基于组态软件的储液罐监控系统的设计毕业论文

1、 本本 科科 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 基于组态软件的储液罐监控系统的设计 the design of reservoir monitoring system based on the configuration of the software 学 院（系）： 机电工程 专 业： 机械设计制造及自动化 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师（职称）： 起 止 日 期： nanyang institute of technology 基于组态软件的储液罐监控系统的设计 机械设计制造及自动化专业 蔡群 摘 要本文以储液罐为控制对象,主要介绍了对储液罐实物模型的 plc 控制系统

2、总体设计方案、 设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、控制程序及梯形图。利用组态王软件生成组态画面， 并且和 plc，储液罐实物模型联机运行调试。由 plc 控制系统控制储液罐，组态监控储液罐模型， 利用组态画面的动画连接在计算机上实现监控动态画面。 关键词plc；储液罐；控制系统；组态王；动画连接 the design of reservoir monitoring system based on the configuration of the software mechanical design，manufacturing and automation major cai qun a

3、bstract: this paper tank as a control object, introduces the physical model of liquid storage tanks plc control system and program design, design process, form, list the major hardware specific circuit, the control procedure and ladder. using kingview software build configuration screen the king, an

4、d the plc, the online physical model tank to run debug. storage tanks by the plc control system control, configuration control tank model, the configuration screen connected to the computer animation of dynamic images to achieve control. key words: : plc；fluid reservoir；control system； kingview； fla

5、sh 目 录 1 绪论 .1 1.1 课题来源 .1 1.2 课题背景.1 2 储液罐的控制系统 .2 2.1 液罐结构和工作原理.2 2.2 plc 的概述 .2 2.2.1 plc 的系统组成 .3 2.2.2 plc 的工作原理 .5 2.3 储液罐控制系统的设计与程序编写 .6 2.3.1 分析评估控制任务.6 2.3.2 控制系统的 i/o 点及地址分配.7 2.3.3 电器控制系统原理图.8 2.3.4 系统程序设计.8 2.3.5 plc 的外围接线 .10 2.3.6 plc 系统程序的模拟调试 .11 3 储液罐的监控系统设计 .14 3.1 组态软件概述.14 3.1.1

6、组态软件产生的背景及发展方向 .14 3.1.2 组态软件的安装与使用 .15 3.2 基于组态王软件储液罐监控系统的设计.16 3.2.1 工程路径创建 .16 3.2.2 建造图形画面和定义变量及动画连接 .17 3.2.3 命令语言的编写 .21 3.2.4io 设备管理 .21 4 联机调试 .22 结束语 .23 参考文献 .24 致谢 .25 1 绪论 1.1 课题来源 本课题主要是利用组态软件模拟 plc 的被控对象和控制过程，模拟储液罐的实际 工作过程，构建一个与实际控制现场相似的组态环境。主要涉及 plc 和组态王软件的 运用。随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的

7、广泛应用，人们对工业 自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使 得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时， 当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长； 已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的 价格非常昂贵；在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去 时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难, 通用工业自动 化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好 地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户

8、能根据自己的控制对象和控制目的 的任意组态，完成最终的自动化控制工程。自动化已经成为一种趋势，对自动化过程 的监控就成为我们不可以回避的课题。现在组态软件做为通用的工具提醒本课题的重 要性。 1.2 课题背景 自 2000 年以来，国内监控组态软件产品、技术、市场都取得了飞快的发展，应用 领域日益拓展，用户和应用工程师数量不断增多。充分体现了“工业技术民用化”的 发展趋势。监控组态软件是工业应用软件的重要组成部分，其发展受到很多因素的制 约，归根结底，是应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。 组态软件是在信息化社会的大背景下，随着工业 it 技术的不断发展而诞生、 发展起来的。在整个工业自

9、动化软件大家庭中，监控组态软件属于基础型工具平台。 监控组态软件给工业自动化、信息化、及社会信息化带来的影响是深远的，它带动着 整个社会生产、生活方式的变化，这种变化仍在继续发展。因此组态软件作为新生事 物尚处于高速发展时期，目前还没有专门的研究机构就它的理论与实践进行研究、总 结和探讨，更没有形成独立、专门的理论研究机构。近 5 年来，一些与监控组态软件 密切相关的技术如 opc、opc-xml、现场总线等技术也取得了飞速的发展，是监控组态 软件发展的有力支撑。 2 储液罐控制系统 2.1 储液罐结构和工作原理 两种液体的混合搅拌机，其要求是将两种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后 将混合的

10、液体输出容器。并形成循环状态，在按停止按扭后依然要完成本次混合才能 结束。混合搅拌机的整体由混合罐体，液位传感器，电磁阀，搅拌电机，搅拌叶等组 成。模型如图 2-1，图 2-2 所示。 图 2-1 储液罐结构左视 图 2-2 储液罐结构右视 按动绿色按钮启动 a、b 罐顺序向下方混料罐注水，停止注水电机开始搅拌，最后 停止搅拌混料罐阀门打开，水流出。随后新一轮开始。 2.2 plc 的概述 plc 是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。它采用了可编程序的 存储器，用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数等操作指令，并 通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生

11、产过程。 plc 专为工业控制应用而设计，其主要特点有： 抗干扰能力强，可靠性高； 控制系统结构简单，通用性强； 编程方便，易于使用； 功能强大，成本低； 设计、施工、调试的周期短； 维护方便。 如图 2-3 所示 图 2-3 s7-200plc 2.2.1 plc 的系统组成 plc 种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。用 plc 实施控制，其实质是按 控制功能要求，通过程序按一定算法进行输入/输出变换，并将这个变换给以物理实现， 并应用于工业现场。plc 专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，他主要 是由 cpu、电源、存储器和专门设计的输入/输出接口电路等组成。图 2-4

12、 为 plc 的结 构框图。 图 2-4 plc 结构框图 中央处理单元（cpu） 中央处理单元（cpu）一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一 个芯片内。cpu 通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入/输出接口电路 相连。 2存储器 plc 的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。 系统存储器用来存放由 plc 生产厂家编写的系统程序，并固化在 rom 内，用户不 能更改。它是 plc 具有基本的功能，能够完成 plc 设计者规定的各项工作。用户存储 器包括用户程序存储器和用户数据存储器。用户程序存储器用来存放用户正对具体控 制人物用规定的 plc 编程语言编写的应

13、用程序。用户数据存储器可以用来存放用户程 序中所使用期间的 on/off 状态和数据修改和删除。 3. 输入/输出单元 plc 的输入和输出信号类型可以是开关量、模拟量。输入/输出接口单元包含两部 分：一部分是与被控设备相连的接口电路，另一部分是输入和输出的映像存储器。输 入单元接收来自用户设备的各种控制信号，如限位开关，操作按钮、选择开关、行程 开关以及其他一些传感器的信号。运行时 cpu 从输入映像寄存器读取输入信息并结合 其他元器件最新信息，按照用户程序进行计算，将有关输出的最新计算结果放到输出 映像寄存器。输出映像寄存器有输出点相对应的触发器组成，输出接口电路将其由弱 点控制信号转换成

14、现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、指示灯等被控 制设备的执行元件。 4. 电源部分 plc 一般使用 220v 的交流电源或 24v 直流电源，内部的开关电源为 plc 的中 央处理器。存储器等电路提供 5v.5v、24v 等直流电源，整体式的小型 plc 还提 供一定容量的直流 24v 电源，供外部有缘传感器（如接近开关）使用。plc 所采用的开 关电源输入电压范围宽（如 20.428.8vdc 或 85264vac） 、体积小、效率高、抗干扰 能力强。 5. 扩展接口 扩展接口用于将扩展单元或功能模块与基本单元相连，使 plc 的配置更加灵活， 以满足不同控制系统的需要。 6.

15、 通信接口 为了实现“人及”或“机-机”之间的对话，有些 plc 配有一定的通信接口。 plc 通过这些通信接口可以与显示设定单元、触摸屏、打印机相连，提供方便的人机交 换途径；也可以与其他的 plc、计算机以及现场总线网络相连，组成多机系统或工业网 络控制系统。 7. 编程设备 过去的编程设备一般式编程器，其功能仅限于用户读写和调试。现在 plc 生产厂 家不再提供编程器，取而代之的是给用户配置在 pc 上运行的基于 windows 的编程软件。 使用编程软件可以在屏幕上直接生成和编辑梯形图、语句表、功能块图和顺序功能图 程序，并可以实现不同编程用语言的相互转换。程序被编译后下载到 plc，

16、也可以将 plc 中的程序上传到计算机。程序可以保存和打印，通过网络，还可以实现远程编程编 程。 2.2.2 plc 的工作原理 plc 是一种工业控制计算机，它的工作原理是建立在计算机工作原理基础之上的， 及通过执行反映控制要求的用户程序来实现的。cpu 是以分时操作方式来处理各项任务 的，计算机在每一瞬间只能做一件事，所以程序的执行时按程序顺序依次完成相应各 电器的动作，所以它属于串行工作方式。plc 工作的全过程可用图 2-5 所示的运行框图 来表示。整个过程可分为三部分。 第一部分是上电处理。机器上电后对 plc 系统进行一次初始化，包括硬件初始化， i/o 模块配置检查，停电保持范围

17、设定，系统通信参数配置及其他初始化处理。 第二部分是扫描过程。plc 上电处理里阶段完成后进入扫描工作过程。先完成输入 处理，其次完成与其他外设的通信处理，在此进行时钟、特殊寄存器更新。当 cpu 处 于 stop 方式时，转入执行自检诊断。当 cpu 处于 run 方式时，还要完成用户程序的执 行和输出处理，在转入执行自检诊断。 第三部分是出错处理。plc 每扫描一次，执行一次自诊断检查，确定 plc 自身的动 作是否正常，如 cpu、电池电压、程序存储器。i/o 和通信等是否异常或出错。如检查 出异常时，cpu 面板上的 led 及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码； 当出现致

18、命错误时，cpu 被强制为 stop 方式，所有扫面便停止。 图 2-5 plc 运行框图 plc 运行正常时，扫描周期的长短与 cpu 的运行速度、i/o 点的情况、用户应用程 序的长短及编程情况等有关。不通指令其执行时间是不同的，故选用不同指令所用的 扫描时间将会不同。 2.3 储液罐控制系统的设计与程序编写 2.3.1 分析评估控制任务 在炼油、化工、制药等行业中,多种液体混合是必不可少的工序, 而且也是其生产 过程中十分重要的组成部分。但由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质, 以致现场工作环境十分恶劣, 不适合人工现场操作。另外, 生产要求该系统要具有混 合精确、控制可靠等特

19、点, 这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所以为了 帮助相关行业, 特别是其中的中小型企业实现多种液体混合的自动控制, 从而达到液 体混合的目的，液体混合自动配料势必就是摆在我们眼前的首要问题。使用传感器和 电磁阀通过 plc 的控制可以完成液体自动配料及混合。 图 2-6 为液体混合搅拌机示意图，bg1、bg2、bg3 为液面传感器，液面淹没时接通， 两种液体（液体 a、液体 b）的流入和混合液体的流出分别由电磁阀 yv1、yv2、yv3 控 制，m 为混和搅拌电动机，控制要求如下： 图 2-6 液体混合搅拌机示意图 初始状态 当装置投入运行时，容器内为放空状态。 启动操作 按下启动按

20、钮 sb1，装置就开始按规定动作工作。液体 a 阀打开，液体 a 流入容器。当液面到达 bg2 时，关闭液体 a 阀门 yv1，打开液体 b 阀门 yv2.液体 b 流 入容器。当液面到达 bg3 时，关闭液体 b 阀门 yv2，搅拌电机开始转动。搅拌电机工作 1min 后，停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到 bg1 时， bg1 又接通变为断开，经过 20s 后，容器放空，混合液体阀门 yv3 关闭，接着开始下一 循环操作。 停止操作 按下停止按钮后，要处理完当前循环周期剩余的任务后，系统停止在 初始状态。 2.3.2 控制系统的 i/o 点及地址分配 输入/输出信号

21、在 plc 接线端子上的地址分配是进行 plc 控制系统设计的基础。 i/o 地址分配后才可进行编程；i/o 地址确定以后，才可以绘制接线图。 控制系统的输入/输出信号的名称、代码及地址编号如表 3-1 所示: 表 2-1 i/o 地址分配 名 称代 码地 址 编 号 输 入 信 号 启动按钮 sb1io.0 停止按钮 sb2i0.1 液位传感器 bg1i0.2 液位传感器 bg2i0.3 液位传感器 bg3i0.4 输 出 信 号 搅拌电动机 mq0.0 液体 a 电磁阀 yv1q0.1 液体 b 电磁阀 yv2q0.2 混合液体电磁阀 yv3qo.3 2.3.3 电器控制系统原理图 本混合

22、搅拌机模型的液位传感器由液位继电器代替。液位继电器的工作电压是直 流 220v，触点容量是直流 220v。输出信号为开关量信号。 输入转换 输出转换 图 2-7 中间继电器转换电路 混合搅拌机的输出控制设备为电磁阀和搅拌电动机。电磁阀的工作电压为直流 220v,可以由 plc 自身提供。搅拌电动机的工作电压为交流 220v,同样通过中间继电器 转换可以正常工作。图 2-7 为中间继电器的转化电路。 2.3.4 系统程序设计 确定混合搅拌机的控制要求后，在西门子 step7-micro/win 编程软件中编写程序， 如 2-8 图所示。 图 2-8 编写程序 西门子 s7-200plc 基本指令

23、有为逻辑指令、定时器指令、计数器指令、比较指令 和程序控制指令等。位逻辑指令语句表有“与” 、 “或” 、 “输出”指令。 定时器指令通过内部软延时继电器来进行定时操作。定时器用“t”进行表示，他 是对内部时钟累计增量计时的。计数器用来累计输入的次数，它在结构上主要由一个 16 位的预置寄存器、一个 16 位的当前值寄存器和一个状态位组成。 比较指令是将两个操作数 in1 和 in2 比较大小，它可对起始触点、并联触点和串 联触点进行比较操作数可以为字节、字、双字、实数。程序控制指令用于程序运行状 态的控制，主要包括结束、看门狗复位、循环、跳转、顺序控制等指令。 梯形图的输入方法； 1. 将光

24、标移至网络中需输入指令的位置； 2. 单击指令树中各类指令左侧的加号，选择需要的指令双击鼠标左键输入指令； 图 2-9 储液罐的 plc 控制程序 3.单击“？”并输入地址、定时时间或脉冲次数。 根据控制要求，储液罐的 plc 控制程序如图 2-9 所示： 2.3.5 plc 的外围接线 图 2-10 为 plc 的外围接线图： 图 2-10 plc 外围接线图 2.3.6 plc 系统程序的模拟调试 将 plc 与计算机连接，在 step7-micro/win 编程软件和 plc 之间建立通信，向 plc 下载程序后，便可以模拟调试并监视控制程序的执行。程序模拟调试的基本思想是， 以方便的形

25、式模拟生产现场实际状态，为程序的运行创造必要的环境。图 2-11 为计算 机与 plc 连接示意图。plc 有“运行”和“停止”两种不同的工作模式，工作模式不同， plc 调试操作的方法也不相同。单击“plc”“run”或“stop”可选择不同的工作方 式，在调试工具条中选择“运行”或“停止” 。 如要使用 step7-micro/win 软件控制 plc 进入 run 模式，则必须保证 step7-micro/win 和 plc 之间已经建立了通信，并且必 须将 plc 硬件模式开关设为 term（终端）或 run（运行） 。 图 2-11 计算机与 plc 连接示意图 将模式开关设为终端不

26、会改变 plc 的操作模式，但却允许 step7-micro/win 改变 plc 的操作模式。位于 plc 前方的状态 led 表示当前的操作模式。当程序状态监控 或状态表监控操作正在进行时，在 step7-micro/win 窗口右下方处附近的状态栏上会 出现一个 run/stop 指示灯。 当 plc 为 stop 模式时，可以创建和编辑程序，plc 处于半空闲状态；停止用户程 序执行；执行输入更新；用户中断条件被禁用。plc 操作系统继续监控 plc，将状态数 据传递给 step7-micro/win，并执行所有的“强制”或“取消强制”命令。当 plc 位于 stop 模式时，可以执行

27、以下操作: 1使用状态表或程序状态监控查看操作数的当前值。 2可以使用状态表或程序监控强制数据；使用状态表写入数值。 3写入或强制输出。 4执行有限次数扫描，并通过状态表或项目状态查看结果。 当 plcrun 模式时，不能使用“首次扫描”或“多次扫描”功能。可以在状态表中 写入和强制数据，也可 lad 或 fbd 程序编辑器强制数据，方法与 stop 模式中的相同。 计算机编程时，一般采用 pc/ppi 电缆或 ppi 多主站电缆连接计算机与 plc。将 ppi 电缆上标有 pc 的 rs-232 端连接到计算机的 com 端口，标有 ppi 的 rs-485 端连接 到 cpu 模块的通信端

28、口，拧紧连接器上的螺丝。用鼠标左键双击指令树文件夹中的 “设置 pg/pc 接口”图标，在弹出的“setpg/pc interface” 对话框中，选择 “pc/ppi cable(ppi)”后单击“properties”按钮，在弹出的对话框中设置编程软件 的通信参数。通信双方的波特率应相同，不能确实 plc 接口的波特率时，可以在“通 信”对话框中选择“搜索所有波特率” 。与 plc 通信成功后，用鼠标左键双击指令树文 件夹“系统块”中的“通信端口”图标，可以修改 plc 通信接口的参数。用 dip 开关 设置的波特率应与编程软件中设置的波特率和用系统块设置的 plc 波特率一致。用鼠 标左

29、键同双击指令树文件夹“通信”对话框中“双击刷新”旁边蓝色箭头组成的环形 图标，编程软件将会自动搜索连接在网络上的 s7-200 cpu226 模块，这样计算机与 plc 就实现了在线连接。如图 2-12 所示。 图 2-12“通信”设置 在梯形图状态操作之前 run 模式，执行菜单命令“调试”“使用执行状态”或 用鼠标左键单击“程序状态监控”按钮进入状态。plc 位于 run 模式时，会显示彩色状 态值和元素，程序执行状态颜色的含义如下： 1正在扫描程序时，电源母线为蓝色。 2图形中的能流用蓝色表示，灰色表示无能流、指令未扫描或 stop 模式的 plc。 3触点接通时，指令会显示为蓝色 4输

30、出接通时，指令会显示为蓝色。 5指令接通电源并准确无误地成功执行时，subr 和指令显示为蓝色。 6绿色定时器和计数器表示定时器和计数器包含有效数据。 7.红色表示指令执行有误。 在监控的状态下，如果要局部的调试时可在触点的附近点击右键，从弹出的菜单 中选择“强制”即可进行局部的调试。如图 2-13 所示。 图 2-13 强制设置 当想要整体调试时，从“调试”工具栏单击“取消全部强制” ；当需要取消当前强 制时，从从“调试”工具栏单击“取消强制”或直接单击鼠标右键单击操作数，并从 弹出的菜单中选择“取消强制”即可。 当程序在 windows 环境下地 plc 的编程软件中编程完后，可以在软件中

31、模拟调试 来检查程序。模拟调试可借助于模拟开关和 plc 输出断的输出指示灯进行。调试时， 可利用上述外围设备模拟各种现场开关和传感器状态，然后观察 plc 的输出是否正确。 如果有错误则反复修改后调试。 混合搅拌机的控制程序编写完成后，单击编程软件调试工具栏中的下载按钮，把 程序下载到 plc 中。 将 s7-200plc 的模式开关设置为 run，运行程序。借助于开关给输入端口输入信号。 查看输出端口的指示灯是否按控制要求闪亮与熄灭。 程序运行时，单击调试工具栏中的图形状态监控表监控按钮，可以在当前值栏中 显示出变量的变化过程。可以按位或者按字两种形式来显示定时器和计数器的值，以 位形式显

32、示的是其状态位，以字形式显示的是其当前值。 3 储液罐的监控系统设计 3.1 组态软件概述 3.1.1 组态软件产生的背景及发展方向 组态的概念一伴随着集散型控制系统（distributed control system）的出现才 被广大技术人员所熟知的。在工业控制技术不断发展和应用过程中，pc 相比较以前的 专用系统具有的优势明显。这些优势体现在：pc 技术保持着较快的发展速度，各种相 关技术成熟。由 pc 构成的工业控制系统具有相当较低的成本。pc 软件的资源丰富，软 件之间的相互操作性强。在 pc 技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特 殊而且重要的位置。 目前看到的组态软件都

33、能完成类似的功能，但是从技术上说，各种组态软件实现 功能的方法却不相同。从不同之处及 pc 的发展趋势，可以看出组态软件未来发展的方 向。例如，数据的采集方式，脚本的功能组态环境的可扩展性，组态软件的开放性， 对 internet 的支持程度，组态软件的控制功能等。 3.1.2 组态软件的安装与使用 本课题使用的是组态王 6.53。如图 3-1 所示。 图 3-1 组态安装第一个画面 组态王软件全中文字幕，插入光盘按要求一步步安装就可以完成安装。 制作一个工程的一般过程是： 1） 设计图形界面（定义画面） ； 2） 定义设备； 3） 构造数据库（定义变量） ； 4） 建立动画连接； 5） 运行

34、调试； 3.2 基于组态王软件储液罐监控系统的设计 3.2.1 工程路径创建 要建立新的组态王工程，首先选择指定的工程路径。根据新工程相当逐步创建。 如图 3-2 所示。 图 3-2 工程管理器 选择新建工程，出现如图 3-3 所示对话框。 图 3-3 新建工程向导一 单击“确定”按钮，弹出“新建向导二”对话框，如图 3-4 所示。 图 3-4 新建工程向导二 选择一个有效路径，单击下一步，出现如图 3-5 所示对话框。 图 3-5 新建工程向导三 输入工程名称，点击完成，创建工程路径完成。 3.2.2 建造图形画面和定义变量及动画连接 本次课题（储液罐监控系统的设计）要求完成对现场的模拟和监

35、控。工程现场和 组态画面是完全同步，实现工业现场的监控。本课题要求将两种液体按一定比例混合， 在电动机搅拌后将混合的液体输出容器。并形成循环状态，在按停止按扭后依然要完 成本次混合才能结束。如图 3-6 所示。 图 3-6 基于组态储液罐监控画面 画面的模仿来自于工业现场，组态王提供了方便的图形编辑工具。每次打开图形 或者编辑新图形工具箱就会自动打开。图形的编辑基本可以用工具箱完成。 在菜单工具显示工具箱的左端可以选择相关的功能项。在工具箱中打开“图库管 理器” ，可以从中选择组态王提供的图形。本课题选用了反应器，管道，阀门，按钮， 开关，和指示灯。并且用到可工具箱的圆角矩形键。下面以建立混料

36、罐液面为例说明。 进入开发系统，如图 3-7 所示。 图 3-7 组态开发系统 利用工具箱进入图库管理器选择反应罐，并绘制混料罐液面。如图 3-8 和图 3-9 所示。 图 3-8 图库管理器 图 3-9 开发系统绘制混料罐 完成图形画面，还需要给相应的图素定义变量名。打开工程浏览器，在左侧选择 数据库/数据词典，然后在右侧选择“新建”弹出“定义变量”对话框定义图素相关变 量名。如图 3-10 所示。 图 3-10 工程浏览器中定义变量 返回组态王开发系统中点击相关的图素就会出现相应的动画连接对话框，在对话 框中可以选择相应的功能键。在建立液面时用到“缩放”建立液面的动态变量。如图 3-11

37、所示。 图 3-11 混料罐液面的动画连接 依次建立，最后形成如图动画连接目的就是建立图形和数据库之间的关系，为实 现画面的动态监控打下基础。数据库的变量才是和工业现场的变化是同步的，建立图 素与数据库的对应联系监控画面才能实现同步变化，进行实时监控。 3.2.3 命令语言的编写 组态王的命令语言在语法上类似于 c 语言的程序，工程人员可以利用这些程序加 强应用程序的灵活性，处理些算法和操作等。基于组态王储液罐监控系统的命令语言 如下。 /*a 罐进给料*/ if(a 罐进液阀=1) 本站点a 罐液面=本站点a 罐液面-0.6; 本站点c 罐液面=本站点c 罐液面+0.4; /* b 罐进给料

38、*/ if(本站点b 罐进液阀=1) 本站点b 罐液面=本站点b 罐液面-0.7; 本站点c 罐液面=本站点c 罐液面+0.5; /*混料罐出料*/ if(本站点出液阀=1) 本站点c 罐液面=本站点c 罐液面-0.6; 本站点b 罐液面=本站点b 罐液面+0.5; 本站点a 罐液面=本站点a 罐液面+0.5; /*叶片旋转*/ if(本站点搅拌电机开关=1) 本站点叶片旋转状态=本站点叶片旋转状态+1; if(本站点叶片旋转状态5) 本站点叶片旋转状态=0; /*液位传感器指示灯*/ if(本站点c 罐液面=75) 本站点高液位指示灯=1; else本站点高液位指示灯=0; if(本站点c

39、罐液面=40) 本站点中液位指示灯=1; else本站点中液位指示灯=0; if(本站点c 罐液面=10) 本站点底液位指示灯=1; else本站点底液位指示灯=0; 3.2.4io 设备管理 组态王支持的设备包括：可编程控制器（plc） 、智能模块、板卡、智能仪表，变 频器等。支持的通讯方式包括：串联通讯、数据采集板、dde 通讯、人机界面卡、网络 模块，和 opc 等。本课题采用设备是 pcl，通讯方式是串联通讯。如图 3-12 所示。 图 3-12 4 联机调试 将 plc 程序输入 s7-200plc 机连接 pc 机通上电源连接模型就可以调试。成功后如 图 4-1 所示。 图 4-1

40、 联机图 随本论文附带有，演示现场录制光盘一张。 结束语 本论文阐述了基于组态软件储液罐监控系统的设计,以及储液罐控制系统的设计。 以液体混合搅拌机控制系统为中心,从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设 计过程（包括设计方案、设计流程、设计要求、梯形图设计、外部连接通信等）,旨在 对其中的设计过程做简单的介绍和说明。本次毕业设计完成 plc 监控系统的设计，及 相关控制程序的调试和模拟运行。利用组态王软件编制的动画画面同步模拟出关于储 液罐模型的运行。最终完成 plc 与混合搅拌机实物模型联机运行，并通过组态画面进 行监控的运行调试。 本设计还有很多不足之处，如组态画面不够漂亮，组态监控

41、画面没有实现对水流 的模仿，对 plc 编程语言的使用不够熟练，但是经过这次设计，本人对所学知识认识 加深刻。 参考文献 1 周军.电气控制及 plc.北京：机械工业出版社，2008. 2 陈忠平等.西门子 s7-200 系列 plc 自学手册.北京：人民邮电出版社，2008. 3 亚控组态王 6.53 使用手册 4 http:/ 5 王立权等.可编程控制器原理与应用.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2005 6 庞兴华.机械设计基础.北京：机械工业出版社，2009 7 龚庆寿.机械制造基础. 北京：高等教育出版社，2006 8 肖广润等.电子技术. 武昌：华中理工大学出版社，1995 9 覃贵

42、礼.组态软件控制技术.北京理工大学出版社，2007 致谢 不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负 责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。三人行必有我师， 同学们的帮助合作也给本课题顺利完成提供帮助。正是有了他们的悉心帮助和支持， 才使我的毕业论文工作顺利完成。特别感谢辅导老师黄河巨老师，赵华老师的帮助。 09/20 15:09 45t 旋挖钻机变幅机构液压缸设计 08/30 15:32 5 吨卷扬机设计 10/30 17:12 c620 轴拨杆的工艺规程及钻 2-16 孔的钻床夹具设计 09/21 13:39 ca6140 车床拨叉零件的机械

43、加工工艺规程及夹具设计 831003 08/30 15:37 cpu 风扇后盖的注塑模具设计 09/20 16:19 gdc956160 工业对辊成型机设计 08/30 15:45 ls 型螺旋输送机的设计 10/07 23:43 ls 型螺旋输送机设计 09/20 16:23 p-90b 型耙斗式装载机设计 09/08 20:17 pe10 自行车无级变速器设计 10/07 09:23 话机机座下壳模具的设计与制造 09/08 20:20 t108 吨自卸车拐轴的断裂原因分析及优化设计 09/21 13:39 x-y 型数控铣床工作台的设计 09/08 20:25 yd5141syz 后压缩

44、式垃圾车的上装箱体设计 10/07 09:20 zh1115w 柴油机气缸体三面粗镗组合机床总体及左主轴箱设计 09/21 15:34 zxt-06 型多臂机凸轮轴加工工艺及工装设计 10/30 16:04 三孔连杆零件的工艺规程及钻 35h6 孔的夹具设计 08/30 17:57 三层货运电梯曳引机及传动系统设计 10/29 14:08 上盖的工工艺规程及钻 6-4.5 孔的夹具设计 10/04 13:45 五吨单头液压放料机的设计 10/04 13:44 五吨单头液压放料机设计 09/09 23:40 仪表外壳塑料模设计 09/08 20:57 传动盖冲压工艺制定及冲孔模具设计 09/08

45、 21:00 传动系统测绘与分析设计 10/07 23:46 保护罩模具结构设计 09/20 15:30 保鲜膜机设计 10/04 14:35 减速箱体数控加工工艺设计 10/04 13:20 凿岩钎具钎尾的热处理工艺探索设计 09/08 21:33 分离爪工艺规程和工艺装备设计 10/30 15:26 制定左摆动杠杆的工工艺规程及钻 12 孔的夹具设计 10/29 14:03 前盖板零件的工艺规程及钻 8-m16 深 29 孔的工装夹具设计 10/07 08:44 加油机油枪手柄护套模具设计 09/20 15:17 加热缸体注塑模设计 10/07 09:17 动模底板零件的工艺规程及钻 52 孔的工装夹具设计 10/08 20:23 包缝机机体钻孔