效果更加的逼真，能夠更好的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的控制。(2) 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫(kù)是

30、實(shí)現(xiàn)組態(tài)動(dòng)畫(huà)演示的重要組成部分，對(duì)于畫(huà)面中每個(gè)元素的組成都要在其中對(duì)應(yīng)，對(duì)于組態(tài)畫(huà)面中的靜態(tài)屬性可以設(shè)置內(nèi)存屬性，這樣在演示的過(guò)程中靜態(tài)屬性在系統(tǒng)投入運(yùn)行后，依然可以和原來(lái)的組態(tài)界面一致；而需要通過(guò)外界PLC來(lái)進(jìn)行控制的，設(shè)為動(dòng)態(tài)屬性，對(duì)應(yīng)與組態(tài)中的離散變量，這種對(duì)象的動(dòng)態(tài)屬性隨表達(dá)式值的變化而實(shí)時(shí)改變。(3) 后臺(tái)命令語(yǔ)言的編寫(xiě)：后臺(tái)命令語(yǔ)言是實(shí)施動(dòng)畫(huà)效果的重要手段。后臺(tái)命令語(yǔ)言的編寫(xiě)必須要依據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)置與要求。在控制命令中使用C語(yǔ)言來(lái)對(duì)組態(tài)進(jìn)行步與步之間的控制，彼此之間不能沖突。(4) 組態(tài)王與PLC之間的連接：在水電站橡膠壩控制系統(tǒng)中使用的PPI接口，把程序下載到PLC中，同時(shí)獲取下

31、載地址，同組態(tài)王相連接，進(jìn)行通信。6.2 S7-200系列PLC的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議6.2.1 S7-200 PLC本課題水電站橡膠壩PLC控制系統(tǒng)采用的是S7-200 PLC9,該系列PLC屬于小型可編程序控制器，具有低廉的價(jià)格、良好的擴(kuò)展性、緊湊的設(shè)計(jì)及其極強(qiáng)的指令系統(tǒng)和通信功能，既可以用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可以用于復(fù)雜的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。甚至在一些大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也可充分的發(fā)揮其作用。6.2.2 S7-200 PLC 系統(tǒng)的組成西門(mén)子公司的S7-200 PLC系統(tǒng)是采用疊裝式結(jié)構(gòu)的小型可編程控制器，其硬件系統(tǒng)采用整體式和積木式組成，即主機(jī)中有一定量的I/O端口數(shù)，同時(shí)還能擴(kuò)展各種

32、功能塊，具有功能強(qiáng)大、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。S7-200系統(tǒng)可編程控制器由個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)或編程器、STEP 7-Micro/WIN32編程軟件及通信電纜、基本單元(S7-200 CPU模塊)、擴(kuò)展單元等組成。(1) 基本單元(S7-200 CPU模塊)基本單元也可稱(chēng)為主機(jī)，由電源、數(shù)字量輸入/輸出單元、中央處理單元(CPU)組成。以上單元被緊湊地裝在一獨(dú)立的裝置中，主機(jī)也可以構(gòu)成一獨(dú)立控制系統(tǒng)。(a) 中央處理器單元(CPU) 一個(gè)主機(jī)模塊皆有一個(gè)或多個(gè)CPU。若有多個(gè)CPU，則當(dāng)中必有一個(gè)主CPU，其他的為輔助CPU，相互協(xié)調(diào)工作，則很大的提高了系統(tǒng)運(yùn)算功能和速度，從而縮短程序執(zhí)行時(shí)

33、間。中央處理單元是PLC的核心部件，負(fù)責(zé)完成數(shù)字運(yùn)算、邏輯運(yùn)算以及協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作。(b) 電源單元主機(jī)模塊中配有鋰電池，為了防止掉電時(shí)用戶(hù)數(shù)據(jù)和程序的丟失，即保存數(shù)據(jù)及程序，同時(shí)，電源單元完成將外界提供的電壓源轉(zhuǎn)換成PLC的工作電源供給PLC。(c) I/O單元I/O單元也叫輸入/輸出單元，輸入/輸出單元是PLC與外部操作現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)及負(fù)載的接口，PLC與其之間的聯(lián)系由輸入/輸出單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。接口包括通信接口、存儲(chǔ)器接口、擴(kuò)展接口和編程器接口等等。其中輸入/輸出擴(kuò)展接口為了擴(kuò)展輸入/輸出類(lèi)型和點(diǎn)數(shù)的部件，其有雙口存儲(chǔ)器接口、串行接口和并行接口等形式。(d) 存儲(chǔ)器單元PLC的所有功能都

34、是在系統(tǒng)程序的管理下來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可編程控制器的存儲(chǔ)器單元主要用于存儲(chǔ)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)程序和用戶(hù)程序。其形式和種類(lèi)有多種：從安裝形式、用途、存儲(chǔ)器種類(lèi)來(lái)分別劃分為，IC卡、存儲(chǔ)器板等；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、用戶(hù)存儲(chǔ)器和系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器；ROM、RAM等。(e) 外部設(shè)備單元可編程控制器的外部接口設(shè)備種類(lèi)多樣，大至可以分為：輸入/輸出設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、編程設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備。PLC一般帶有通信口，S7-200主機(jī)模塊上都至少有一個(gè)或多個(gè)通信口，若有兩個(gè)通信口，當(dāng)中一個(gè)與編程器連接，則另外一個(gè)與上位機(jī)連接。S7-200上的是RS-485通信口，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的PC/PPI電纜才可與計(jì)算機(jī)相連。(f) LED指示燈單元CPU

35、模塊上有LED指示燈，用于指示運(yùn)行(RUN)、PLC電源(POWER)、電池電量不足(BATT)等工作狀態(tài)。(2) 編程器或個(gè)人計(jì)算機(jī)編程器或個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)配有STEP 7-Micro/WIN32編程軟件后，用戶(hù)即可進(jìn)行編程、調(diào)試和監(jiān)視等工作。(3) STEP 7-Micro/WIN32編程軟件STEP 7-Micro/WIN32編程軟件建立于Windows的應(yīng)用軟件之上，支持Windows95/98/2000/NT4.0工作環(huán)境，用于創(chuàng)建、編程、用戶(hù)調(diào)試程序、系統(tǒng)組態(tài)等等。軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境如圖6.1 PLC編程界面。圖6.1 PLC編程界面(4) 通信電纜個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)與PLC通過(guò)通信電

36、纜來(lái)實(shí)現(xiàn)通信。(5) 人機(jī)界面人機(jī)界面是專(zhuān)用操作員界面，用戶(hù)可以通過(guò)操作界面實(shí)現(xiàn)各種控制和調(diào)試任務(wù)。6.2.3 PLC的工作過(guò)程(1) 輸入采樣階段在此階段PLC將逐個(gè)掃描每一個(gè)輸入端口，然后將所有輸入設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)保存到相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)中，直到下一個(gè)循環(huán)開(kāi)始才會(huì)被重新掃描。(2) 程序執(zhí)行階段當(dāng)中央處理器在系統(tǒng)程序管理下掃描用戶(hù)程序時(shí)，按照自上而下、先左后右的順序依次讀取梯形圖中的指令。以圖6.2的用戶(hù)程序?yàn)槔珻PU首先讀到的是常開(kāi)觸點(diǎn)I0.3,然后當(dāng)M0.0得電后按鈕閉合，Q1.2、Q0.1、Q0.6、Q0.7、Q0.3、Q0.1相繼得電并將其保存到輸出映像寄存器中。圖6.2 運(yùn)行程序 (3

37、) 輸出刷新在此階段，系統(tǒng)程序?qū)⑤敵鲇诚窦拇嫫髦械膬?nèi)容傳送到輸出鎖存器中，再經(jīng)過(guò)輸出接口，由輸出端子輸出，然后驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。其中輸出鎖存器一直會(huì)將上一次的狀態(tài)保持到下一個(gè)循環(huán)掃描周期的開(kāi)始，而輸出映像寄存器的狀態(tài)則在程序執(zhí)行階段是動(dòng)態(tài)的。6.3 順序功能圖法順序功能圖法是根據(jù)工藝流程圖，然后再依據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)順序來(lái)設(shè)計(jì)的控制程序。在順序功能圖中，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換時(shí)，首先要使前級(jí)步的活動(dòng)結(jié)束然后才可使后續(xù)步的活動(dòng)開(kāi)始，步與部之間沒(méi)有重疊，在設(shè)計(jì)的順序功能圖中，如果某一轉(zhuǎn)換的所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步且滿(mǎn)足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，則實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，即由有向連線(xiàn)與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的所有后續(xù)步變?yōu)榛顒?dòng)步，而由有向連線(xiàn)與相應(yīng)轉(zhuǎn)

38、換符號(hào)相連的所有前級(jí)步將變?yōu)椴换顒?dòng)步。像這種很有規(guī)律的設(shè)計(jì)方法，尤其在設(shè)計(jì)復(fù)雜的順序功能圖和梯形圖時(shí)，就不容易出錯(cuò)，而且很容易掌握。6.4 組態(tài)軟件與PLC的通信設(shè)置(1) 建立新工程雙擊“組態(tài)王6.53”圖標(biāo)19，啟動(dòng)組態(tài)王工程管理器，選擇“文件” 菜單下“新建工程”或單擊工具欄“新建”按鈕，彈出對(duì)話(huà)框如圖6.3新建工程向?qū)?。圖6.3 新建工程向?qū)螕簟跋乱徊健保瑥棾鰧?duì)話(huà)框，在圖中選擇工程的所在目錄，單擊“下一步”， 在對(duì)話(huà)框中輸入“工程名稱(chēng)”，以及寫(xiě)入“工程描述”，單擊“完成”，則新建工程完畢，添加所設(shè)工程，如圖6.4工程管理器。圖6.4 工程管理器(2) 建立組態(tài)畫(huà)面雙擊“工程名稱(chēng)”，彈

39、出界面，雙擊“新建”，彈出對(duì)話(huà)框，輸入“畫(huà)面名稱(chēng)”，單擊“確定”完成，進(jìn)入開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。如圖6.5新建新的畫(huà)面。圖6.5 新建的新畫(huà)面在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中，用戶(hù)可以根據(jù)需要利用“工具箱”、“圖庫(kù)”中的工具來(lái)繪制工作現(xiàn)場(chǎng)，圖庫(kù)中有傳感器、電動(dòng)機(jī)、管道等等。如圖6.6開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中的圖庫(kù)和工具。圖6.6 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中的圖庫(kù)和工具完成以上運(yùn)行動(dòng)作后可以在界面進(jìn)行畫(huà)圖工作在設(shè)計(jì)每個(gè)部件的時(shí)候首先必須先建立數(shù)據(jù)量。然后才能涉及其動(dòng)作。如圖6.7動(dòng)畫(huà)界面。圖6.7 動(dòng)畫(huà)界面然后單擊文件里的“切換到Explorer”然后就返回到工程瀏覽器的界面單擊“命令語(yǔ)言.”按鈕，彈出畫(huà)面命令語(yǔ)言對(duì)話(huà)框。如圖6.8工程瀏覽器界面。.圖6.

40、8 工程瀏覽器界面在完成以上步驟后編輯相應(yīng)的命令語(yǔ)言。選擇“文件/全部存”菜單命令。if(開(kāi)始按鈕=1)上游水位=上游水位+0.5;A下游水位=A下游水位+0.2;時(shí)間=時(shí)間+1;if(上游水位=3)A閥=1;C閥=1;水泵A=1;止回閥A=1;上游指示燈=1;if(上游水位=3.5)壩高=0.5;if(上游水位=4.0)壩高=1;if(上游水位=4.5)壩高=1.5;if(上游水位=5) 壩高=2;if(上游水位=5.5)壩高=2.5;if(上游水位=6)壩高=3;if(壩高=3)E閥=1;發(fā)電指示燈=1;電壓=380;發(fā)電機(jī)=1;上游指示燈=0;A閥=0;C閥=0;水泵A=0;止回閥A=0

41、;if(上游水位=6.5)壩高=3.5;電壓=380;if(上游水位=7)壩高=4;電壓=380;if(上游水位=7.5)壩高=4.5;電壓=380;if(上游水位=8)壩高=5;電壓=380;if(上游水位=8.5)壩高=5.5;電壓=380;if(上游水位=9)壩高=6;電壓=380;水壩危險(xiǎn)警報(bào)燈=1;發(fā)電指示燈=0;if(壩高=6)D閥=1;B閥=1;A閥=0;C閥=0;水泵A=1;止回閥A=1;A閥=1;C閥=1;水泵A=1;止回閥A=1;if(上游水位=9.5)壩高=5.5;if(上游水位=10)上游危險(xiǎn)警報(bào)燈=1;壩高=5;A閥=1;C閥=1;水泵A=1;止回閥A=1;D閥=0;

42、B閥=0;E閥=0;發(fā)電機(jī)=0;if(結(jié)束按鈕=1)上游危險(xiǎn)警報(bào)燈=0;水壩危險(xiǎn)警報(bào)燈=0;上游水位=0;A下游水位=0;壩高=0;A閥=0;C閥=0;水泵A=0;D閥=0;止回閥A=0;E閥=0;B閥=0;時(shí)間=0;(3) 運(yùn)行和調(diào)試組態(tài)王工程已經(jīng)初步建立起來(lái)，進(jìn)入到運(yùn)行和調(diào)試階段。在組態(tài)王開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件/切換到View”菜單命令，進(jìn)入組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)。然后在組態(tài)運(yùn)行系統(tǒng)中選擇“畫(huà)面/打開(kāi)”命令，從“打開(kāi)畫(huà)面”窗口選擇“Test”畫(huà)面。顯示出組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)畫(huà)面，即可看到動(dòng)態(tài)變化。6.5變量和數(shù)據(jù)的定義變量和數(shù)據(jù)定義如下圖6.9變量和數(shù)據(jù)定義所示。圖6.9 變量和數(shù)據(jù)定義6.6 水電站橡膠

43、壩系統(tǒng)監(jiān)控程序監(jiān)控軟件的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行界面如下圖所示。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行界面以動(dòng)畫(huà)和圖像的方式顯示了水電站橡膠壩現(xiàn)場(chǎng)的各種動(dòng)作。將包括機(jī)排、機(jī)充、發(fā)電、自排等動(dòng)作通過(guò)組態(tài)王6.53中豐富的動(dòng)畫(huà)連接定義和通過(guò)I/O變量采集來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)聯(lián)接起來(lái)，編寫(xiě)各個(gè)模擬現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)作的動(dòng)畫(huà)程序，實(shí)現(xiàn)了水電站系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)視。該運(yùn)行界面的運(yùn)行動(dòng)作分別由機(jī)充、機(jī)排、自排、開(kāi)始、結(jié)束以及發(fā)電組成。圖6.10 機(jī)充圖該圖顯示的是當(dāng)閉合運(yùn)行按鈕后，上游水位開(kāi)始上漲，當(dāng)漲至3m時(shí)開(kāi)啟A閥、水泵A、止回閥A和C閥開(kāi)始進(jìn)行機(jī)充向壩袋內(nèi)充水。圖6.11 自排圖該圖當(dāng)壩高達(dá)到3m時(shí)開(kāi)啟E閥進(jìn)行自排。圖6.12 機(jī)排圖該圖當(dāng)上游水位繼續(xù)上漲時(shí)必須要自排，此時(shí)要開(kāi)啟B閥和D閥。圖6.13 運(yùn)行停止該圖完成一切動(dòng)作后按下結(jié)束按鈕后所有動(dòng)作停止。結(jié)束語(yǔ)本課題是水電站橡膠壩PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及組態(tài)聯(lián)機(jī)的實(shí)現(xiàn)，首先是對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和分析，熟悉水電