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水箱水位监控系统课程设计1、控制功能要求1.1上位组态控制要求(1)、实现系统的上位按钮启动和停止系统；(2)、系统启动运行时有相应的绿色指示灯指示；(3)、系统启动后，马达工作；(4)、马达工作时有相应的指示灯指示和旋转动画指示；(5)、马达工作过程中若发生过载报警，则系统应立即停止运行，同时马达也停止运行，且报警指示灯闪亮；(6)、报警指示灯亮(闪烁)后，若过载报警信号已经消失，按停止键后则使报警指示灯熄灭；若过载报警信号未消失，则按停止按钮后报警指示灯取消闪烁，变为常亮；(7)、发生报警期间(报警指示灯为熄灭)，系统不允许在启动；(8)、马达运行工作时，上位组态界面显示液位增加；(9)、马达停止工作时，上位组态界面显示液位降低；(10)、当液位液面上升到设定的上限报警值时，马达自动停止运行；(11)、当液位液面下降到设定的下限报警值时，马达自动启动运行；(12)、液位上限和下限报警信号因能在组态界面中进行设定；(13)、储液罐上应能动态显示灌内的液面并有相应的液位数值显示；(14)、上位界面中通过”游标”能手动模拟改变液位的数值；1.2系统控制硬件要求(1)、水泵电机为3*AC380V-50Hz-11KW，按电气控制要求完成其电气控制设计选型并画出电气控制图；(2)、水泵控制采用三菱FX1N-32MRPLC进行控制，完成其PLC硬件接线图和控制软件编程；(3)、上位计算机侧组态软件采用北京亚控KingViewV6.53版，用FX系列PLC编程电缆与下位三菱FX1N-32MRPLC进行通讯。(4)、在进行硬件组态通讯连接时，做出其连接步骤(截屏说明)。2.设计目的1.培养大学生的实际动手操作能力2.训练毅力和耐心。培养独立思考问题的能力。3、设计步骤和方法3.1系统命令有：启动、停止、手动、自动。命令输入设备可使用外接按钮，也可直接利用键盘、鼠标输入。3.2工程的建立(1)单击“组态王”图标，或在“开始”——“程序”——“组态王6.0”——“组态王”，此时出现“组态王工程管理器”窗口。(2)在“组态王工程管理器”窗口单击新建按钮（或者单击“文件”菜单下面的“新建工程”菜单项），出现“新建工程向导之一”窗口。(3)单击“下一步”按钮，在“新建工程向导之二”窗口中的文本框中直接输入或用“浏览”方式确定工程路径。(4)单击下一步按钮，在出现“新建工程向导之三”窗口中输入“工程名称”为“水箱水位控制系统”。(5)单击完成按钮，在出现的“是否将新建的工程设置为组态王当前工程”对话框单击“是”按钮，完成工程的建立。(6)此时，组态王在指定路径下出现了一个“水箱水位监控系统”项目名，如图所示，以后所有的进行的组态工作的所有数据都将存储在这个目录下。水位的建立1单击“数据库”大纲项下面的“数据词典”成员名，然后在目录内容显示区中双击“新建”图标，出现“定义变量”窗口，在“基本属性”页中输入变量名“水位”，变量类型为“内存实数”。注意：由于“水位”变量的值来自水位变送器，本应将“水位”变量设为“I/O实数”型变量，但为可以脱离设备进行模拟调试，我先将此变量设为“内存实数”型变量，待在线调试前在进行更改。2单击“报警定义”选项卡，设置高报警限为26m，低报警限为1m。3单击“记录和安全区”选项卡，单击选中“数据变化记录”单选按钮，并设置变化灵敏为0.05，也就是说水位变化5cm进行一次历史数据记录。最后单击“确定”按钮，完成了第一个变量“水位”的建立，如下图：用类似的方法，可以将以下的变量定义。在数据词典中新建12变量，分别如下：在其中只有启动和停止按钮时读写，而其他指示灯和开关为只读。此时，全部变量定义完毕。下面进行画面设计。3.2画面的设计与编辑1新建画面1)在工程浏览器的工程目录显示区中单击“文件”大纲项下面的“画面”成员名，然后在目录内容显示区中双击“新建”图标，出现“新画面”对话框。2)在“画面名称”旁边的编辑框中输入“水位控制系统主画面”，大小可变，如图所示，单击“确定”按钮，则返回工程浏览器，可看到在目录内容显示区中增加了“水位监控系统主画面”图标。水位监控系统主画面2画面制作a)利用文本工具、文字工具、调色板工具输入文本。具体方法是：用鼠标单击“工具箱”中的“文本”工具按钮T，然后将鼠标移动到画面上适当位置并单击，此时光标在屏幕上闪动，用户便可以打开中文输入法输入文字。输入完毕后，用鼠标在屏幕杀个单击一次，则文字输入完毕。如果需要要对文本的字进行修改，可以在选中该文本以后，单击“工具箱”中的“字体”按钮，则弹出“字体”对话框，如图所示，用户可以在此对话框中选择字体、字形和大小。选择完毕后，单击“确定”按钮，即完成字体的修改。如果需要该颜色，则可以在选中文本以后，单击“工具箱”中的“显示调色板”中单击字符色，此时便可以在“调色板”下面的对个颜色按钮中选择适当的文本颜色了。利用按钮工具制作按钮。水位监控系统中要发出系统启动和系统停止这两个命令，可以通过两个按钮来完成。如下图所示。单击“工具箱”按钮工具，然后将鼠标移到画面上的合适位置，拉出一个合适大小的方框，然后右键单击这个按钮，在弹出的菜单中单击“字符串替换”菜单项，弹出“按钮属性”对话框，在“按钮文本”编辑框中输入“系统启动”，在单击“确定”按钮，则“系统启动”按钮制作完成。用同样的方法做出“系统停止”按钮。然后点击进行连接。利用图库绘制“指示灯”。单击“图库”——“打开图库”菜单项，出现“图库管理器”窗口，如图所示。选中“指示灯”类别的左起最后一个指示灯，双击后，将鼠标移到画面的适当位置并单击，则指示灯出现在画面上，用鼠标将它大小调整合适后，就完成了“指示灯”的绘制。这里用于“指示灯”指示系统是出于运行状态还是处于停止状态。建立水箱。按下F2快捷键，找到反应器。然后对水箱进行连接。双击它出现对话框。将颜色改成蓝色。在对应的添加游标。接下来就是上下线的实现。上下限都基本一样，只是表达式和闪烁条件是下限值和下限报警。水泵的绘制按F2键打开库后，选中“马达”中的第八个，如图所示，双击后，将鼠标移到画面的适当位置并单击，则马达出现在画面上，用鼠标将它大小调整合适后，就完成了“水泵”绘制。对于旋转风扇的制作和机械手的做法是一样的。水箱的绘制按F2键打开库后，选中“反应器”中的第4个，如图所示，双击后，将鼠标移到画面的适当位置并单击，则水箱出现在画面上，用鼠标将它大小调整合适后，就完成了“水箱”绘制。“管道”的绘制。按F2键打开库后，选中“管道”中选择适当的管道，如图所示，双击后，将鼠标移到画面的适当位置并单击，如果管道的长度不够，则可以复制出多段管道进行组合，直到接近为止。至此，水位监控系统主画面的绘制全部结束。3.3动画连接与调试以上绘制是禁止不动的，要想使其真实反映系统的运行时的情况，让画面“动”起来，必须将各个图素与数据库中的变量建立联系。组态王中，建立画面图素与变量对应关系的过程称为“动画连接”。建立动画连接后，运行中变量值改变时，图形对象可以按照动画连接的要求相应的变化。以下是水位监控系统的动画连接和调试过程。1系统启动按钮、停止按钮和指示灯的动画连接。双击“系统启动”按钮，出现动画连接对话框，单击“命令语言”中的“按下时”按钮，则出现“命令语言”窗口，在其中输入以下命令语言：“if(\\本站点\报警输入==0)\\本站点\系统启动=1;”如图所示双击“系统停止”按钮，出现“动画连接”对话框，单击“命令语言连接”中的“按下时”按钮，在“命令语言”中输入“\\本站点\系统启动=1;”如图所示，，单击“确定”按钮，则“系统停止”按钮动画连接完成。双击“指示灯”，出现“指示灯向导”对话框，将“变量名”改为“\\本站点\系统启动;”，并将正常色改为绿色，报警色设为红色，单击确定，则“指示灯”动画连接完成。两个指示灯这样主画面就全部建立完成。应用程序命令语言if(\\本站点\系统启动==1){if(\\本站点\水泵运行==1){\\本站点\水位=\\本站点\水位+1;if(\\本站点\水位\\本站点\上限值){\\本站点\水泵运行=0;}}if(\\本站点\水泵运行==0){\\本站点\水位=\\本站点\水位-1;if(\\本站点\水位\\本站点\下限值){\\本站点\水泵运行=1;}}}//-------系统停止时----------------------------if(\\本站点\系统启动==0){\\本站点\水泵运行=0;if(\\本站点\水位0)\\本站点\水位=\\本站点\水位-1;}//-------电机旋转------------------------------if(\\本站点\水泵运行==1){\\本站点\电机旋转=\\本站点\电机旋转+1;if(\\本站点\电机旋转6){\\本站点\电机旋转=0;}}else{\\本站点\电机旋转=0;}//--------热继保护------------------------------if(\\本站点\报警输入==1&&\\本站点\系统启动==1){\\本站点\热继过载=1;}if(\\本站点\报警输入==1){\\本站点\系统启动=0;}//--------上、下限报警---------------------------if(\\本站点\水泵运行){if(\\本站点\水位\\本站点\下限值){\\本站点\下限报警=1;\\本站点\上限报警=0;}else{\\本站点\下限报警=0;}}if(\\本站点\水泵运行){if(\\本站点\水位\\本站点\上限值-10&&\\本站点\水位\\本站点\上限值){\\本站点\上限报警=1;\\本站点\下限报警=0;}else{\\本站点\上限报警=0;}}首先我们先做软件方面打开组态王kingview新建组态王组画面。在工程浏览器中，新建一个设备。点击新建点击plc三菱FX2n编程口在点击下一步FX1N_48MR下一步于是这就完成设备的安装。接下来就是设置串口com1.硬件如下图（1）图（2）端口对应表3.1.2PLC控制梯形图：I/O端口对应变量Y0HlA指示灯Y1AlM闪烁报警Y2KA3指示灯X1手动X2自动X3Sb启动X4Sb1停止X5底线X6高线X7Fr过载热剂X8X9X10Km水泵工作图（3）