電氣控制與PLC應(yīng)用-項(xiàng)目12組態(tài)王在水塔水位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、項(xiàng)目12組態(tài)王在水塔水位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解組態(tài)王軟件的組成和設(shè)計(jì)步驟。2.通過(guò)實(shí)例（報(bào)警指示燈、水塔水位）的學(xué)習(xí)，掌握組態(tài)王和PLC聯(lián)合構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)的方法和設(shè)計(jì)過(guò)程。12.1項(xiàng)目簡(jiǎn)述水塔水位控制裝置如圖12-1所示。水塔水位控制系統(tǒng)的工作過(guò)程：設(shè)水塔、水池初始狀態(tài)都為空著的。當(dāng)水池液位低于下限液位時(shí)，傳感器S1此時(shí)為ON，電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始往水池里注水，10s以后，若水池液位沒(méi)有超過(guò)水池下限液位時(shí)，則系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，若系統(tǒng)正常，此時(shí)水池下限液位傳感器S1為OFF，表示水位高于下限水位。系統(tǒng)檢測(cè)到此信號(hào)時(shí)，由于水塔液位低于水塔水位下限，水泵開(kāi)始工作，向水塔供水，當(dāng)水池

2、液面高于上限水位，則傳感器S2為OFF，電磁閥關(guān)閉。但是水塔現(xiàn)在還沒(méi)有裝滿，可此時(shí)水塔液位已經(jīng)超過(guò)水塔下限水位，則傳感器S3為OFF，水泵繼續(xù)工作，從水池抽水向水塔供水，水塔抽滿時(shí)，水塔液位超過(guò)水塔上限，則水塔上限液位傳感器S4為OFF，水泵停止。但剛剛給水塔供水的時(shí)候，水泵已經(jīng)把水池的水抽走了，此時(shí)水池液位已經(jīng)低于水池上限。一個(gè)供水周期結(jié)束。當(dāng)水塔水位低于下限水位，同時(shí)水池水位也低于下限水位時(shí)，水泵停止啟動(dòng)。使用組態(tài)軟件構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，采集現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并以動(dòng)畫(huà)形式直觀地顯示在監(jiān)控畫(huà)面上。利用組態(tài)軟件構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行可視化監(jiān)控以及對(duì)各種生產(chǎn)過(guò)

3、程參數(shù)進(jìn)行采集、保存和再利用的常用方法。目前，組態(tài)軟件提供商很多，比如，美國(guó)Wonderware公司的InTouch軟件，德國(guó)Siemens的WinCC，北京三維公司的ForceControl（力控）等。本項(xiàng)目以水塔水位控制系統(tǒng)為例介紹組態(tài)王軟件的使用。12.2.1組態(tài)軟件概述“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系（DistributedControlSystem，簡(jiǎn)稱DCS）的出現(xiàn)才開(kāi)始被廣大的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。12.2相關(guān)知識(shí)組態(tài)的概念最早來(lái)自英文Configuration，含義是使用軟件工具對(duì)計(jì)算機(jī)及軟件的各種資源進(jìn)行配置，達(dá)到使計(jì)算機(jī)或軟件按照預(yù)先設(shè)置，自動(dòng)執(zhí)行

4、特定任務(wù)，滿足使用者的要求。監(jiān)控組態(tài)軟件是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的軟件平臺(tái)工具，具有豐富的設(shè)置項(xiàng)目，使用方式靈活，功能強(qiáng)大。組態(tài)軟件最早出現(xiàn)時(shí)，主要解決人機(jī)圖形界面問(wèn)題。隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)控制、通信聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)安全管理、開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口、I/O設(shè)備管理等已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。12.2.2組態(tài)王的結(jié)構(gòu)“組態(tài)王6.5”是運(yùn)行于MicrosoftWindowsXP/NT/2000中文平臺(tái)上的全中文界面的人機(jī)界面軟件（HMI），窗體框架結(jié)構(gòu)，界面直觀易學(xué)易用。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)且軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠?！敖M態(tài)王6.5”軟件包由工程管理器、工程瀏覽器、畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（

5、內(nèi)嵌于工程瀏覽器）和運(yùn)行系統(tǒng)四部分組成。工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，在工程瀏覽器中可以查看、配置工程的各個(gè)組成部分，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)和工程運(yùn)行系統(tǒng)來(lái)完成的。（1）工程管理器：是計(jì)算機(jī)內(nèi)的所有應(yīng)用工程的統(tǒng)一管理環(huán)境。工程管理器具有很強(qiáng)的管理功能，可用于新工程的創(chuàng)建及刪除，并能對(duì)已有工程進(jìn)行搜索、備份及有效恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。（2）工程瀏覽器：是應(yīng)用工程的設(shè)計(jì)管理配置環(huán)境，進(jìn)行應(yīng)用工程的程序語(yǔ)言的設(shè)計(jì)、變量定義管理、連接設(shè)備的配置、開(kāi)放式接口的配置、系統(tǒng)參數(shù)的配置、WEB發(fā)布管理、第三方數(shù)據(jù)庫(kù)的管理等。（3）畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)：

6、是應(yīng)用工程的開(kāi)發(fā)環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中完成畫(huà)面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)連接、程序編寫(xiě)等工作。（4）運(yùn)行系統(tǒng)：是組態(tài)王6.5軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，在應(yīng)用工程的開(kāi)發(fā)環(huán)境中建立的圖形畫(huà)面只有在運(yùn)行系統(tǒng)中運(yùn)行才能實(shí)時(shí)反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況。運(yùn)行系統(tǒng)負(fù)責(zé)從控制設(shè)備中采集數(shù)據(jù)，并存于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。它還負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)的變化以動(dòng)畫(huà)的方式形象地表示出來(lái)，同時(shí)可以完成變量報(bào)警、操作記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視、存儲(chǔ)功能，并按實(shí)際需求記錄到歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。組態(tài)王做為一個(gè)開(kāi)放型的通用工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，支持工控行業(yè)中大部分國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的測(cè)量控制設(shè)備。遵循工控行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，采用開(kāi)放接口提供第三方軟件的連接（DDE/OPC/ACTIVEX等）。使用者無(wú)須關(guān)

7、心復(fù)雜的通信協(xié)議原代碼、無(wú)須編寫(xiě)大量的圖形生成、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理程序代碼就可以方便快捷地進(jìn)行設(shè)備的連接、畫(huà)面的開(kāi)發(fā)、簡(jiǎn)單程序的編寫(xiě)從而完成一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。12.2.3使用組態(tài)王的一般步驟應(yīng)用工程需要在組態(tài)軟件中進(jìn)行完整、嚴(yán)密的組態(tài)，組態(tài)軟件才能正常的工作。建立應(yīng)用工程大致可分為以下五個(gè)步驟：（1）設(shè)計(jì)圖形界面。（2）定義設(shè)備驅(qū)動(dòng)。（3）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)變量。（4）建立動(dòng)畫(huà)連接。（5）運(yùn)行和調(diào)試。需要說(shuō)明的是，這五個(gè)步驟并不是完全獨(dú)立的，事實(shí)上，這五個(gè)部分常常是交錯(cuò)進(jìn)行的。在用畫(huà)面開(kāi)發(fā)系