力控-儲(chǔ)存罐液位監(jiān)控系統(tǒng)

西南石油大學(xué)電子工藝實(shí)習(xí)報(bào)告PAGE15目錄第一章基礎(chǔ)設(shè)計(jì)報(bào)告 41.1設(shè)計(jì)題目 41.2工藝流程 41.3設(shè)計(jì)任務(wù) 51.4I/O點(diǎn)收集及表單 51.5制作工程畫(huà)面 71.5.1工程管理器的使用 71.5.2創(chuàng)建組態(tài)界面 71.5.3定義I/O設(shè)備 71.5.4趨勢(shì)曲線(xiàn)的生成 81.5.5報(bào)表及報(bào)警、查詢(xún)組態(tài)畫(huà)面的生成 81.5.6歷史曲線(xiàn)生成 91.5.7總體系統(tǒng)畫(huà)面圖 101.6創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 111.7建立動(dòng)畫(huà)連接 121.7.1罐和閥門(mén)動(dòng)畫(huà)建立 121.7.2按鈕動(dòng)作的建立 131.7.3液位值動(dòng)畫(huà)的建立 141.7.4應(yīng)用程序動(dòng)作程序的編寫(xiě) 151.8運(yùn)行及調(diào)試 151.9作品展示 16第一章基礎(chǔ)設(shè)計(jì)報(bào)告1.1設(shè)計(jì)題目：儲(chǔ)存罐液位監(jiān)控系統(tǒng)1.2工藝流程本次設(shè)計(jì)工藝設(shè)備包括：一個(gè)液罐、一個(gè)水流入控制閥門(mén)、一個(gè)水流出控制閥門(mén)如圖。用于控制兩臺(tái)閥門(mén)的PLC。并用PLC控制兩臺(tái)閥門(mén)的開(kāi)通和關(guān)斷，使液罐的水位保持在70-80。當(dāng)點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕，則開(kāi)始進(jìn)水，當(dāng)水位到達(dá)80以上時(shí)關(guān)閉進(jìn)水控制閥門(mén)，同時(shí)打開(kāi)出水閥門(mén)；當(dāng)液位低于70以下時(shí)，關(guān)閉出油閥門(mén)，同時(shí)打開(kāi)進(jìn)油閥門(mén)，從而使液位保持在70-80之間，達(dá)到液位控制的目的。其工藝流程圖如圖1-2所示。圖1-2儲(chǔ)存罐液位監(jiān)控系統(tǒng)流程圖1.3設(shè)計(jì)任務(wù)1制作出儲(chǔ)罐液位監(jiān)控系統(tǒng)等工藝流程圖并建立模型圖及參數(shù)連接；2實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐液位監(jiān)控系統(tǒng)液位自動(dòng)控制；3做出儲(chǔ)罐液位監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)；4做出儲(chǔ)罐液位監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)表及實(shí)現(xiàn)查詢(xún)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)功能；5做出儲(chǔ)罐液位監(jiān)控系多功能報(bào)警；6做出儲(chǔ)罐液位監(jiān)控系歷史曲線(xiàn)。1.4I/O點(diǎn)收集及表單1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)如表1-1所示：類(lèi)別配置情況系統(tǒng)性質(zhì)直接數(shù)字、模擬量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PLC控制硬件PC機(jī)軟件力控Forcecontrol6.1-sp3軟件表1-1總體設(shè)計(jì)方案2系統(tǒng)監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)如表1-2所示：趨勢(shì)實(shí)時(shí)趨勢(shì)反應(yīng)變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與時(shí)間的變化關(guān)系曲線(xiàn)歷史趨勢(shì)查詢(xún)變量在某時(shí)段內(nèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與時(shí)間的變化關(guān)系曲線(xiàn)報(bào)警實(shí)時(shí)報(bào)警顯示實(shí)時(shí)過(guò)程報(bào)警和報(bào)警確認(rèn)歷史報(bào)警查詢(xún)報(bào)警記錄總體面貌畫(huà)面位號(hào)/位號(hào)說(shuō)明/當(dāng)前值工程單位/報(bào)警狀態(tài)/查詢(xún)單元設(shè)置切換按鈕，顯示同一單元數(shù)據(jù)總貌組畫(huà)面位號(hào)/過(guò)程值/目標(biāo)值/輸出值/方式選擇手動(dòng)/自動(dòng)方式表1-2系統(tǒng)監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì)表3系統(tǒng)力控點(diǎn)表如表1-3所示：類(lèi)型I/O位號(hào)名稱(chēng)說(shuō)明正常狀態(tài)量程報(bào)警(m)是否需要累計(jì)運(yùn)行時(shí)間I/O類(lèi)型上限m下線(xiàn)m數(shù)字量in_valve閥門(mén)入口狀態(tài)啟動(dòng)///是輸入out_valve閥門(mén)出口狀態(tài)啟動(dòng)//是輸出模擬量level液位值/1000>75/輸入狀態(tài)里run啟/停狀態(tài)1/0////輸入表1-3系統(tǒng)利空點(diǎn)1.5制作工程畫(huà)面1.5.1工程管理器的使用1）啟動(dòng)力控Forcecontol6.1軟件2）按“新建”按鈕，添加名稱(chēng)，點(diǎn)擊“確定”按鈕，然后再點(diǎn)擊“開(kāi)發(fā)系統(tǒng)”按鈕，進(jìn)入力控的組態(tài)界面；1.5.2創(chuàng)建組態(tài)界面1）進(jìn)入開(kāi)發(fā)環(huán)境Dr后，選擇“文件[F]/新建”命令出現(xiàn)“窗口屬性”對(duì)話(huà)框，在窗口名字中輸入“儲(chǔ)罐液位控制”，單擊“確認(rèn)”按鈕；2）制作過(guò)程：①在工程項(xiàng)目中選擇工具，然后選擇圖庫(kù)，從中選擇一個(gè)罐。單擊該罐，拖動(dòng)邊線(xiàn)修改罐的大小，若要移動(dòng)該罐的位置，只要把光標(biāo)定位在罐上，拖動(dòng)鼠標(biāo)就可以了；②同樣的道理選擇閥門(mén)，對(duì)話(huà)框中選擇符合要求的閥門(mén)子圖，修改閥門(mén)的位置及大小，畫(huà)出一個(gè)入口和一個(gè)出口閥門(mén)；③選擇工具箱中的“垂直/水平線(xiàn)”工具，在畫(huà)面上畫(huà)出一條管線(xiàn)，單擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)右鍵菜單，選擇“對(duì)象屬性”菜單項(xiàng)，改變寬度為“15”，選擇顏色。同理再繪制另外一條管線(xiàn)；④選擇工具箱中的“文本”工具，在畫(huà)面上寫(xiě)兩個(gè)顯示液位的字符串：“液位值：”，“######.####”。其中“######.####”用來(lái)顯示液位值，顯示4位小數(shù)；⑤最后選擇工具箱中的“按鈕”工具，畫(huà)一個(gè)按鈕。把按鈕拖到合適的位置并調(diào)整好它的大小，按鈕上有一個(gè)標(biāo)志“Text”，選定這個(gè)按鈕，在文本框中輸入“開(kāi)始”，然后單擊“確認(rèn)”，用同樣的方法畫(huà)“停止”按鈕；⑥完成以上5個(gè)步驟完整的圖如圖1-1所示1.5.3定義I/O設(shè)備①在Draw導(dǎo)航器中雙擊“I/O設(shè)備組態(tài)”彈出IoManger窗口選擇“力控”使其展開(kāi)，在展開(kāi)項(xiàng)目中選擇“仿真驅(qū)動(dòng)”項(xiàng)并雙擊使其展開(kāi)選擇項(xiàng)目“SIMULATOR(仿真)”；②雙擊“Simulator(仿真PLC)”出現(xiàn)“I/O設(shè)備定義”對(duì)話(huà)框，在“設(shè)備名稱(chēng)”中輸入框內(nèi)鍵入“111111”，設(shè)備描述為“儲(chǔ)存罐液位系統(tǒng)”單擊“完成”按鈕返回。③完成后如圖1-52所示：圖1-52I/O設(shè)備配置1.5.4趨勢(shì)曲線(xiàn)的生成①創(chuàng)建一個(gè)新窗口，選擇“文件[F]/新建”命令出現(xiàn)“窗口屬性”對(duì)話(huà)框，在窗口名字中輸入“趨勢(shì)曲線(xiàn)”，單擊“確認(rèn)”按鈕，保存；②點(diǎn)擊“工具欄”——“常用組件”——“趨勢(shì)曲線(xiàn)”，雙擊曲線(xiàn)，在曲線(xiàn)屬性中選擇變量為“l(fā)evel.pv”如圖1-53（a）所示；③保存后得到相應(yīng)的實(shí)時(shí)曲線(xiàn)，如圖1-53（b）所示；圖1-53（a）參數(shù)設(shè)置圖1-53（b）實(shí)時(shí)曲線(xiàn)1.5.5報(bào)表及報(bào)警、查詢(xún)組態(tài)畫(huà)面的生成 ①)點(diǎn)擊“工具欄”選擇“常用組件”，雙擊“專(zhuān)家報(bào)表”得到如圖1-54（a）所示的窗口，設(shè)置相關(guān)參數(shù)，得到相應(yīng)的專(zhuān)家報(bào)表如圖1-54（b）所示。圖1-54（a）報(bào)表向?qū)У谝徊綀D1-54(b)生成的報(bào)表②點(diǎn)擊“工具箱”選擇“常用組件”中的“報(bào)警”選項(xiàng)，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)”,選擇“l(fā)evel”模擬I/O，設(shè)置如圖1-55（a）的報(bào)警參數(shù)；③選擇“工具箱”中的按鈕，在“TEXT”中輸入“查詢(xún)”，雙擊“查詢(xún)”按鈕，在“左鍵動(dòng)作”中編輯腳本，程序?yàn)椤?Report.SetTimePar(-1)”。如圖1-55(b)所示。圖1-55（a）報(bào)警參數(shù)設(shè)置圖1-55（b）腳本編輯器程編程1.5.6歷史曲線(xiàn)生成①點(diǎn)擊“工具”選擇“歷史曲線(xiàn)”，在窗口界面中拖到得到歷史曲線(xiàn)框圖，雙擊改圖出現(xiàn)如圖1-56（a）所示。選擇“確認(rèn)”后得到如圖1-56(b)所示的歷史曲線(xiàn)框圖。圖1-56（a）歷史曲線(xiàn)組態(tài)參數(shù)設(shè)置圖圖1-56（b）歷史曲線(xiàn)圖1.5.7總體系統(tǒng)畫(huà)面圖如圖1-57所示為完整總體畫(huà)面圖圖1-57總體畫(huà)面圖1.6創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)1）在Draw導(dǎo)航器中雙擊“變量”項(xiàng)使其展開(kāi)，在展開(kāi)項(xiàng)中雙擊“數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)”啟動(dòng)組態(tài)程序DBMANAGER；2）啟動(dòng)DBMANAGER，單擊菜單條中的“點(diǎn)”選項(xiàng)選擇新建或雙擊單元格，出現(xiàn)“請(qǐng)指定區(qū)域、點(diǎn)類(lèi)型”；a)點(diǎn)擊“模擬I/O點(diǎn)”輸入點(diǎn)名“l(fā)evel”，點(diǎn)說(shuō)明“儲(chǔ)存罐液位”，在“數(shù)據(jù)連接”中點(diǎn)擊“增加”按鈕，選擇地址為“2”的“常量寄存器”；b)點(diǎn)擊“數(shù)字I/O點(diǎn)”輸入點(diǎn)名“in_valve”，點(diǎn)說(shuō)明“入口閥門(mén)狀態(tài)”；在“數(shù)據(jù)連接”中點(diǎn)擊“增加”按鈕，選擇地址為“0”的“常量寄存器”；c)點(diǎn)擊“數(shù)字I/O點(diǎn)”輸入點(diǎn)名“out_valve”，點(diǎn)說(shuō)明“出口閥門(mén)狀態(tài)”；在“數(shù)據(jù)連接”中點(diǎn)擊“增加”按鈕，選擇地址為“1”的“常量寄存器”；d)點(diǎn)擊“模擬I/O點(diǎn)”輸入點(diǎn)名“run”，點(diǎn)說(shuō)明“控制狀態(tài)”，在“數(shù)據(jù)連接”中點(diǎn)擊“增加”按鈕，選擇地址為“1”的“狀態(tài)控制”完成后如圖1-6-1所示：3）在如圖1-6-1畫(huà)面的窗口雙擊“l(fā)evel”，彈出對(duì)話(huà)框進(jìn)行報(bào)警設(shè)置（如圖1-55（a）所示）。在歷史記錄窗口中選擇“數(shù)據(jù)定時(shí)保存”，設(shè)置為每“1秒”如圖1-6-2所示，左鍵“增加”，最后確定退出，進(jìn)行保存。最后一切設(shè)置完后如圖1-6-3所示。圖1-6-1I/O接口連接設(shè)置圖1-6-2歷史參數(shù)設(shè)置圖圖1-6-3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)1.7建立動(dòng)畫(huà)連接1.7.1罐和閥門(mén)動(dòng)畫(huà)建立a)雙擊罐對(duì)象，出現(xiàn)如圖1-7-1（a）動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話(huà)框，選擇以下內(nèi)容：圖1-7-1（a）罐向?qū))雙擊入口閥門(mén)對(duì)象，出現(xiàn)如圖1-7-1（b）動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話(huà)框，選擇以下內(nèi)容：圖1-7-1（b）入口閥門(mén)向?qū))雙擊出口閥門(mén)對(duì)象，出現(xiàn)如圖1-7-1（c）動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話(huà)框，選擇以下內(nèi)容：圖1-7-1（c）入口閥門(mén)向?qū)?.7.2按鈕動(dòng)作的建立a)在“開(kāi)始”按鈕上雙擊鼠標(biāo)，在彈出的對(duì)話(huà)框中點(diǎn)擊左鍵動(dòng)作，彈出“腳本編輯器”，在腳本編輯器中添加代碼，如圖1-7-2。圖1-7-2動(dòng)畫(huà)連接畫(huà)面雙擊左鍵動(dòng)作，在“按下鼠標(biāo)”欄中輸入“run.pv=1;”如下圖所示：圖1-7-2（a）“開(kāi)始”腳本編輯圖b)同理，在“停止”按鈕中輸入“run.pv=0”如圖下圖所示：圖1-7-2（b）“停止”腳本編輯圖1.7.3液位值動(dòng)畫(huà)的建立選中儲(chǔ)罐下面的“######.####”符號(hào)，雙擊鼠標(biāo)左鍵，出現(xiàn)動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話(huà)框，選擇“數(shù)值輸出—模擬”，點(diǎn)擊“模擬”按鈕，彈出“模擬值輸出”對(duì)話(huà)框，選擇如圖1-7-3所示：圖1-7-3液位值動(dòng)畫(huà)連接1.7.4應(yīng)用程序動(dòng)作程序的編寫(xiě)打開(kāi)應(yīng)用程序腳本編輯頁(yè)面，在“程序運(yùn)行周期執(zhí)行”中輸入以下程序：IFrun.pv==1THEN/*運(yùn)行程序*/IFbiaozhun==1THEN/*設(shè)置一個(gè)標(biāo)志位，并假設(shè)為1*/in_valve.pv=1;/*進(jìn)口打開(kāi)，出口關(guān)閉*/

out_valve.pv=0;

level.pv=level.pv+2.2222;/*液位增加上升*/

ENDIF

IFbiaozhun==0THEN/*標(biāo)志位為0*/in_valve.pv=0;/*進(jìn)口關(guān)閉，出口打開(kāi)*/

out_valve.pv=1;

level.pv=level.pv-2.1111;/*液位減小下降*/

ENDIF

IFlevel.pv<=70THEN/*判斷液位來(lái)設(shè)置標(biāo)志位*/

biaozhun=1;

ENDIF

IFlevel.pv>=80THEN

biaozhun=0;

ENDIF

ENDIF

IFrun.pv==0THEN/*結(jié)束程序關(guān)閉2個(gè)閥門(mén)*/

in_valve.pv=0;

out_valve.pv=0;

ENDIF最后進(jìn)行編譯、保存退出窗口。1.8運(yùn)行及調(diào)試1）在系統(tǒng)所有設(shè)計(jì)完成之后，點(diǎn)擊全保存，進(jìn)行全部編譯，進(jìn)入調(diào)試運(yùn)行階段。點(diǎn)擊“運(yùn)行”選擇忽略得到圖1-8-1所示的畫(huà)面，雙擊空白處得到如圖1-8-2所示界面，選擇“111111”進(jìn)行作品展示。圖1-8-1運(yùn)行界面圖圖1-8-2運(yùn)行選擇2）調(diào)試中遇到的問(wèn)題及及解決方法。①系統(tǒng)的液位一直上升不能下降。解決方法是將level的增量寄存器給位常量寄存器；②在運(yùn)行中實(shí)時(shí)曲線(xiàn)一開(kāi)始就保持一定的高度。解決方法是在入口程序中加入“l(fā)evel.pv=0”即可；③程序及參數(shù)設(shè)置一切沒(méi)有問(wèn)題，但是運(yùn)行結(jié)果不對(duì)。解決方法是點(diǎn)擊全保存及全部編譯，完全退出軟件再次重新運(yùn)行；④不能查詢(xún)歷史曲線(xiàn)時(shí)，雙擊歷史曲線(xiàn)框圖設(shè)置“雙擊時(shí)”為“時(shí)間設(shè)置框”。1.9作品展示經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試，最終得到如以下所示的作品圖。運(yùn)行程序，儲(chǔ)存罐液位上升實(shí)時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)即使反應(yīng)液位變化值。也可以在專(zhuān)家報(bào)表中查詢(xún)數(shù)據(jù)，如圖1-9-1圖1-9-1按下開(kāi)始按鈕系統(tǒng)開(kāi)始注入液體當(dāng)按下停止按鈕液位保持不變，實(shí)時(shí)曲線(xiàn)保持不變，如圖1-9-2。圖1-9-1按下停止按鈕系統(tǒng)停止注入液體在液位達(dá)到80后標(biāo)志位為“1”，出口閥門(mén)打開(kāi)入口閥門(mén)關(guān)閉，往外排水液位下降。到液位又下降到70標(biāo)志位“0”，入口閥門(mén)打開(kāi)出口閥門(mén)關(guān)閉開(kāi)始注水液位上升。儲(chǔ)存罐液位一直在70-80