制糖蒸發(fā)過程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)

1、中文摘要蔗糖生產(chǎn)是廣西的支柱產(chǎn)業(yè)之一，發(fā)展蔗糖產(chǎn)業(yè)對廣西經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。甘蔗制糖工藝流程包含以下幾個(gè)過程：預(yù)處理、提汁、蔗汁清凈、蒸發(fā)、煮糖、干燥。其中蒸發(fā)過程是制糖環(huán)節(jié)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接影響到制糖生產(chǎn)的效率，合理控制蒸發(fā)過程中蒸發(fā)罐內(nèi)的各個(gè)參數(shù)，對制糖工藝來說，是十分有意義的。實(shí)現(xiàn)對蒸發(fā)罐內(nèi)各參數(shù)的控制，一般由PLC進(jìn)行控制。而PLC與上位機(jī)相連，上位機(jī)采用監(jiān)控組態(tài)軟件進(jìn)行開發(fā).監(jiān)控軟件運(yùn)行于Windows98/NT操作系統(tǒng)下，可在界面動(dòng)態(tài)顯示參數(shù)的變化，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)控、控制參數(shù)的在線修改和數(shù)據(jù)管理功能。組態(tài)軟件通過I/O設(shè)備獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的加工后，一

2、方面以圖形方式直觀地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上；另一方面按照組態(tài)要求和操作人員的指令將控制數(shù)據(jù)送給I/O設(shè)備，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施控制或調(diào)整控制參數(shù)。在監(jiān)控系統(tǒng)廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)的今天，從開放性、實(shí)時(shí)性等方面對監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的要求，本課題的研究對制糖過程中監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞： 制糖、蒸發(fā)、PLC、監(jiān)控系統(tǒng)、組態(tài)軟件、I/O設(shè)備AbstractSugar production is one of the pillar industries in Guangxi, The development of sugar industry in Guangxis economic developme

3、nt is of great significance. Sugar cane process includes the following process: Pretreatment of sugar cane, Mention of sugarcane juice, pure sugar cane juice, Sugar evaporation, Boiled sugar cane, Dry sucrose. Which link the sugar evaporation process is a very important aspect of. A direct impact on

4、 the efficiency of sugar production, Reasonable control of evaporation in the evaporation process of the various parameters of the tank, it is very meaningful to the process of sugar refining. To achieve the control of each parameter of evaporation tank, general control by the PLC. The PLC and the P

5、C connected, PC software configuration used to monitor the development. The monitoring software running on Windows98/NT operating system, Dynamic display in the interface parameters change, Realize the dynamic monitoring of the production process, Modify control parameters and data-line management f

6、unctions. Configuration software through the I/O devices to obtain real-time data, the necessary data processing, On the one hand, intuitive and graphically displayed on the computer screen; on the other hand, in accordance with the configuration requirements and the operator's instructions to c

7、ontrol data to the I/O devices, the implementation of institutions to control or adjust the control parameters. Widely used in the production monitoring system today, from the open, real-time monitoring system in terms of a higher demand, the subject of the course of the study on the sugar in the de

8、sign of monitoring systems have a certain significance.Key words: sugar cane sugar, juice evaporation, PLC, control system, configuration software, I / O devices目 錄第一章 緒論11.1 我國的制糖發(fā)展11.2 可編程控制器的運(yùn)用11.3 組態(tài)軟件的發(fā)展2第二章 制糖蒸發(fā)過程42.1 多效蒸發(fā)原理52.2 蒸發(fā)管理62.2.1 低液面“四定”操作法62.2.2 蒸發(fā)查定7第三章 可編程序控制器簡介83.1 PLC概況及發(fā)展現(xiàn)狀83.1

9、.1 PLC概況83.1.2 PLC發(fā)展現(xiàn)狀83.2 PLC的主要功能103.3 PLC的組成113.4 S7-200系列PLC簡介12第四章 組態(tài)軟件134.1國產(chǎn)組態(tài)軟件組態(tài)王KingView6.5134.2 組態(tài)王和下位機(jī)的通訊144.3 建立應(yīng)用程序的一般過程15第五章 監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)165.1 組態(tài)王與S7-200的通信方式165.2 建立新項(xiàng)目165.3 建立新畫面175.4 使用圖形工具箱185.5 定義外部設(shè)備195.6 定義組態(tài)王數(shù)據(jù)變量205.7 建立動(dòng)畫連接225.7.1 蒸發(fā)罐液位動(dòng)畫連接225.7.2 蒸發(fā)罐壓力動(dòng)畫連接235.7.3 入汁溫度、出汁溫度及糖漿錘度的動(dòng)

10、畫連接245.8 趨勢曲線245.8.1 設(shè)置實(shí)時(shí)趨勢曲線245.8.2 設(shè)置歷史曲線265.9 設(shè)置報(bào)警窗口285.9.1 設(shè)置實(shí)時(shí)報(bào)警窗口285.9.2 設(shè)置歷史報(bào)警窗口315.10 建立報(bào)表325.10.1 設(shè)置報(bào)表形式325.10.2 設(shè)置報(bào)表單元格33第六章 結(jié)論35參考文獻(xiàn)：36致 謝37第一章 緒論1.1 我國的制糖發(fā)展制糖業(yè)是工農(nóng)業(yè)緊密結(jié)合的產(chǎn)業(yè)與其它產(chǎn)業(yè)相比有著明顯的特點(diǎn)：一是食糖是典型的季產(chǎn)年銷產(chǎn)品，加工生產(chǎn)周期短，全年進(jìn)行銷售；二是產(chǎn)量波動(dòng)大，調(diào)控性差。糖料甘蔗和甜菜作為農(nóng)作物，由于種植生長周期長受自然條件、氣候等因素影響大，其收成、糖分、產(chǎn)量波動(dòng)幅度大，市場調(diào)節(jié)周期長；

11、三是食糖供求關(guān)系變化較大，食糖市場價(jià)格波動(dòng)幅度大；四是國際食糖市場具有特殊性，發(fā)達(dá)國家采取高關(guān)稅和出口補(bǔ)貼政策，導(dǎo)致國際市場食糖價(jià)格多數(shù)年份低于平均生產(chǎn)成本，并且在世界農(nóng)副產(chǎn)品貿(mào)易中，食糖價(jià)格波動(dòng)幅度最大。近年來，我國的制糖業(yè)已形成集種植、收獲、加工、銷售為一體的完整的產(chǎn)業(yè)鏈，是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度最高的行業(yè)之一。1.2 可編程控制器的運(yùn)用可編程控制器(PLC)是工業(yè)自動(dòng)化的主導(dǎo)產(chǎn)品,它已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一(機(jī)器人、PLC和CAD/CAM)，其可靠性高以及使用方便已廣為工程技術(shù)人員所熟知。經(jīng)過這么多年的發(fā)展，可編程控制器已經(jīng)成為最重要、最可靠、應(yīng)用場合最廣泛的工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。可編程

12、控制器充分應(yīng)用大規(guī)模集成電路技術(shù)、微電子技術(shù)和通訊技術(shù)進(jìn)行工程邏輯控制、過程控制、數(shù)據(jù)采集與控制、圖形工作站等綜合控制系統(tǒng)。在實(shí)際生產(chǎn)中，可編程控制器不僅可以取代以傳統(tǒng)的繼電器和以控制盤為主的順序控制器，而且在各種工業(yè)自動(dòng)生產(chǎn)線和其他自動(dòng)控制系統(tǒng)方面也獲得日漸廣泛的應(yīng)用。例如在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，PLC被用于控制珍稀作物生長的溫度和濕度等外部因素。上世紀(jì)80年代至90年代中期是PLC發(fā)展最快的一段時(shí)期，年增長率一直保持為30-40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力方面都得到了大幅度的提高。PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上已經(jīng)取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地

13、位的DCS系統(tǒng)。1.3 組態(tài)軟件的發(fā)展新型的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)正以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，具有實(shí)用性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等明顯優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次。監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的實(shí)時(shí)檢測與控制，且經(jīng)常在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。監(jiān)控層的硬件以工業(yè)級的微型計(jì)算機(jī)他工作站為主，目前更趨向于工業(yè)微機(jī)。組態(tài)軟件指數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺(tái)他開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開放界面和

14、簡捷的使用方法，其預(yù)設(shè)置的各種軟件模塊可以非常容易地完成監(jiān)控層的各項(xiàng)功能，并能同時(shí)支持各種硬件廠家的計(jì)算機(jī)和I/O產(chǎn)品,與高度可靠的工控計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合,可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，進(jìn)行系統(tǒng)集成。目前世界上有不少專業(yè)廠家（包括專業(yè)軟件公司）和硬件/系統(tǒng)廠商生產(chǎn)和提供各種組態(tài)軟件產(chǎn)品。組態(tài)軟件通常有以下幾方面的功能:1、 強(qiáng)大的畫面顯示組態(tài)功能。目前，工控組態(tài)軟件大都運(yùn)行于windows環(huán)境下，充分利用windows的圖形功能完備，界面美觀的特點(diǎn)，提供給用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲的繪制出各種工業(yè)畫面，并可任意編輯，從而將開發(fā)人員從繁重的畫面設(shè)計(jì)中解放出來，豐富的動(dòng)畫連接方式

15、，如隱含、閃爍、移動(dòng)等等，使畫面生動(dòng)、直觀。2、良好的開放性。社會(huì)化的大生產(chǎn)，使得系統(tǒng)構(gòu)成的全部軟硬件不可能出自一家公司的產(chǎn)品，“異構(gòu)”是當(dāng)今控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一。開放性是指組態(tài)軟件能與多種通訊協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬件設(shè)備。開放性是商量一個(gè)組態(tài)軟件好壞的重要指標(biāo)。組態(tài)軟件向下應(yīng)能與低層的數(shù)據(jù)采集設(shè)備通訊，向上能與管理層通訊，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)的雙向通訊。3、 豐 富 的功能模塊.提供豐富的控制功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場要求。利用各種功能模塊，完成實(shí)時(shí)監(jiān)控、產(chǎn)生報(bào)表、顯示歷史曲線、實(shí)時(shí)曲線、提供報(bào)警等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，易于操作.系統(tǒng)既可適用于單機(jī)集中式控制，分布式控制，也可以

16、是帶遠(yuǎn)程通信能力的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)。4、 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫。配有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，可存儲(chǔ)備種數(shù)據(jù)，如模擬型，離散型，字符型等，實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。5、 可編程的命令語言。有可編程的命令語言，使用戶可根據(jù)自己的需要編寫程序，增強(qiáng)圖形界面。6、 周密的系統(tǒng)安全防范。對不同的操作者，賦予不同的操作權(quán)限，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。7、 仿真功能。提供強(qiáng)大的仿真功能，使系統(tǒng)并行設(shè)計(jì)，從而縮短開發(fā)周期。第二章 制糖蒸發(fā)過程我國是世界上用甘蔗制糖最早的國家之一，已有2000多年的歷史。當(dāng)前，根據(jù)制糖工藝的不同，甘蔗白沙糖可分為硫化糖和碳化糖。碳化糖由于保質(zhì)期較長，質(zhì)量較好，價(jià)格相對硫化糖較高，目前國內(nèi)多數(shù)糖廠生產(chǎn)

17、的是硫化糖。甘蔗制糖工藝大概分為以下幾個(gè)過程：甘蔗的預(yù)處理、甘蔗的提汁、蔗汁的清凈、蔗汁的蒸發(fā)、煮糖、砂糖的干燥、砂糖過篩、稱重、包裝和成品入庫。工藝流程如下圖11所示。甘蔗原料甘蔗壓榨甘蔗提汁蔗汁的清凈蔗汁的蒸發(fā)煮糖砂糖的干燥成品圖 21 蔗糖生產(chǎn)過程蒸發(fā)站既是糖廠熱系統(tǒng)的中心, 又是制糖工藝過程的神經(jīng)中樞, 它不僅擔(dān)負(fù)著濃縮搪汁的任務(wù), 而且還要利用蒸發(fā)過程中生產(chǎn)的汁汽供前后工序使用。蒸發(fā)操作控制的重要環(huán)節(jié)之一, 是要保證蒸發(fā)罐內(nèi)糖汁始終處于穩(wěn)定的低液面狀態(tài), 以便發(fā)揮其最大的蒸發(fā)效能大幅度的液面波動(dòng), 不但影響蒸發(fā)效能, 還會(huì)造成蔗糖焦化或者跑糖, 以至于影響整個(gè)制糖生產(chǎn)加工能力、產(chǎn)品質(zhì)

18、量和能源消耗?！?蒸發(fā)系統(tǒng)”在制糖行業(yè)被稱為第二鍋爐,所以在整個(gè)制糖生產(chǎn)線中起著決定性作用。該系統(tǒng)是以控制蒸發(fā)罐為主, 并對制糖生產(chǎn)線的各關(guān)鍵工序從菜絲量到糖漿箱的儀表數(shù)據(jù)采集為輔的控制系統(tǒng), 該系統(tǒng)采用電容式差壓液位變送器檢測蒸發(fā)罐內(nèi)的液位變化,用氣動(dòng)薄膜閥來控制各罐的出汁量, 再由上位機(jī)與數(shù)據(jù)采集表組成微機(jī)控制與檢測系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)了一至五效和一個(gè)煮水罐的液位平衡, 使各罐發(fā)揮出了最佳的蒸發(fā)效率, 糖汁質(zhì)量顯著提高, 從而提高了產(chǎn)品的優(yōu)級品率, 降低了能源消耗。該系統(tǒng)的運(yùn)用成功, 不僅提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益, 還減輕了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度, 強(qiáng)化了現(xiàn)代化管理手段, 促進(jìn)了企業(yè)職工文化素質(zhì)

19、的提高, 并為今后制糖生產(chǎn)全過程采用微機(jī)監(jiān)控打下了基礎(chǔ)。2.1 多效蒸發(fā)原理糖廠蒸發(fā)站是將第一罐產(chǎn)生的二次蒸汽引入第二罐氣鼓作為加熱蒸汽，將第二罐產(chǎn)生的二次蒸汽又引入第三罐汽鼓作為加熱蒸汽，這樣的蒸發(fā)稱為多效蒸發(fā)。實(shí)現(xiàn)多效蒸發(fā)的條件是：各罐內(nèi)的溶液的沸點(diǎn)都要比該罐內(nèi)的加熱蒸汽的冷凝溫度低，它可以通過控制各罐的壓強(qiáng)來實(shí)現(xiàn)，因溶液的沸點(diǎn)是隨壓強(qiáng)而變的。壓強(qiáng)愈小，溶液的沸點(diǎn)也愈低。蒸發(fā)罐的效序是按蒸汽流程來排列的，而不是按物料流程排列的。在糖廠中，通常把以透平機(jī)或蒸汽機(jī)的廢氣作為加熱蒸汽者為第一效，利用第一效的二次蒸汽加熱者為第二效，以此類推。如果第一效的二次蒸汽同時(shí)供給兩個(gè)蒸發(fā)罐使用，則這兩個(gè)罐都

20、叫第二效。有的廠的透平機(jī)的廢氣滿足不了蒸汽的要求，另要補(bǔ)充一部分來自鍋爐的減壓蒸汽，若將高壓蒸汽直接經(jīng)過減壓閥降壓使用，則熱能利用不合理。因此在第一效前另設(shè)一個(gè)蒸發(fā)罐用高壓蒸汽加熱，這個(gè)蒸發(fā)罐就稱為“零效”。零效的二次蒸汽和來自透平的廢氣匯合，作為第一效加熱用。多效蒸發(fā)的熱經(jīng)濟(jì)是很高的，也就是說它的耗氣率較低。若第一效是沸點(diǎn)進(jìn)料，各效過汁的自蒸發(fā)及熱損失均略去不計(jì)，按1公斤蒸汽蒸發(fā)1公斤水來計(jì)算，雙效蒸發(fā)的耗氣率是0.5；三效蒸發(fā)的耗氣率是0.33；四效蒸發(fā)的耗氣率是0.25；反過來說，1公斤加熱蒸汽，對于n效蒸發(fā)可總共蒸發(fā)去n公斤水?，F(xiàn)在糖廠蒸發(fā)裝置多采用三效、四效、五效，只有少數(shù)采用六效。

21、很少見到采用更多效的。如果改進(jìn)蒸發(fā)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，提高第一效糖汁溫度，減少有效溫度差的損失，也有可能增加效數(shù)。2.2 蒸發(fā)管理蒸發(fā)過程是一個(gè)傳熱過程。因此蒸發(fā)的管理實(shí)際上就是控制和調(diào)節(jié)能影響熱量傳遞過程的有關(guān)因素，如加熱壓力、汁汽抽用量、液面高低、“走糖”、積垢等能影響各效傳熱系數(shù)和有效溫度差分配的因素。同時(shí)還要注意防止“跑糖”和積垢的防除。 低液面“四定”操作法目前我國糖廠已廣泛采用低液面“四定”操作法。所謂低液面蒸發(fā)就是保持各效在沸騰時(shí)假液面僅可蓋過管板的最低液面進(jìn)行蒸發(fā)。低液面蒸發(fā)可使靜壓損失減少至最低限度，增加傳熱的有效溫度差，發(fā)揮最大的蒸發(fā)效能。四定就是:第一效加熱蒸汽壓力穩(wěn)定。要根據(jù)入

22、蒸發(fā)罐的清汁量及其錘度、溫度、積垢生成情況及要求的糖漿濃度等確定第一效的加熱蒸汽壓力，并保持壓力表讀數(shù)穩(wěn)定，這樣可保持一定得總溫差，得到預(yù)計(jì)的蒸發(fā)強(qiáng)度。真空度穩(wěn)定。保持蒸發(fā)罐真空度的波動(dòng)不超過1-2厘米汞柱，因?yàn)檎婵斩鹊牟▌?dòng)會(huì)導(dǎo)致汁氣的體積急劇變化，引起飛濺和走糖損失，蒸發(fā)效能也受影響。為保持穩(wěn)定的真空度，必須注意調(diào)節(jié)氨管，通常氨管是逐效開大的，開得太小不凝性氣體排除不完全，開得過大則會(huì)造成蒸汽的浪費(fèi)。任何一效真空度如果突然發(fā)生變化，經(jīng)檢查如為汽凝水排除不及時(shí)所致，則將汽凝水暫時(shí)放街；如為不凝性氣體排除不良所影響，應(yīng)即重新調(diào)節(jié)氨管，使真空度恢復(fù)正常。液面高度的穩(wěn)定。要求入料溫度接近罐內(nèi)糖汁沸點(diǎn)

23、，入料錘度和入料量也應(yīng)保持一定，在其它條件穩(wěn)定的情況下，控制各效進(jìn)料閥這大小，使沸騰時(shí)僅有一層薄薄的糖漿掠過頂部管板，即真液面約在加熱管的1/3高度處。各閥門穩(wěn)定。是指按來汁量開啟第一效汽鼓蒸汽閥及各效入汁閥、不凝氣和汽凝水排除閥之后，不宜經(jīng)常變動(dòng)，以免影響蒸發(fā)速率，必要調(diào)節(jié)時(shí)也不以暴開暴關(guān)，只能作適當(dāng)?shù)木徛{(diào)節(jié)。對于有抽汁汽的蒸發(fā)系統(tǒng)，還要求抽取汁汽最穩(wěn)定，以保證各效的壓力或真空度穩(wěn)定，減少“走糖”損失，這樣“四定”就發(fā)展為“五定”了。 蒸發(fā)查定糖廠蒸發(fā)查定，一般是查定現(xiàn)有蒸發(fā)設(shè)備的工作效能，測出各效傳熱系數(shù)K，算出各效的有效溫差和蒸發(fā)強(qiáng)度等。蒸發(fā)傳熱效能的查定應(yīng)取的數(shù)據(jù)包括以下各項(xiàng)：1.各

24、效傳熱面積（F）；2.各效加熱蒸汽的壓力（P）、溫度（T）；3.各效汽凝水量（D）、溫度（）；4.各效入、出汁的濃度（°BX）；5.各效抽汁汽情況和各效汁汽壓力（P）；6.清汁的重量(G)、溫度（t。）。查得上述數(shù)據(jù)后，根據(jù)物料衡算、熱量衡算以及傳熱基本方程式算出各效蒸發(fā)水量、抽汁汽量、各效傳熱量、有效溫度差、各效傳熱系數(shù)和蒸發(fā)強(qiáng)度。從查定計(jì)算所得的各效有關(guān)數(shù)值，特別是K和t及U值，與正常的情況對照，分析設(shè)備運(yùn)行的情況，發(fā)現(xiàn)熱力利用不合理或傳熱效能差時(shí)，即采取針對性的措施進(jìn)行調(diào)整。第三章 可編程序控制器簡介3.1 PLC概況及發(fā)展現(xiàn)狀 PLC概況可編程序控制器 (Program Lo

25、gical Controller)，簡稱PLC，是一種專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，它是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是當(dāng)今工業(yè)發(fā)達(dá)國家自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備之一。由于PLC采用了“三機(jī)一體化”的綜合技術(shù)即集計(jì)算機(jī)、儀器儀表、電氣控制于一身，具有高可靠性、強(qiáng)抗干擾能力、組合靈活、編程簡單、維修方便和低成本等諸多特點(diǎn)，因而與其它控制器相比它更加適合工業(yè)控制環(huán)境和市場的要求;再加上PLC發(fā)展過程中產(chǎn)品的系列化、產(chǎn)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，使之從早期的邏輯控制、順序控制迅速擴(kuò)展到了連續(xù)控制，開始進(jìn)入批量控制和過程控制領(lǐng)域，并迅

26、速成為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的支柱。目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強(qiáng)功能等方面有了質(zhì)的飛躍。3.1.2 PLC發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)代PLC發(fā)展呈現(xiàn)出以下特點(diǎn):(1)小型PLC產(chǎn)品功能增強(qiáng)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化小型PLC一般是指I/O點(diǎn)數(shù)不超過 128的PLC，其CPU模塊和I/0模塊一般集成在一起，采用整體式結(jié)構(gòu)。小型PLC發(fā)展比大、中型PLC更快，主要是因?yàn)榇笮蚉LC在傳統(tǒng)市場中已趨飽和，各PLC廠商紛紛致力于搶奪過去不受重視的低端市場。各PLC制造商，幾乎都有自己的小型化PLC系列產(chǎn)品，例如三菱電機(jī)公司的FX2和FX2C系列。它的每條邏輯指令的運(yùn)算速度甚至比一些大、中型PLC的速度還快。多功能的小型PLC機(jī)不再

27、局限于開關(guān)量的處理，而且有模擬量處理(PLC回路調(diào)節(jié))、人機(jī)對話、高速數(shù)據(jù)處理、運(yùn)動(dòng)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等眾多功能。有的還采用無底板、無機(jī)架的結(jié)構(gòu)，主單元輸入和輸出都采用接插件，I/0擴(kuò)展模塊或擴(kuò)展單元與主單元分開安裝。大量采用高集成度的專用集成電路使PLC整機(jī)所用的元器件大大減少，PLC的小型化日趨明顯。而大型PLC大多采用多CPU結(jié)構(gòu)，不斷向高性能、高速度、大容量方向發(fā)展。(2)強(qiáng)化聯(lián)網(wǎng)通信能力由于PLC的聯(lián)網(wǎng)通信能力與工廠的自動(dòng)化水平密切相關(guān)，而且在同一系統(tǒng)中采用多種控制技術(shù)，對于解決復(fù)雜的工業(yè)控制問題，是一種很有吸引力的方法，因而強(qiáng)化通信能力是近幾年P(guān)LC發(fā)展的一個(gè)重要方面。其趨勢為向高速、

28、多層次大的信息吞吐量、高可靠性及開放式的通信發(fā)展。各PLC生產(chǎn)廠商都有其總線標(biāo)準(zhǔn)，如西門子的PROFIBUS、AB的CONTROLNET、DEVICENET及ETHENET等，而同時(shí)它們又緊跟現(xiàn)場總線的發(fā)展潮流，并開始轉(zhuǎn)向開放的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在其通信接口上可以連接不同的控制設(shè)備，分別執(zhí)行不同的任務(wù)。(3)PLC的通信聯(lián)網(wǎng)功能使PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)及其它智能控制設(shè)備之間可以交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，從而構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布控制系統(tǒng)。采用微處理芯片將智能擴(kuò)展到控制系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從傳感器、變送器到I/O模塊、執(zhí)行器，這樣產(chǎn)生了智能分散系統(tǒng)SDS?，F(xiàn)在幾乎所有PLC產(chǎn)品均有通信聯(lián)網(wǎng)功能，通

29、過雙絞線、同軸電纜或光纖，信息可以傳到幾十千米遠(yuǎn)的地方。在網(wǎng)絡(luò)中，個(gè)人計(jì)算機(jī)、圖形工作站、小型機(jī)等可以作為監(jiān)控站或工作站，它們能夠提供屏幕顯示、數(shù)據(jù)采集、分析處理、記錄保留和回路面板顯示等功能。(4)I/O模塊分散化、智能化由一臺(tái)大型控制設(shè)備來處理的工作越來越多地由小型控制器組成的網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)或分散到智能I/O設(shè)備中。分散型I/O的特點(diǎn)是I/0與PLC模塊不在一個(gè)機(jī)架或底板上，遠(yuǎn)程I/0就地分散安裝。用雙絞線或電纜與CPU高速通信，并且具有自診斷能力。智能型I/O模塊是以微處理器和存儲(chǔ)器為基礎(chǔ)的功能部件，它們本身就是一個(gè)小的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有很強(qiáng)的信息處理能力和控制功能。它們能完成許多PLC本身

30、無法完成的任務(wù)，使其功能大大增強(qiáng)，使系統(tǒng)的擴(kuò)充和更改更為靈活，提高了PLC的適應(yīng)性和可靠性?，F(xiàn)場總線I/O是現(xiàn)在的發(fā)展熱點(diǎn)，它是開放的、獨(dú)立的、全數(shù)字化的。它集檢測、數(shù)據(jù)處理、通信為一體，與工業(yè)計(jì)算機(jī)(IPC)組合可以組成廉價(jià)的DCS系統(tǒng)。它安裝方便，可以大大節(jié)約費(fèi)用。3.2 PLC的主要功能PLC其主要功能如下:(1)數(shù)據(jù)采集與輸出可實(shí)現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)(包括模擬量和數(shù)字量)采集和輸出;(2)控制功能包括順序控制、邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù);(3)數(shù)據(jù)處理功能能進(jìn)行基本數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、PID運(yùn)算、比較、濾波等，還可用高級語言編程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法;(4)輸入/輸出信號調(diào)制功能具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功

31、能，通過I/O模塊(可遠(yuǎn)程進(jìn)行)完成對模擬量的控制和調(diào)節(jié)，具有溫度、位置等測量接口;(5)通信、聯(lián)網(wǎng)功能現(xiàn)代PLC大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有RS232或RS485接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程I/0控制，多臺(tái)PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。通常所說的根據(jù)國內(nèi)外興起的計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)CIMS先進(jìn)思想，形成新一代SCADA系統(tǒng) (Supervisory Control And Data Ac

32、quisition)即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，其現(xiàn)場和遠(yuǎn)程也可以采用PLC作現(xiàn)場機(jī);(6)支持人機(jī)界面功能通過友好的人機(jī)界面向操作者提供監(jiān)視機(jī)器和過程工作必需的信息。允許操作者通過人機(jī)界面與其應(yīng)用程序相互作用，以便作決策和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工業(yè)的分散控制和集中監(jiān)視管理。(7)編程、調(diào)試等大部分PLC支持在線編程和調(diào)試，便于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，優(yōu)化程序?？梢灶A(yù)見，未來PLC仍將朝著以下方向發(fā)展:(1)功能化隨著新技術(shù)的采用，功能將進(jìn)一步強(qiáng)化;(2)模塊化將專用功能集成于一個(gè)模塊;(3)集成化實(shí)現(xiàn)與IPC、DCS、CNC等的集成;(4)智能化各模塊均帶有自己的CPU，有獨(dú)立的處理能力;(5)標(biāo)準(zhǔn)化各公司產(chǎn)品(硬件和

33、軟件)標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)互相兼容;(6)開放化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)完全開放，實(shí)現(xiàn)集散分布式控制。3.3 PLC的組成可編程控制器PC或PLC是一種以微處理器為核心的用于工程自動(dòng)控制的工業(yè)控制機(jī)，其本質(zhì)是一臺(tái)工業(yè)控制專用計(jì)算機(jī)。它的軟、硬件配置與計(jì)算機(jī)極為類似，只不過它比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適應(yīng)于控制要求的編程語言。PLC機(jī)硬件主要由中央處理單元(CPU)、存貯器、輸入/輸出單元以及編程器、電源和智能輸入/輸出單元等構(gòu)成。結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。圖31 PLC的組成3.4 S7-200系列PLC簡介西門子公司的SIMATIC S7-200系列屬于小型可編程序控制器，可用于代替繼電器

34、的簡單控制場合，也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。S7-200系列PLC共有5種基本型號的CPU模塊，即CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM，控制點(diǎn)數(shù)可以從10點(diǎn)擴(kuò)展到248點(diǎn)。其中，CPU221無擴(kuò)展功能，適于用做小點(diǎn)數(shù)的微型控制器，CPU222有擴(kuò)展功能，CPU224是具有較強(qiáng)控制功能的控制器，CPU226和CPU226XM功適用于復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。所有型號的CPU在內(nèi)部都集成了1個(gè)(CPU221、CPU222、CPU224)或2個(gè)(CPU226，CPU226XM)通訊口，該通訊口為標(biāo)準(zhǔn)的RS485口，可在三種方式下工作，即PPI方式、MPI方式和自由

35、通訊口方式。另外，S7-200可通過增加EM277模塊接入Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)，通過CP243-1通訊模塊連入工業(yè)以太網(wǎng)，通過CP243-2模塊使其成為AS-i主站。第四章 組態(tài)軟件4.1國產(chǎn)組態(tài)軟件組態(tài)王KingView6.5北京亞控科技發(fā)展有限公司是國內(nèi)最早成立的專業(yè)自動(dòng)化軟件廠家之一，截止到2000年底，“組態(tài)王”已在中國內(nèi)裝機(jī)5000套。組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)正以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)?！敖M態(tài)王”是運(yùn)行于Microsoft Windows 98/2000/NT中

36、文平臺(tái)的全中文界面的組態(tài)軟件，采用了多線程、COM組件等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)，軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠。組態(tài)王軟件包由工程瀏覽器（TouchExplorer）、工程管理器（ProjManager）和畫面運(yùn)行系統(tǒng)（TouchVew）三部分組成。在工程瀏覽器中您可以查看工程的各個(gè)組成部分，也可以完成構(gòu)造數(shù)據(jù)庫、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) TOUCHMAK 和畫面運(yùn)行系統(tǒng) TOUCHVEW 來完成的。TOUCHMAK 是應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境，具有先進(jìn)完善的圖形生成功能。用戶需要在這個(gè)環(huán)境中完成設(shè)計(jì)畫面、動(dòng)畫

37、連接等工作。數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，能合理地抽象控制對象的特性；對變量報(bào)警、趨勢曲線、過程記錄、安全防范等重要功能都有簡單的操作辦法。TOUCHVEW 是“組態(tài)王” 軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，在應(yīng)用工程的開發(fā)環(huán)境中建立的圖形畫面只有在 TOUCHVEW 中才能運(yùn)行。TOUCHVEW 從工業(yè)控制對象中采集數(shù)據(jù)，并記錄在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。它還負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)的變化用動(dòng)畫的方式形象地表示出來，同時(shí)完成變量報(bào)警、操作記錄、趨勢曲線等監(jiān)視功能，并生成歷史數(shù)據(jù)文件。4.2 組態(tài)王和下位機(jī)的通訊“組態(tài)王”把第一臺(tái)下位機(jī)看作是外部設(shè)備，在開發(fā)過程中可以根據(jù)“設(shè)備配置向?qū)А钡奶崾疽徊讲酵瓿蛇B接過程。在運(yùn)行期間，組態(tài)王通過驅(qū)動(dòng)程

38、序和這些外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)/指令。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序都是一個(gè)COM對象，這種方式使通訊程序和組態(tài)王構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，既保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)能夠達(dá)到很大的規(guī)模。如圖5-1所示。圖4-1 組態(tài)王和下位機(jī)的通信結(jié)構(gòu)圖4.3 建立應(yīng)用程序的一般過程建立應(yīng)用程序大致可分為以下四個(gè)步驟：1.設(shè)計(jì)圖形界面2.構(gòu)造數(shù)據(jù)庫3.建立動(dòng)畫連接 4.運(yùn)行和調(diào)試需要說明的是，這四個(gè)步驟并不是完全獨(dú)立的，事實(shí)上，這四個(gè)部分常常是交錯(cuò)進(jìn)行的。在用TOUCHMAK構(gòu)造應(yīng)用程序之前，需要仔細(xì)規(guī)劃好項(xiàng)目，主要考慮三方面問題：圖形 用組態(tài)王系統(tǒng)開發(fā)的應(yīng)用程序是以“畫面”為程序單位的，每一個(gè)“畫面”對

39、應(yīng)于程序?qū)嶋H運(yùn)行時(shí)的一個(gè)Windows窗口。數(shù)據(jù) 怎樣用數(shù)據(jù)描述工控對象的各種屬性？也就是創(chuàng)建一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，用此數(shù)據(jù)庫中的變量來反映工控對象的各種屬性，比如“電源開關(guān)”。您的規(guī)劃中可能還要為臨時(shí)變量預(yù)留空間。 動(dòng)畫 數(shù)據(jù)和圖形畫面中的圖素的連接關(guān)系是什么？也就是畫面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫來模擬現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行，以及怎樣讓操作者輸入控制設(shè)備的指令。從下一節(jié)課開始，將按照以上步驟循序漸進(jìn)地建立一個(gè)新的應(yīng)用程序。第五章 監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)5.1 組態(tài)王與S7-200的通信方式本系統(tǒng)上位機(jī)與PLC進(jìn)行通訊采用 PPI(Point-to-Point)通信方式。PPI(Point-to-Point)是西門子專為

40、S7-200系列開發(fā)的一個(gè)通訊協(xié)議，為主/從協(xié)議，上位機(jī)為主站，S7-200為從站。在該通信方式下，使用PPI電纜將PC機(jī)串口和S7-200的通訊口相連，采用串行通訊方式。上位機(jī)組態(tài)王的設(shè)置基本相同，首先使用“設(shè)備配置向?qū)А倍x外部設(shè)備，選擇西門子S7-200系列即PPI通信，并設(shè)定如下通信參數(shù):波特率9600bps，數(shù)據(jù)位8位，停止位l位，偶校驗(yàn)。將PLC地址設(shè)為默認(rèn)地址2。具體設(shè)計(jì)將在后面的5.5節(jié)具體說明。5.2 建立新項(xiàng)目首先啟動(dòng)組態(tài)王工程瀏覽器。工程瀏覽器運(yùn)行后，將打開上一次工作后的項(xiàng)目。如果是第一次使用工程瀏覽器，默認(rèn)的是組態(tài)王示例程序所在的目錄?，F(xiàn)在將要建立一個(gè)新項(xiàng)目，應(yīng)執(zhí)行以下

41、操作： 在工程瀏覽器中選擇菜單“工程/新建”，出現(xiàn)“新建工程”對話框。在對話框中輸入工程名稱：制糖過程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì),工程路徑自動(dòng)指定為當(dāng)前目錄下以工程名稱命名的子目錄。如果需要更改工程路徑，請單擊“瀏覽”按鈕。 單擊“確定”。組態(tài)王將在工程路徑下生成初始數(shù)據(jù)文件。至此，新項(xiàng)目已經(jīng)可以開始建立了?？梢栽诿恳粋€(gè)項(xiàng)目下建立數(shù)目不限的畫面，一般的工程會(huì)有好幾個(gè)畫面，用來表示不同的攻能，如趨線畫面、報(bào)警畫面、報(bào)表畫面等?？稍诋嬅嬷刑罴影粹o，給按鈕設(shè)定動(dòng)畫連接，則可在不同畫面中進(jìn)行切換。建立新工程如圖5-2所示：圖5-2 建立新工程5.3 建立新畫面在工程瀏覽器中左側(cè)的樹形視圖中選擇選擇“畫面”，在右側(cè)視

42、圖中雙擊“新建”。工程瀏覽器將運(yùn)行組態(tài)王開發(fā)環(huán)境TOUCHMAK，彈出如下對話框。在“新畫面”對話框中設(shè)置如下圖，在對話框中單擊“確定”。TOUCHMAK 將產(chǎn)生一幅名為“監(jiān)控中心”的畫面。如圖5-3所示。圖5-3 建立新畫面5.4 使用圖形工具箱 接下來在此畫面中繪制各圖素。繪制圖素的主要工具放置在圖形編輯工具箱內(nèi)。當(dāng)畫面打開時(shí)，工具箱自動(dòng)顯示，如果工具箱沒有出現(xiàn)，選擇菜單“工具顯示工具箱”或按F10鍵打開它。工具箱中各種基本工具的使用方法和WINDOWS中“畫筆”很類似。首先繪制監(jiān)控對象反應(yīng)罐：在工具箱內(nèi)單擊文本工具，輸入文字。在調(diào)整圖形對象的相對位置時(shí)，幾種對齊工具可能經(jīng)常會(huì)用到。首先選

43、中所有需要對齊的圖形對象，然后在工具箱中單擊所需的對齊工具即可。選擇菜單“文件全部存”，保存工作成果。設(shè)置的畫面如圖5-4所示.圖5-4 工藝流程畫面5.5 定義外部設(shè)備組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。外部設(shè)備包括：下位機(jī)（PLC、儀表、板卡等），它們一般通過串行口和上位機(jī)交流數(shù)據(jù)；其他 Windows 應(yīng)用程序，它們之間一般通過 DDE 交換數(shù)據(jù)；外部設(shè)備還包括網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)。只有在定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王才能通過I/O變量和它們交換數(shù)據(jù)。這里使用西門子 S7-200系列PLC與組態(tài)王進(jìn)行通信,假設(shè)S7-200連接在計(jì)算機(jī)的COM1口。在組態(tài)王工程瀏覽器的左側(cè)選

44、中“ COM1”，在右側(cè)雙擊“新建”，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А?。選擇“西門子S7-200”的“PPI”項(xiàng)，單擊“下一步”；為外部設(shè)備取一個(gè)名稱，輸入“PLC1”，單擊“下一步”；為設(shè)備選擇連接串口，假設(shè)為COM1，單擊“下一步”；填寫設(shè)備地址，默認(rèn)地址2,單擊“下一步”,單擊“完成”。在定義數(shù)據(jù)庫變量時(shí)，只要把IO變量連接到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。定義外部設(shè)備如圖5-5所示.圖 5-5 定義外部設(shè)備5.6 定義組態(tài)王數(shù)據(jù)變量數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王軟件”最核心的部分。在TouchVew運(yùn)行時(shí)，工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況要以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場，所有

45、這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為核心，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。數(shù)據(jù)庫中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。數(shù)據(jù)詞典中存放的是應(yīng)用工程中定義的變量以及系統(tǒng)變量。變量可以分為基本類型和特殊類型兩大類，基本類型的變量又分為內(nèi)存變量和I/O變量兩種?！癐/O變量”指的是組態(tài)王與外部設(shè)備或其它應(yīng)用程序交換的變量。這種數(shù)據(jù)交換是雙向的、動(dòng)態(tài)的，就是說在組態(tài)王系統(tǒng)運(yùn)行過程中，每當(dāng)I/0變量的值改變時(shí)，該值就會(huì)自動(dòng)寫入外部設(shè)備或遠(yuǎn)程應(yīng)用程序;每當(dāng)外部設(shè)備或遠(yuǎn)程應(yīng)用程序中的值改變時(shí)組態(tài)王系統(tǒng)中的變量值也會(huì)自動(dòng)改變。所以，那些從下位機(jī)采集來的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位

46、機(jī)的指令，比如反應(yīng)罐液位、電源開關(guān)等變量，都需要設(shè)置成“I/O變量”。那些不需要和外部設(shè)備或其它應(yīng)用程序交換，只在組態(tài)王內(nèi)使用的變量，比如計(jì)算過程的中間變量，就可以設(shè)置成“內(nèi)存變量”?；绢愋偷淖兞恳部梢园凑諗?shù)據(jù)類型分為離散型、實(shí)型、整型和字符串型。在制糖監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)中,需要從下位機(jī)采集蒸發(fā)罐的加熱溫度、壓力、液位及糖漿的錘度，所以需要在數(shù)據(jù)庫中定義這五個(gè)變量。因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)是通過驅(qū)動(dòng)程序采集到的，所以五個(gè)變量的類型都是I/O實(shí)型變量。這四個(gè)變量分別命名為“蒸發(fā)罐液位”、“壓力”、 “入汁溫度”、“出汁溫度” 和“錘度”，定義方法如下：在工程瀏覽器的左側(cè)選擇“數(shù)據(jù)詞典”，在右側(cè)雙擊“新建”，彈出

47、“變量屬性”對話框；對話框設(shè)置為如圖5-6：設(shè)置完成后，單擊“確定”。用類似的方法建立另四個(gè)變量“壓力” 、“入汁溫度”、“出汁溫度”和“錘度”。 圖5-6 定義數(shù)據(jù)變量5.7 建立動(dòng)畫連接5.7.1 蒸發(fā)罐液位動(dòng)畫連接在畫面上雙擊圖形對象“蒸發(fā)罐”，彈出“動(dòng)畫連接”對話框。單擊“填充”按鈕，彈出“填充連接”對話框，對話框設(shè)置如圖5-7所示。單擊“確定”。圖5-7-1 蒸發(fā)罐液位動(dòng)畫連接5.7.2 蒸發(fā)罐壓力動(dòng)畫連接在工具箱中選用文本工具，在“蒸發(fā)罐”外面輸入字符串“壓力”。雙擊文本對象“壓力”，彈出“動(dòng)畫連接”對話框。單擊“模擬值輸出”，彈出“模擬值輸出連接”對話框，對話框設(shè)置如圖 5-7-

48、2所示。 圖5-7-2 蒸發(fā)罐壓力動(dòng)畫連接5.7.3 入汁溫度、出汁溫度及糖漿錘度的動(dòng)畫連接 如上一節(jié)5.7.2方法一樣,可對另三個(gè)參數(shù)入汁溫度、出汁溫度及糖漿錘度進(jìn)行動(dòng)畫連接.選擇 TouchMak 菜單“文件全部存”。至此,主界面的動(dòng)畫連接設(shè)置完成.5.8 趨勢曲線 趨勢曲線用來反應(yīng)數(shù)據(jù)變量隨時(shí)間的變化情況。趨勢曲線有兩種：實(shí)時(shí)趨勢曲線和歷史趨勢曲線。這兩種曲線外形都類似于坐標(biāo)紙，X軸代表時(shí)間，Y軸代表變量值。所不同的是，在你的畫面程序運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)趨勢曲線隨時(shí)間變化自動(dòng)卷動(dòng)，以快速反應(yīng)變量的新變化，但是不能隨時(shí)間軸“回卷”，不能查閱變量的歷史數(shù)據(jù)；歷史趨勢曲線可以完成歷史數(shù)據(jù)的查看工作，但

49、它不會(huì)自動(dòng)卷動(dòng)，而需要通過命令語言來輔助實(shí)現(xiàn)查閱功能。一個(gè)畫面中可定義數(shù)量不限的趨勢曲線，在同一個(gè)趨勢曲線中最多可同時(shí)顯示四個(gè)變量的變化情況。 5.8.1 設(shè)置實(shí)時(shí)趨勢曲線激活畫面制作系統(tǒng)TouchMak,在工具箱中選用“實(shí)時(shí)趨勢曲線”工具，然后在畫面上繪制趨勢曲線，畫面如圖5-8-1；為了讓操作者使用方便，在趨勢曲線的下方需要增加標(biāo)注，說明各種顏色的曲線所代表的變量。雙擊此實(shí)時(shí)趨勢曲線對象，彈出“實(shí)時(shí)趨勢曲線對象”對話框，對話框設(shè)置如下圖:圖5-8-1 實(shí)時(shí)趨勢曲線趨線圖如下所示：5.8.2 設(shè)置歷史曲線5.8.2.1 繪制歷史趨勢曲線在工具箱內(nèi)選擇歷史趨勢曲線工具，在新畫面上繪制歷史趨勢。

50、雙擊趨勢曲線，彈出“歷史趨勢曲線”對話框，對話框包括“曲線定義”和“標(biāo)識定義”兩部分。曲線定義如圖5-8-2所示；單擊對話框的“確定”按鈕。對使趨勢曲線內(nèi)能顯示變量的變化情況，你必須先對變量做如下設(shè)置：選擇菜單“數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)詞典”。在“變量定義”對話框中單擊“速覽”。在變量列表中雙擊變量“蒸發(fā)罐液位”。單擊“記錄定義”對話框中“數(shù)據(jù)變化記錄”選擇框，使之有效。單擊“保存”。用同樣的方法使變量“加熱溫度”、“壓力”和“糖漿錘度”的“是否記錄”選項(xiàng)都有效。只有在“變量定義”對話框中使變量的“是否記錄”選項(xiàng)有效時(shí)，才能在歷史趨勢曲線中顯示此變量的變化情況，這是因?yàn)闅v史趨勢曲線中的數(shù)據(jù)都取自記錄文件，

51、而數(shù)據(jù)文件只記錄那些“是否記錄”有效的變量。圖5-8-2 歷史趨勢曲線定義.2 為歷史曲線建立控制為了從歷史曲線上能夠查詢到所有時(shí)間段的歷史數(shù)據(jù)，必須通過命令語言來動(dòng)態(tài)改變歷史曲線的時(shí)間軸（X軸）的范圍。歷史曲線時(shí)間軸的范圍是由歷史曲線的兩個(gè)屬性確定的。屬性ChartStart代表時(shí)間軸的起始值屬性ChartLength代表時(shí)間軸的長度。如果這兩個(gè)屬性的值被改變，歷史曲線的時(shí)間軸范圍也就被改變了。命令語言是一段類似于C語言的程序，如果能充分利用，將極大的擴(kuò)充組態(tài)王的功能。在本處使用的命令語言僅僅是“命令語言連接”，是動(dòng)畫連接的一種。在工具箱內(nèi)選擇按鈕工具，繪制一個(gè)按鈕。單擊此按鈕，使之處于選中

52、狀態(tài)，選擇菜單“編輯/字符替換”。將“字符串替換”對話框圖中將字符串替換為“<<”。單擊“確定”。同樣的方法，再繪制另一按鈕，標(biāo)記為“>>”。這兩個(gè)按鈕將用來卷動(dòng)歷史曲線的時(shí)間軸。雙擊按鈕“<<”，彈出“動(dòng)畫連接” 對話框。單擊“彈起時(shí)”。在“命令語言”對話框中輸入命令語言程序：history.ChartStart=history.ChartStart-300;單擊“確定”，關(guān)閉“命令語言”對話框。單擊“確定”，關(guān)閉“動(dòng)畫連接”對話框。以上設(shè)置將使按鈕成為觸敏對象，在畫面程序運(yùn)行時(shí)，單擊此按鈕（當(dāng)鼠標(biāo)左鍵彈起時(shí)）將執(zhí)行你輸入的命令語言程序。此程序的目的是使歷

53、史曲線history的ChartStart屬性值減小5分鐘= 300秒用同樣的方法為按鈕“>>”建立“彈起時(shí)”命令語言連接，程序?yàn)椋篽istory.ChartStart=history.ChartStart+300; 調(diào)整按鈕的位置，完成后的畫面如下圖：5.9 設(shè)置報(bào)警窗口報(bào)警窗口用以反應(yīng)變量的不正常變化，組態(tài)王自動(dòng)對需要報(bào)警的變量進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，將這些報(bào)警事件在報(bào)警窗口中顯示出來，其顯示格式在定義報(bào)警窗口時(shí)確定。報(bào)警窗口也有兩種類型：實(shí)時(shí)報(bào)警窗口和歷史報(bào)警窗口。實(shí)時(shí)報(bào)警窗口只顯示最近的報(bào)警事件，要查閱歷史報(bào)警事件只能通過歷史報(bào)警窗口。為了分類顯示報(bào)警事件，可以把變量劃分到

54、不同的報(bào)警組，同時(shí)指定報(bào)警窗口中顯示所需的報(bào)警組。趨勢曲線、報(bào)警窗口和報(bào)警組都是一類特殊的變量，有變量名和變量屬性等。趨勢曲線、報(bào)警窗口的繪制方法和矩形對象相同，移動(dòng)和縮放方法與一樣。5.9.1 設(shè)置實(shí)時(shí)報(bào)警窗口在工具箱中選用報(bào)警窗口工具，在畫面上繪制報(bào)警窗口，畫面如圖5-9-1（1）；為使報(bào)警窗口內(nèi)能顯示變量的非正常變化，你必須先做如下設(shè)置：切換到工程瀏覽器，在左側(cè)選擇“報(bào)警組”然后雙擊右側(cè)的圖標(biāo)進(jìn)入“報(bào)警組定義”對話框。在“報(bào)警組定義”對話框中將“RootNode”修改為“車間”。單擊“確認(rèn)”，關(guān)閉“修改報(bào)警組”對話框。單擊“報(bào)警組定義”對話框的“確認(rèn)”按鈕。圖5-9-1（1） 繪制報(bào)警窗

55、口在工程瀏覽器的左側(cè)選擇“數(shù)據(jù)詞典”，在右側(cè)雙擊變量名“蒸發(fā)罐液位”。在“變量屬性”對話框中單擊“報(bào)警定義”標(biāo)簽。將對話框設(shè)置如圖圖5-9-1（2）；報(bào)警組名已經(jīng)自動(dòng)設(shè)為“車間”。單擊“確定”，關(guān)閉對話框。用同樣的方法定義變量“加熱溫度”、“壓力”和“糖漿錘度”的報(bào)警限只有在“變量定義”對話框中定義了變量的報(bào)警方式后，才能在報(bào)警窗口中顯示此變量。接下來設(shè)置報(bào)警窗口。雙擊此報(bào)警窗口對象，彈出對話框，對話框設(shè)置如圖圖5-9-1（3）；各種文本的顏色也可自由設(shè)置。圖5-9-1（2） 報(bào)警定義變量設(shè)置圖5-9-1（3） 實(shí)時(shí)報(bào)警窗口設(shè)置運(yùn)行后，報(bào)警窗口如下圖所示：5.9.2 設(shè)置歷史報(bào)警窗口再新建一幅歷史報(bào)警畫面。激活TouchMak程序選擇菜單“文件/新畫面”。設(shè)置“新畫面”對話框如下圖所示：在工具箱中選用“報(bào)警窗口”工具繪制報(bào)警窗口。畫面如圖5-9-2所示；“前”“后”兩個(gè)按鈕是用來翻閱歷史報(bào)警事件的。圖5-9-2 歷史報(bào)警窗口接下來為歷史窗口建立控制，雙擊按鈕“前”，設(shè)置“彈起時(shí)”命令語言動(dòng)畫連接：PageUp(反應(yīng)車間