基于組態(tài)王的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙1《控制系統(tǒng)分析與綜合》任務(wù)書題目：液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、工程訓(xùn)練任務(wù)本實(shí)訓(xùn)綜合運(yùn)用自動(dòng)化原理、PLC技術(shù)以及組態(tài)軟件等相關(guān)課程，通過本實(shí)訓(xùn)的鍛煉，使學(xué)生掌握自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、技術(shù)與方法，鞏固和加深對理論知識(shí)的理解。本課題針對液位控制系統(tǒng)作初步設(shè)計(jì)和基本研究，該系統(tǒng)能對水箱液位信號(hào)進(jìn)行采集，以PLC為下位機(jī)，以工控組態(tài)軟件組態(tài)王設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)控畫面，運(yùn)用PID控制算法對水箱液位進(jìn)行控制。二、工程訓(xùn)練目的通過本次工程訓(xùn)練使學(xué)生掌握運(yùn)用組態(tài)王軟件及PLC構(gòu)建工業(yè)控制系統(tǒng)的能力，增強(qiáng)學(xué)生對PLC控制系統(tǒng)以及

2、組態(tài)王軟件的應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，為今后從事工程技術(shù)工作、科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、工程訓(xùn)練內(nèi)容1)確定PLC的I/O分配表；2)根據(jù)PID控制算法理論，運(yùn)用PLC程序?qū)崿F(xiàn)PID控制算法；3)編寫整個(gè)液位控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的PLC控制程序；4)在組態(tài)王中定義輸入輸出設(shè)備；5)在組態(tài)王中定義變量；6)設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)控畫面；7)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。四、工程訓(xùn)練報(bào)告要求報(bào)告中提供如下內(nèi)容：1、目錄2、任務(wù)書3、正文4、收獲、體會(huì)5、參考文獻(xiàn)第33頁課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙五、工程訓(xùn)練進(jìn)度安排周次工作日工作內(nèi)容第一周1布置課

3、程設(shè)計(jì)任務(wù)，查找相關(guān)資料完成總體設(shè)計(jì)方案23完成PLC程序設(shè)計(jì)完成監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)45第二周1調(diào)試23準(zhǔn)備訓(xùn)練報(bào)告4完成訓(xùn)練報(bào)告并于下午兩點(diǎn)之前上交5答辯六、工程訓(xùn)練考核辦法本工程訓(xùn)練滿分為100分，從工程訓(xùn)練平時(shí)表現(xiàn)、工程訓(xùn)練報(bào)告及工程訓(xùn)練答辯三個(gè)方面進(jìn)行評分，其所占比例分別為20%、40%、40%。第33頁課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙2總體設(shè)計(jì)方案2.1關(guān)于組態(tài)王的概述組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場操作以及工廠資源管理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理。它

4、基于MicrosoftWindowsXP/NT/2000操作系統(tǒng)，用戶可以在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的所有層次的各個(gè)位置上都可以及時(shí)獲得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息。采用組態(tài)王軟件開發(fā)工業(yè)監(jiān)控工程，可以極大地增強(qiáng)用戶生產(chǎn)控制能力、提高工廠的生產(chǎn)力和效率、提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少成本及原材料的消耗。它適用于從單一設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)營管理和故障診斷，到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式大型集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的開發(fā)。組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由工程管理器、工程瀏覽器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。工程管理器：工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對已有工程進(jìn)行搜索、添加、備份、恢復(fù)以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的

5、導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。工程瀏覽器：工程瀏覽器是一個(gè)工程開發(fā)設(shè)計(jì)工具，用于創(chuàng)建監(jiān)控畫面、監(jiān)控的設(shè)備及相關(guān)量、動(dòng)畫鏈接、命令語言以及設(shè)定運(yùn)行系統(tǒng)配置等的系統(tǒng)組態(tài)工具。運(yùn)行系統(tǒng)：工程運(yùn)行界面，從采集設(shè)備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動(dòng)畫設(shè)計(jì)顯示動(dòng)態(tài)畫面，實(shí)現(xiàn)人與控制設(shè)備的交互操作。2.2組態(tài)王與I/O設(shè)備組態(tài)王軟件作為一個(gè)開放型的通用工業(yè)監(jiān)控軟件，支持與國內(nèi)外常見的PLC、智能模塊、智能儀表、變頻器、數(shù)據(jù)采集板卡等（如：西門子PLC、莫迪康PLC、歐姆龍PLC、三菱PLC、研華模塊等等）通過常規(guī)通訊接口（如串口方式、USB

6、接口方式、以太網(wǎng)、總線、GPRS等）進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。組態(tài)王軟件與IO設(shè)備進(jìn)行通訊一般是通過調(diào)用*.dll動(dòng)態(tài)庫來實(shí)現(xiàn)的，不同的設(shè)備、協(xié)議對應(yīng)不同的動(dòng)態(tài)庫。工程開發(fā)人員無須關(guān)心復(fù)雜的動(dòng)態(tài)庫代碼及設(shè)備通訊協(xié)議，只須使用組態(tài)王提供的設(shè)備定義向?qū)В纯啥x工程中使用的I/O設(shè)備，并通過變量的定義實(shí)現(xiàn)與I/O設(shè)備的關(guān)聯(lián)，對用戶來說既簡單又方便。第33頁課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙2.3組態(tài)王的開放性組態(tài)王支持通過OPC、DDE等標(biāo)準(zhǔn)傳輸機(jī)制和其他監(jiān)控軟件（如：Intouch、Ifix、Wincc等）或其他應(yīng)用程序（如：VB、VC等）進(jìn)行本機(jī)

7、或者網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)交互。2.4A3000現(xiàn)場系統(tǒng)使用說明2.4.1系統(tǒng)簡介A3000過程控制教學(xué)與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括以下部分：A3000-CS過程控制系統(tǒng)；A3000-FBS總線型現(xiàn)場系統(tǒng)或A3000-FS常規(guī)型現(xiàn)場系統(tǒng)。系統(tǒng)的消耗指標(biāo)：三相四線制電源(380VAC)，最大用電6kW；單相電源(220VAC)，最大用電1kW；自來水150升，重復(fù)使用。2.4.2現(xiàn)場系統(tǒng)組成A3000高級(jí)過程控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)現(xiàn)場系統(tǒng)概念，而不是對象系統(tǒng)?，F(xiàn)場系統(tǒng)包括了實(shí)驗(yàn)對象單元、供電系統(tǒng)、傳感器、執(zhí)行器(包括電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器及移相調(diào)壓器)

8、、以及半模擬屏，從而組成了一個(gè)只需接受外部標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)的完整、獨(dú)立的現(xiàn)場環(huán)境。它具備如下特點(diǎn)：現(xiàn)場系統(tǒng)通過一個(gè)現(xiàn)場控制箱，集成供電系統(tǒng)、變頻器、移相調(diào)壓器、以及現(xiàn)場繼電器，所有驅(qū)動(dòng)電力由現(xiàn)場系統(tǒng)提供。它僅需通過標(biāo)準(zhǔn)接線端子接收標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)即能完成所有實(shí)驗(yàn)功能，從而實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場系統(tǒng)與控制系統(tǒng)完全獨(dú)立的模塊化設(shè)計(jì)?，F(xiàn)場控制箱側(cè)面是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接線端子盒。