基于组态王的混合液体模拟设计

组态技术应用综合训练课程报告13——14学年第一学期课题名称基于组态王的混合液体模拟姓名学号班级成绩优秀1目录摘要p21.1课题设计原理p21.2设计要求p31.3I/O地址分配与电路设计p32.1流程图p42.2设计步骤2.2.1新建工程p52.2.2新建设备与设备检测p62.2.3建立数据库p102.2.4编写事件命令语言p132.2.5设计画面p132.2.6画面设计细节p152.2.7设计效果p242.3各控件的设计2.3.1报警p242.3.2实时趋势曲线p272.3.3历史趋势曲线p283.1主要程序3.1.1启动p313.1.2运行p313.1.3停止与循环p323.1.4附件程序p334.1程序的运行p344.2实验结果数据4.2.1报警p354.2.2实时趋势曲线p364.2.3历史趋势曲线p365.1实验问题与解决p375.2实验总结p382基于组态技术的液体混合模拟摘要：利用“组态王”软件设计PLC仿真控制对象，是指在计算机上运行事先编写好的“组态王”应用程序，用软件来代替硬件（被控对象）的工作，借助计算机屏幕观察控制过程与结果。随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域中的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高。把计算机技术应用于工业控制具有成本低、可用资源丰富、易开发等优点。本次实验实现以动画形式演示PLC控制对象的工作过程，实现人机界面对控制系统的全面监控，包括过程检测、报警提示、数据记录等功能。关键词：组态王、PLC、自动化、人机界面、监控Abstract:UsingKingviewsoftwaredesignPLCsimulationcontrolobject,referstothecomputerrunningscriptedKingviewapplication,usingsoftwaretoreplacehardware(object)work,withtheaidofthecomputerscreentocontrolprocessandresults.Withthewideapplicationofrapidincreaseinthelevelofindustrialautomationandcomputerinthefieldofindustry,theindustrialautomationoftheincreasinglyhighdemand.Theapplicationofcomputertechnologyinindustrialcontrolhastheadvantagesoflowcost,canberichinresources,easydevelopmentetc..Inthisexperiment,inordertoachievetheanimationdemoPLCcontrolobjectoftheworkprocess,realizehuman-machineinterfaceforcomprehensivemonitoringandcontrolsystem,includingprocessmonitoring,alarm,datarecordingandotherfunctions.Keywords:Kingview,PLC,automation,man-machineinterface,monitoring1.1课题设计原理右图为三种液体混合演示模块。L1、L2、L3为液面传感器，液面淹没时接通。T为温度传感器，达到规定温度后接通。液体A、B、C与混合液体阀由电磁Q1、Q2、Q3控制，Q4为加热炉，Q5为搅匀电动机，Q6为液体出口控制阀，其控制要求如下：1．初始状态装置投入运行时，液体A、B、C阀门Q1、Q2、Q3关闭，混合液体阀门Q6打开一定时间容器放空后关闭。2．启动操作按下启动按钮，装置开始按下列给定规律运转：①液体A阀门Q1打开，液体A流入容器，当液面到达L3时，L3接通，关闭液体A阀门Q1，打开液体B阀门。②当液面到达L2时，关闭液体B阀门Q2，打开液体C阀门Q3。Q5搅匀3电机启动，开始对液体进行搅匀。③当液面到达L1时，关闭阀门Q3。并开启加热器Q4。④当温度传感器到达设定温度时，加热器Q4停止加热。⑤通过一段时间的延时，搅匀电机停止工作，出水阀门Q6打开，将搅匀的液体放出。⑥当液面下降时，液面传感器L1，L2，L3由接通依次变为断开，再过3s后，容器放空，混合液体阀门Q6关闭，开始下一周期。3．停止操作按下停止按钮后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态）。1.2设计要求1、根据题目要求正确连线2、实现PLC与组态王之间的正常通信3、在组态王中绘制能够正确反映题目要求的画面，定义相关变量，进行相应的动画链接，且实物与画面能够互相监控4、对出水阀门Q6的打开次数进行计数，计数到10次后将次数清零。绘制报警画面，大于3次进行报警。5、实现出水阀门Q6的打开次数的实时曲线显示6、实现出水阀门Q6的打开次数的历史曲线显示1.3I/O地址分配与电路设计1、PLC进行三种液体混合控制的I/O地址分配如下表所示：输入输出器件说明器件说明X0启动开关Y0液体A阀门Q1X1停止开关Y1液体B阀门Q2X2液面传感器L1Y2液体C阀门Q3X3液面传感器L2Y3加热炉Q4X4液面传感器L3Y4搅匀电动机Q5X5温度传感器TY5混合液体阀门Q642、液体混合电气接口图：三菱FX3U-64MT/ESS/S0V0V24V24VX0X1X2COM1Y0Y1Y2Y3DC24VDC24V启动停止L1Q1Q2Q3Q4X3X4X5L2L3TY4Y5Q5Q6COM22、1流程图设计开始Q1、Q2、Q3关闭，Q6打开，时间=时间+1时间=5&液面=0？NYQ6关闭，Q1打开，液面=液面+50L3=1&液面=350？NY5关闭Q1，打开Q2，液面=液面+50L2=1&液面=700？NY关闭Q2，打开Q3、Q5，液面=液面+50L1=1&液面=1050？NY关闭Q3，打开Q4，温度=温度+10T=1？62.2设计步骤2.2.1新建工程单击新建弹出新建工程向导之一点击下一步弹出向导之二点击浏览选择存储工程路径，单击下一步，填写工程名称和描述7完成工程的新建后，工程即出现在工程管理器内，双击该信息条或单机“开发”按钮或选择菜单“工具\切换到开发系统”，则可以进入组态王的开发系统。2.2.2新建设备与设备检测1.新建设备在工程目录显示区，单击大纲下设备——板卡，选择新建弹出设备配置向导，选择“PLC——三菱——FX2——编程口”：点击进入开发系统8单击下一步编辑设备名称，再单击下一步弹出如下“设备配置向导——选择串口号”对话框，选择与设备所连接的串口板卡此处COM端口的选择需通过设备管理器查看。具体操作如下图所示9端口的选择：右击“我的电脑”，选择管理——设备管理器串口选择好后，检查各个项目设置是否正确，确认无误后，单击下一步完成。2.设备的检测在大纲中“设备”下双击COM5弹出设置串口窗口，将数据位改成710右击“新I/O设备”，选择测试新I/O设备，弹出测试窗口，将各变量添加进行测试，如有变量值反馈则为设备连接良好。在“寄存器”中写入此程序数据词典中建立的I\O离散变量，并依次添加测试，单机读取，查看连接状态。如有变量值反馈则为接通良好。112.2.3建立数据库选择“数据库——数据词典”，双击新建，弹出定义变量窗口，按照设计要求填写变量名称，定义变量类型：1.若为外接输入输出寄存器变量，则定义为I/O离散，选择连接设备——“新I/O设备”，写入对应的寄存器，数据类型设为Bit型，读写属性改为“读写”。122.若为内存使用变量，则定义为内存类型，根据需要设置初始值与最大值133.数据库一览表142.2.4编写事件命令语言单击命令语言——事件命令语言，选择新建，弹出编辑窗口。事件描述中应写入这个语言窗口内程序运行的条件；发生时中写入的程序语言为满足条件的瞬间所运行的程序；存在时中写入的命令语言为条件满足的时候所运行的程序，条件一直满足则一直运行。消失时：事件条件由成立变为不成立时执行一次。2.2.5设计画面1.选择画面，单击新建，写入画面名称，确定。152.工具箱的使用第二行：第二个工具画单直线，可以进行动画连接；第三个工具画各种形态的半圆，可动画连接；第四个工具画椭圆或圆，可动画连接；第五个工具画长方形或正方形，可动画连接；第六个工具画连续折线，可动画连接；第三行：第一个工具画立体管道，类似粗实线，可动画连接；第二个工具画封闭多边形，可动画连接；第三个工具可再画面中写入文本，可动画连接；第四个工具画按钮，可再按钮上编写字符串，可动画连接；第六个工具可画报警窗口，显示本站点的报警变量；第四行第二个工具绘画实时趋势曲线，实时显示关联变量的变化趋势；第六个工具可插入通用控件，如历史趋势曲线；第五行：第一个工具点击开来可打开图库，选择各种组合图案；第六行第一个工具可复制选中图案；第七行第四、五个工具可将已选中图案左右旋转90度；第九行第五个工具可改变选中图案的填充颜色或线颜色；第十行第一个工具可改变选中图案过渡色类型；第二个工具可改变选中图案的线型；162.2.6画面设计细节1、图库精灵的使用点击工具箱第五行第一个工具打开图库精灵，选用需要的图片。本次试验中大多使用管道和阀门。172、将图库精灵转换为普通图案此按钮图库精灵只可关联离散变量，且只可关联一个。但需要关联两个条件同时满足，可先选中此精灵图案，在“菜单”——“图库”中选择“转换成普通图案”。3.缩放动画连接选择变量表达式即缩放需满足的条件，选择缩放的方向，依据变量的大小更换最大值与最小值，并在事件命令语言中编写此变量的自加与自减。注意：填充动画连接的填充类型选择较少，缩放动画连接填充类型选择全。但缩放动画需先将图案填充颜色与类型选好。且缩放动画与填充动画再正方形或长方形中使用动画效果相似，但在其他图形中效果并不一样。应按照图形变化需要选择。184.填充动画连接在此实验中由于需要用到不规则图形的液位上升动画，而此动画若用缩放动画连接则上升动画也不规则，故使用填充动画连接。双击此不规则图形，在“位置与大小变化”下勾选“填充”，弹出“填充连接”对话框。修改“最大填充高度”、“最小填充高度”、“填充方向”和“填充画刷颜色”。195、指示灯可将此指示灯与所选变量的状态关联，起到监控作用。正常色为变量状态为1时的颜色，报警色为变量状态为0时的颜色。注意：指示灯与按钮均只可关联离散变量。而工具箱中的按钮可关联各种变量类型。206、旋转动画连接选择变量表达式即旋转需满足的条件，设置最大顺时针方向对应角度和数值，设置最大逆时针方向对应角度和数值。并在事件命令语言中编写此变量的自加与自减。7、隐含动画制作两个相同但需要不同时间显现和隐藏的动画，双击其中一个，勾选隐含，在隐含连接中写入条件，并选择满足条件时动画是隐含或是显示。此处做的是开关的隐含动画连接，所以需要写入命令语言连接，即当按下时切换此开关状态。21228.模拟值输出在此实验中，需要用到温度以及液位的监控。先写好文本，双击此文本弹出“动画连接”，在“值输出”下勾选“模拟值输出”，弹出“模拟值输出连接”对话框。单击“？”选择关联需要的变量。单击以选择需要关联的变量239、点位图选择工具箱第四行第四个工具画一个点位图，即可将软件外的图片粘贴进来，注意粘贴时需选择粘贴点位图。此实验中运用此将墙壁和地面拷贝进来。10、各画面之间的切换在主画面中绘画若干个点位图，将各个画面截图并粘贴到各个点位图上，双击点位图弹出动画连接窗口，选择按下时，编辑程序语言。单击“其它”找到“ShowPicture(PictureName);”即可关联至其他动画。各个画面之间切换的点位图连接。24252.2.7设计效果2.3各控件的设计2.3.1报警1.进入数据词典，选择需要报警的变量，双击进行定义。选择报警定义，更改报警限及报警组名。262.报警组名的修改进入数据库——报警组单击增加或修改