基于组态软件的反应车间监控系统设计

-69-基于组态软件的反应车间监控系统设计132021【摘要】【关键词】【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（一）引言随着社会的发展，化工厂反应车间的结构越来越复杂，由于原料液体的混合控制不便于人工现场操作，因此，开发和研究反应车间的监控系统具有十分重要的意义。设计中利用了组态王软件对反应车间进行现场监控，提供了较为直观、清晰、准确、稳定的现场运行状态，通过WEB发布，使用者可在家里、办公室等位置对系统进行控制。系统可对现场信号进行报警、报表等操作，这些都证明系统具有良好的开发前景和使用价值。（二）监控系统硬件设计系统主要包括上位PC机和下位机PLC。上位机安装组态王KINGVIEW6.53软件和CX-Programmerv7.3仿真软件，用以显示监控画面、实时曲线、实时报表和报警以及对PLC梯形图进行仿真调试，调试完毕下载到PLC。PLC作为下位机的核心负责对液体搅拌器、加热炉、电磁阀、液位传感器、温度采集装置等执行元件进行控制，由PLC控制的系统不但稳定性能好，而且抗干扰能力强，这也是PLC作为工业用计算机的突出优点。上位机方面，利用KINGVIEW6.53组态王软件在PC机上构建动画运行画面、实时以及历史趋势曲线、实时数据报表等画面，准确的将各种数据进行报表，另外，可对现场信号进行报警。同时，应用组态王的WEB功能，使系统的可操作范围得到极大扩展，上位监控计算机作为WEB服务器，负责系统信息的发布，用户可以通过Internet对现场的工作状态进行监控。如下是系统总体结构图：1（三）监控系统软件设计1.工艺要求工艺要求和流程如下图2：L、M、H水位分别代表混合液罐的30L、60L、90L液位。22.组态王软件设计（1）组态王和PLC通信设置和新建变量首先启动组态王软件，新建工程名为反应车间，利用设备配置向导，设置PLC-欧姆龙-C系列-HOSTLINK，并设置具体参数为：波特率9600，数据位8位，偶校验，停止位1位，通信方式RS232。在数据词典中新建变量，为I/O变量，选择连接设备，指定访问寄存器名和类型。（2）制作反应车间监控画面新建画面后，利用组态王内部图库和工具箱，根据反应车间实际设备情况，建立图库，模拟实际设备，然后与所建变量定义动画连接，即可看到车间里的各种动作，包括各液位的变化、搅拌机和加热器的工作情况，以及各个管道和阀门的工作状态。系统中每个原液罐放料30L后，关闭出料阀开启进料阀，将原液罐加满，并同时开启下一原液罐出料阀，【收稿日期】【作者简介】-70-原油罐加满后自动关闭进料阀。截取运行中的动态画面如图3。同时，根据工艺要求，当混合水位达到60L，即3#出料阀开启时要对混合液进行加热和搅拌。系统设置当水位不足60L时，加热器处于隐含阶段，水位达到后即显示。31#原液罐的释放、加料动作由以下语句实现：if(30=\\本站点\混合液位){\\本站点\A液体液位=\\本站点\A液体液位+2;\\本站点\A液体出料阀=0;\\本站点\A进料阀门=1;\\本站点\B液体出料阀=1;\\本站点\B液体液位=\\本站点\B液体液位-1;}搅拌机的叶片动作，采用软件中的隐含功能来实现，建立中间变量，将每组叶片动作与中间变量的一个值连接，具体语句如下：if(\\本站点\混合液位=60){\\本站点\隐含中间变量1=\\本站点\隐含中间变量1+1;if(\\本站点\隐含中间变量1==6)\\本站点\隐含中间变量1=0;}在画面动画连接中，六组叶片动作分别与隐含中间变量的0-5值连接，即可实现叶片的旋转。（3）实时和历史趋势曲线图：4通过组态软件，得到各液位实时和历史曲线。图4是实时曲线，横轴为时间，格式是m：s，更新频率为1s；纵轴为液位实际值，单位是L。红、绿、蓝、粉分别代表混合液位、1#液位、2#液位、3#液位。（4）报表及报警功能组态王软件提供了报表和报警功能，可对反应车间的各种动态数据实时、准确的进行显示，而且，当各罐液位达到警戒高度时，自动报警。（5）WEB发布选择工程浏览器WEB目录，设置发布组配置，选择要发表的画面或曲线，可选登录方式为匿名。本系统对反应车间、实时曲线及各种信息进行WEB发布，使用者可以通过网络在家里、主控室以及各领导办公室进行现场工作状态监控。3.PLC程序设计本次选用欧姆龙CQMIH型PLC，I/O分配如下：输入：启动：00000停止：00001L、M、H水位检测：00002、00003、00004输出：搅拌器：10000加热炉：10001泵站开关：100021#原液出料阀：10003进料阀：100042#原液出料阀：10005进料阀：100063#原液出料阀：10007进料阀：10008利用CX-Programmerv7.3对PLC程序进行仿真实验，调试成功后下载到PLC。篇幅有限，PLC梯形图在此不再赘述。（四）组态王、PLC联机调试启动组态王，将调试成功后的PLC梯形图下载到PLC，启动后，放料、加料、加热和搅拌的动作均正常，上位机作为WEB服务器将监控画面进行WEB发布后，用户在internet上得到了现场画面。（五）总结下位机PLC运行稳定，现场设备运行情况通过串行口传送给上位PC机，实现对反应车间的各运行状态的监控，且报表准确、报警及时，具有远程监控功能，实现了工艺要求。【参考文献】2.试验时船型工作台上不得放置其他工具，防止震动时坠落伤人或损坏仪器。3.每次试验后不要使工作活塞落到油缸昀底部，应留出20mm左右的距离，以便下次再用，而且可以防止空气进入油路内。4.试验机所用附件（如夹钳、上下压板、摆锤等）不用时应涂上防锈油，放在干燥的地方。5.试验机用油的型号跟季节有关系，一般夏季用40号机械油，冬季用30号机械油。6.试验机应由计量部门进行周期检定，以保持示值准确稳定。7.试验机昀好专人操作，无关人员不许随便开启机器。（五）结语试验机所遇到的故障非常多,许多时候是多种原因造成，只能针对问题各个突破。所以要求试验机操作人员要熟悉试验机工作性能，清楚试验机各部分结构，并且平时注意多积累检修经验，正确分析故障产生的原因。只有这样才能保证试验机正常运行。【参考文献】