基于组态王的水位控制系统设计

1《计算机控制系统》组态王课程设计报告设计题目：水位控制系统设计专业电子信息班级092学号200916022218学生姓名保昆2012年5月25日2目录一、设计目的和要求.............................................................................................31.1课程设计目的.........................................................................................31.2课程要求.................................................................................................3二、设计思路........................................................................................................3三、设计过程........................................................................................................43.1新建工程.................................................................................................43.2新建画面.................................................................................................43.3建立仿真系统.........................................................................................53.4新建数据词典.........................................................................................53.5各项参数的设置.....................................................................................63.5.1按钮参数设置...............................................................................63.5.2水位报警画面...............................................................................63.5.3数据报表画面...............................................................................83.5.4历史曲线画面.............................................................................113.5.5总体命令语言设置.....................................................................12四、设计总结与体会..........................................................................................144.1设计结果...............................................................................................144.2心得体会...............................................................................................163一、设计目的和要求1.1课程设计目的1、熟悉并熟练掌握组态王软件；2、通过组态王软件的使用，进一步掌握了解过程控制理论基础知识；3、培养自主查找资料、搜索信息的能力；4、培养实践动手能力与合作精神。1.2课程要求“组态王”软件包括由工程浏览器和画面运行系统三大部分组成。在工程浏览中可以查看工程的各个组成部分，也可以完成数据库构造、定义外部设备等工作；工程管理器中内嵌了画面管理系统，用于新工程的创建和已有工程的管理。画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统和运行系统来完成。用组态王对一个简单控制过程进行组态，要求画出组态画面，能进行动画连接，可以模拟查询数据报表、历史数据曲线以及报警画面。题目是水位控制系统，是对象为一储水罐，用水泵从水源抽水作为进水端，阀门控制出水端，中间有水位传感器。二、设计思路做一水位控制系统的组态，要求：动画显示水流运动。当水位高于或低于警戒水位时，报警界面出现，提示报警，并记录在报警事件中。设置登录权限，只有管理员才能启动系统，只有在此时水泵才可启动，其余权限中人员只能观看不能操作。组态中有历史曲线与数据报表，用来记录长时间过程中水位的变化情况，同时在主监控画面中也显示有即时报警与数据记录的功能。4三、设计过程3.1新建工程使用组态王，首先新建工程“水位控制系统”图一新建工程3.2新建画面进入工程，点击新建工程画面，进入开发系统画面，使用图库创建所需的器件，作图工具绘制其他结构。图二新建画面53.3建立仿真系统选择系统—设备，点击新建设备图三新建仿真设备3.4新建数据词典建立组态系统所需数据变量图四新建数据词典共新建水位、水泵运行、启动运行、出水阀门、历史曲线跨度、历史曲线卷动量、行等所需的数据词典。63.5各项参数的设置3.5.1按钮参数设置在工具中选择按钮工具，并在主画面中画出如图所示的按钮，分别为管理登陆、退出登录、启动、停止、水位报警、历史曲线、数据报表、退出。对于启动、停止按钮，双击选择按下时并写入命令语言：管理登陆：LogOn();退出登录：LogOff();启动按钮为：\\本站点\启动运行=1;停止按钮为：\\本站点\启动运行=0;对于水位报警、历史曲线、数据报表、退出这些按钮则是选择弹起时并写入命令语言：水位报警：ShowPicture(水位报警);历史曲线：ShowPicture(历史曲线);数据报表：ShowPicture(数据报表);退出：Exit(0);3.5.2水位报警画面在水位报警画面中右键点击，选择动画连接，做如图中所示设置：783.5.3数据报表画面实际所用24行，表示一天24小时用以记录系统在各个时间段内的运行状态，包括：水位高度、水泵运行情况、出水阀门开合情况等。建立完毕后在画面中右击，进入画面属性，选择命令语言，写入相应的命令语言：if($时==0){行=4;}if($时==1){行=5;}if($时==2){行=6;}if($时==3){行=7;}if($时==4){行=8;}9if($时==5){行=9;}if($时==6){行=10;}if($时==7){行=11;}if($时==8){行=12;}if($时==9){行=13;}if($时==10){行=14;}if($时==11){行=15;}if($时==12){行=16;}if($时==13){行=17;}if($时==14){行=18;}if($时==15){行=19;}10if($时==16){行=20;}if($时==17){行=21;}if($时==18){行=22;}if($时==19){行=23;}if($时==20){行=24;}if($时==21){行=25;}if($时==22){行=26;}if($时==23){行=27;}//报表=1;设置好报表所用各元素；stringss;定义函数string；if(\\本站点\启动运行==0)判断系统运行状态；{ss=关;}else11{ss=开;}ReportSetCellString(实时报表,行,2,ss);将运行状态指定到报表第二列；ReportSetCellValue(实时报表,行,3,\\本站点\水位);将水位状态指定到报表第三列；if(\\本站点\水泵运行==0)判断水泵运行状态；{ss=关;}else{ss=开;}ReportSetCellString(实时报表,行,4,ss);将水泵状态指定到报表第四列；if(\\本站点\出水阀门==0)判断出水阀门状态；{ss=关;}else{ss=开;}ReportSetCellString(实时报表,行,5,ss);3.5.4历史曲线画面同样新建画面，命名为历史曲线，在画面中打开工具箱中的图库，选择历史曲线加入到画面中，如上图所示。查阅组态王帮助文档知道各按钮的意义：第一排最前面的两个按钮为时间轴左端向左卷动和时间轴左端向右卷动；第一排最后两个按钮为时间轴右端向左卷动和时间轴右端向右卷动。第二排前面四个按钮为：时间轴向左平移，时间轴向右平移，时间轴向左平移两倍，时间轴向右平移两倍。12卷动百分比按钮对应卷动百分比量的输入，作用是使趋势曲线的时间轴左移或右移一个百分比，百分比是指移动量与趋势曲线当前时间轴长度的比值。比如移动前时间轴的范围是12:00～14:00，时间长度120分钟，左移10%即12分钟后，时间轴变为11:48～13:48。在此按钮后面有两个分别为时间轴百分比左移与时间轴百分比右移。输入调整跨度按钮用以调整跨度时间，如输入7200，表示时间调整跨度为2小时。后面有四个不同的时间跨度可以选择。时间轴缩放按钮显示时间轴的量程。可以缩小或者放大时间轴。后面有时间更新按钮，用以将历史曲线时间轴的右端设置为当前时间，以查看最新数据。最后是参数设置按钮，在软件运行时设置记录参数，包括记录起始时间、记录长度等。3.5.5总体命令语言设置（1）在组态画面全部设置完毕之后，必须写入相应的程序语言，之后仿真PLC才会运行，整个组态才算是完成。所以，首先在系统—命令语言中选择应用程序命令语言，将下面程序写入：if(启动运行==0){水泵运行=0;出水阀门=0;13}if(启动运行==1){if(水位5){水泵运行=1;出水阀门=0;}elseif(水位95){水泵运行=0;出水阀门=1;}}else{水泵运行=1;}（2）关于报警命令语言在命令语言中选择事件命令语言，新建事件命令语言，事件描述为：\\本站点\$新报警==1在发生时框中写入下面程序：ShowPicture(提示报警);\\本站点\$新报警=0;用来实现到达报警条件时系统自动报警的效果。14（3）主画面命令语言右击主画面，选择画面属性—画面命令语言，写入：if(\\本站点\水泵运行==1)水泵运行状态；{\\本站点\水位=\\本站点\水位+4;水泵运行时，每秒水位加4；}if(\\本站点\出水阀门==1)阀门状态；{\\本站点\水位=\\本站点\水位-3;阀门打开时，每秒水位减3；}else{}四、设计总结与体会4.1设计结果对于建立好的组态进行仿真运行，点击画面中文件—切换到View进入演示状态。在点击水泵，示意水泵抽水，在点击阀门，示意阀门放水，由于进水速度快于出水速度，故系统在正常运行一段时间后，水位会过高，此时系统报警，系统自动关闭水泵，只打开阀门出水，在水位低于底线时，系统再次报警，此时，系统自动打开水泵，从而循环运行。15164.2心得体会通过这次设计，我对组态王的知识了解掌握了很多，对以前的知识有了进一步的拓展和延伸。开始时觉得这个设