基于組態(tài)王的自動(dòng)配料系統(tǒng)

1、目錄1緒論12系統(tǒng)需求分析13系統(tǒng)方案論證24系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)25數(shù)據(jù)字典設(shè)計(jì)45.1變量定義45.2實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線55.3歷史趨勢(shì)曲線55.4參數(shù)報(bào)表及其打印75.5報(bào)警窗口畫(huà)面76心得體會(huì)8參考文獻(xiàn)9附錄101緒論組態(tài)軟件是一種面向工業(yè)自動(dòng)化的通用數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控軟件，亦稱人機(jī)界面或HMI/MMI軟件，在國(guó)內(nèi)俗稱“組態(tài)軟件”。組態(tài)軟件在國(guó)內(nèi)是一個(gè)約定俗成的概念，并沒(méi)有明確的定義，它可以理解為“組態(tài)式監(jiān)控軟件”?！敖M態(tài)王”軟件包括由工程瀏覽器、工程管理器和畫(huà)面運(yùn)行系統(tǒng)三大部分組成。在工程瀏覽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(kù)構(gòu)造、定義外部設(shè)備等工作；工程管理器中內(nèi)嵌了畫(huà)面管理系統(tǒng)，用

2、于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理。畫(huà)面的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行由工程瀏覽器調(diào)用畫(huà)面制作系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)來(lái)完成。組態(tài)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)自動(dòng)化過(guò)程和裝備的監(jiān)視和控制。它能從自動(dòng)化過(guò)程和裝備中采集各種信息，并將信息以圖形化等更易于理解的方式進(jìn)行顯示，將重要的信息以各種手段傳送到相關(guān)人員，對(duì)信息執(zhí)行必要分析處理和存儲(chǔ)，發(fā)出控制指令等等。 組態(tài)軟件提供了豐富的用于工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控的功能，用戶根據(jù)自己工程的需要進(jìn)行選擇、配置等較為簡(jiǎn)單的工作來(lái)建立自己所需要的監(jiān)控系統(tǒng)。組態(tài)軟件和行業(yè)無(wú)關(guān),它可以廣泛應(yīng)用于機(jī)械、鋼鐵、汽車、包裝、礦山、水泥、造紙、水處理、環(huán)保監(jiān)測(cè)、石油化工、電力、紡織、冶金、智能建筑、交通、食品、智能樓宇、實(shí)驗(yàn)室

3、等等凡是涉及自動(dòng)化監(jiān)控的任何場(chǎng)合。組態(tài)軟件既可以完成對(duì)小型的自動(dòng)化設(shè)備的集中監(jiān)控，也能由互相聯(lián)網(wǎng)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)完成復(fù)雜的大型分布式監(jiān)控。還可以和工廠的管理信息系統(tǒng)有機(jī)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)工廠的綜合自動(dòng)化和信息化。2系統(tǒng)需求分析本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是兩種液體的混合，具體控制要求如下：1初始狀態(tài)裝置投入運(yùn)行時(shí)，液體A、B閥門均為關(guān)閉狀態(tài)，混合液閥門打開(kāi)10s后關(guān)閉。2起動(dòng)操作按下啟動(dòng)按鈕后，裝置開(kāi)始按下列規(guī)律運(yùn)行：1)液體A出料閥門打開(kāi)，液體A流入容器。當(dāng)液面到達(dá)一定水位時(shí)，關(guān)閉液體A出料閥門，打開(kāi)液體B出料閥門。對(duì)1)的分析，由于A液體電磁閥動(dòng)作兩次，分別表示注入A液體和停止A液體的注入，所以為了便于分析，不用

4、停止注入A液體作為注入B液體的順序開(kāi)關(guān)。而用初始狀態(tài)結(jié)束作為注入B液體的順序開(kāi)關(guān)。2)當(dāng)液面到達(dá)高水位時(shí)，關(guān)閉B閥門，攪勻電動(dòng)機(jī)開(kāi)始攪勻。3)攪勻電動(dòng)機(jī)工作20S后停止攪動(dòng)，混合液體閥門打開(kāi)，開(kāi)始放出混合液體。對(duì)3)的分析：由于初始狀態(tài)也有混合液體電磁閥的動(dòng)作，所以用攪拌結(jié)束作為第二次混合液體電磁閥的動(dòng)作的順序開(kāi)關(guān)。3報(bào)警當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警燈閃爍，停止混合系統(tǒng)運(yùn)行。對(duì)報(bào)警的分析：停止混合系統(tǒng)運(yùn)行可視為，停止液體A和液體B的注入，混合液體排放和排氣閥的動(dòng)作不運(yùn)行液體混合。3系統(tǒng)方案論證本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)兩種液體混合攪拌機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中針對(duì)控制對(duì)象：三個(gè)傳感器監(jiān)視容器液位，設(shè)三個(gè)閥門控

5、制液體A、B流入與混合液體流出，設(shè)攪拌電機(jī)M。攪拌機(jī)是一種將兩種或多種以上材料攪拌混合的系統(tǒng)，對(duì)攪拌機(jī)的控制，關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量。工藝流程是：?jiǎn)?dòng)后開(kāi)閥放出混合液體，10S后關(guān)閥，放入液體A至一定液位，關(guān)閉A的進(jìn)料閥門，打開(kāi)液體B的進(jìn)料閥門，放液體B至要求液位，關(guān)閉液體B的進(jìn)料閥門，啟動(dòng)攪拌電機(jī)M，攪20S后停，開(kāi)閥放出混合液體，延時(shí)5S 放后關(guān)閥門，當(dāng)液位到達(dá)上下報(bào)警線時(shí)，報(bào)警燈會(huì)閃爍。4系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)1現(xiàn)放置兩個(gè)油罐A與B，其中一個(gè)油罐A裝A物料，另外一個(gè)油罐B裝B物料，按比例混合形成混合油裝入油罐C，并以閥門控制，放置3個(gè)信號(hào)燈，作為3個(gè)報(bào)警燈。系統(tǒng)監(jiān)控界面如圖4.1所示。2組態(tài)王支持使

6、用內(nèi)建的復(fù)雜函數(shù)，其中包括字符串函數(shù)、數(shù)字函數(shù)、系統(tǒng)函數(shù)、控件函數(shù)、配方函數(shù)、報(bào)告函數(shù)及其他函數(shù)。在工程瀏覽器中的目錄顯示區(qū)，選擇“文件/命令語(yǔ)言/應(yīng)用程序命令語(yǔ)言”，雙擊“請(qǐng)雙擊進(jìn)入這兒應(yīng)用程序命令語(yǔ)言”對(duì)話框圖標(biāo)，出現(xiàn)如圖4.2所示的對(duì)話框，在該對(duì)話框中鍵入程序，詳細(xì)程序見(jiàn)附錄，然后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。 圖4.1 系統(tǒng)監(jiān)控界面 圖4.2 應(yīng)用程序命令語(yǔ)言窗口5數(shù)據(jù)字典設(shè)計(jì)5.1變量定義在數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的是當(dāng)前值，變量包括系統(tǒng)變量和用戶定義的變量。變量的合集形象的稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有的用戶可以用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。在“配料室”畫(huà)面中我們要定義的數(shù)據(jù)除了系統(tǒng)定義的數(shù)據(jù)：時(shí)間、日期、用

7、戶名等，還有我們要定義的數(shù)據(jù)有A液位，B液位，混合油液位，A進(jìn)料閥門，A出料閥門，B進(jìn)料閥門，B出料閥門，混合油出料閥門。其中液位是內(nèi)存實(shí)型，最小值為0，最大值為100,閥門是內(nèi)存離散型。圖5.1為定義A液位變量的窗口，用相同方法定義其他變量，最后的畫(huà)面如圖5.2所示：圖5.1 A液位變量定義圖5.2 變量定義結(jié)果5.2實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線系統(tǒng)實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線如圖5.3所示：5.3歷史趨勢(shì)曲線系統(tǒng)歷史趨勢(shì)曲線如圖5.4所示：圖5.3 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線 圖5.4 歷史趨勢(shì)曲線5.4參數(shù)報(bào)表及其打印1.系統(tǒng)參數(shù)報(bào)表如圖5.5所示：圖5.5 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表2.系統(tǒng)參數(shù)報(bào)表自動(dòng)打印若要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)打印，則可以按

8、如下過(guò)程設(shè)置：1.在“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表畫(huà)面”中添加一按鈕，按鈕文本為：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)打印。2.在按鈕的彈起事件中輸入如下命令語(yǔ)言，如圖5.6所示。3.單擊“確認(rèn)”按鈕關(guān)閉命令語(yǔ)言編輯框。當(dāng)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，單擊此按鈕數(shù)據(jù)報(bào)表將被打印出來(lái)。圖5.6實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)打印設(shè)置5.5報(bào)警窗口畫(huà)面系統(tǒng)報(bào)警窗口畫(huà)面如下圖5.7所示：圖5.7 報(bào)警窗口畫(huà)面6心得體會(huì)本文充分利用了組態(tài)王軟件對(duì)反應(yīng)罐的監(jiān)控、反饋、與報(bào)警，用組態(tài)王軟件達(dá)成了A、B物料混合的監(jiān)控，報(bào)警、反饋與自動(dòng)控制。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)組態(tài)王有了更深刻的理解。畫(huà)面上做的更美觀，立體感強(qiáng)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)模擬量信號(hào)的檢測(cè)和調(diào)節(jié)更趨于直觀性，能夠?qū)ψ兞课?/p>

9、本進(jìn)行讀、寫(xiě)、監(jiān)控一體化的操作，在工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了應(yīng)有的功能。使我得到了一次用專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。也讓我對(duì)組態(tài)王軟件的應(yīng)用、組態(tài)王軟件的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程有了理解。相信以后組態(tài)軟件的發(fā)展能夠更全面更方便的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和控制的功能以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。由于時(shí)間倉(cāng)促，這次設(shè)計(jì)還有很多不足之處，還有許多功能沒(méi)有添加實(shí)現(xiàn)，但這次額課程設(shè)計(jì)讓我收獲了很多，這不僅僅是一次課程設(shè)計(jì)，更是人生一堂課程，在今后的學(xué)習(xí)生活中，我們需要勤于學(xué)習(xí)，直面困難，只要付出了，終會(huì)有回報(bào)。當(dāng)然，這次課程設(shè)計(jì)的順利完成離不開(kāi)老師的

10、耐心指導(dǎo)，在這里，我向指導(dǎo)老師表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)1馬國(guó)華,監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用M.北京:清華大學(xué)出版社,2001.2王亞民.組態(tài)軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)M.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2003.3曾慶波,孫華,周衛(wèi)宏.監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用技術(shù)M.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2005.附錄運(yùn)行時(shí)鍵入的程序：/*A液位控制*/if(本站點(diǎn)A進(jìn)料閥門=1 &&本站點(diǎn)A出料閥門=0 )本站點(diǎn)A液位=本站點(diǎn)A液位+30;else本站點(diǎn)A液位=本站點(diǎn)A液位;if(本站點(diǎn)A進(jìn)料閥門=1 &&本站點(diǎn)A出料閥門=1)本站點(diǎn)A液位=本站點(diǎn)A液位+5;else本站點(diǎn)A液位=本站點(diǎn)A液

11、位;if(本站點(diǎn)A進(jìn)料閥門=0 &&本站點(diǎn)A出料閥門=1)本站點(diǎn)A液位=本站點(diǎn)A液位-25;else本站點(diǎn)A液位=本站點(diǎn)A液位;if(本站點(diǎn)A進(jìn)料閥門=0 &&本站點(diǎn)A出料閥門=0)本站點(diǎn)A液位=本站點(diǎn)A液位;else本站點(diǎn)A液位=本站點(diǎn)A液位;/*A進(jìn)料閥門控制*/if(本站點(diǎn)A液位>90)本站點(diǎn)A進(jìn)料閥門=0;if(本站點(diǎn)A液位<4)本站點(diǎn)A進(jìn)料閥門=1;/*B液位控制*/if(本站點(diǎn)B進(jìn)料閥門=1 &&本站點(diǎn)B出料閥門=0)本站點(diǎn)B液位=本站點(diǎn)B液位+30;else本站點(diǎn)B液位=本站點(diǎn)B液位;if(本站點(diǎn)B進(jìn)料閥門=1 &

12、;&本站點(diǎn)B出料閥門=1)本站點(diǎn)B液位=本站點(diǎn)B液位+5;else本站點(diǎn)B液位=本站點(diǎn)B液位;if(本站點(diǎn)B進(jìn)料閥門=0 &&本站點(diǎn)B出料閥門=1)本站點(diǎn)B液位=本站點(diǎn)B液位-25;else本站點(diǎn)B液位=本站點(diǎn)B液位;if(本站點(diǎn)B進(jìn)料閥門=0 &&本站點(diǎn)B出料閥門=0)本站點(diǎn)B液位=本站點(diǎn)B液位;else本站點(diǎn)B液位=本站點(diǎn)B液位;/*B進(jìn)料閥門控制*/if(本站點(diǎn)B液位>90)本站點(diǎn)B進(jìn)料閥門=0;if(本站點(diǎn)B液位<4)本站點(diǎn)B進(jìn)料閥門=1;/*混合物液位控制*/if(本站點(diǎn)A出料閥門=1 &&本站點(diǎn)B出料閥門=1 &a

13、mp;&本站點(diǎn)混合物出料閥門=0 &&本站點(diǎn)A液位>=20 &&本站點(diǎn)B液位>=20)本站點(diǎn)混合液位=本站點(diǎn)混合液位+50;if(本站點(diǎn)A出料閥門=0 &&本站點(diǎn)B出料閥門=1 &&本站點(diǎn)混合物出料閥門=0 &&本站點(diǎn)B液位>=20)本站點(diǎn)混合液位=本站點(diǎn)混合液位+25;if(本站點(diǎn)A出料閥門=1 &&本站點(diǎn)B出料閥門=1 &&本站點(diǎn)混合物出料閥門=1 &&本站點(diǎn)A液位>=20 &&本站點(diǎn)B液位>=20)本站點(diǎn)混合

14、液位=本站點(diǎn)混合液位-10;if(本站點(diǎn)A出料閥門=1 &&本站點(diǎn)B出料閥門=0 &&本站點(diǎn)混合物出料閥門=1 &&本站點(diǎn)A液位>=20)本站點(diǎn)混合液位=本站點(diǎn)混合液位-35;if(本站點(diǎn)A出料閥門=1 &&本站點(diǎn)B出料閥門=0 &&本站點(diǎn)混合物出料閥門=0 &&本站點(diǎn)A液位>=20)本站點(diǎn)混合液位=本站點(diǎn)混合液位+25;if(本站點(diǎn)A出料閥門=0 &&本站點(diǎn)B出料閥門=1 &&本站點(diǎn)混合物出料閥門=1 &&本站點(diǎn)B液位>=20)本站點(diǎn)混合液位=本站點(diǎn)混合液位-35;if(本站點(diǎn)A出料閥門