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1、學 號 天津城建大學 工控組態(tài)軟件 任務報告書 組態(tài)王在反應車間監(jiān)控系統(tǒng)中的應用 學生姓名 班級 成績 指導教師(簽字) 控制與機械工程學院 2014年 5 月15 目錄 一、使用組態(tài)軟件的一般步驟 3 二、系統(tǒng)設計任務與要求 4 三、定義設備和數(shù)據(jù)變量 5 3.1定義設備 5 3.2定義變量 6 四、制作畫面 8 4.1制作主控畫面 8 4.2制作報警畫面 11 4.3制作實時曲線畫面 13 4.4制作

2、數(shù)據(jù)報表畫面 15 五、用戶權(quán)限設置 16 5.1首先定義用戶配置 16 5.2設置三個出料閥的訪問權(quán)限 18 5.3 用戶名和權(quán)限顯示動畫鏈接 19 六、總結(jié) 21 摘要 制作一個反應車間監(jiān)控系統(tǒng)，要求有反應車間監(jiān)控中心，歷史報警窗口，液位實時趨勢曲線以及實時數(shù)據(jù)報表的畫面，并且4個畫面可以相互切換，顯示相應的監(jiān)控功能；畫面上要有用戶名及用戶權(quán)限的顯示。針對反應車間液位監(jiān)控系統(tǒng)，設計開發(fā)了基于組態(tài)王的監(jiān)控系統(tǒng)。本文介紹了系統(tǒng)上位監(jiān)控軟件采用組態(tài)王。該系統(tǒng)可實現(xiàn)了對過程控制裝置的溫度、液位等參數(shù)的實時數(shù)據(jù)采集和反應罐溫度、液位的實時控制。該系統(tǒng)具有一定的實用性。

3、本文主要分析了反應罐液位監(jiān)控系統(tǒng)的設計要求，闡述了該系統(tǒng)的軟件設計原則，并進行了仿真。仿真測試結(jié)果表明：該系統(tǒng)滿足跟蹤給定值變化的需求，且可以滿足監(jiān)控液位的設計需求 關鍵詞 組態(tài)王；歷史報警；實時曲線；實時報表，仿真 一、使用組態(tài)軟件的一般步驟 如何把具體的工程應用在組態(tài)王軟件中進行完整、嚴密的開發(fā)，使組態(tài)軟件能夠在正常工作，主要包括以下幾個典型的組態(tài)步驟： (1)將所有I/O點的參數(shù)收集齊全，并填寫表格，以備在監(jiān)控組態(tài)軟件和PLC上組態(tài)時使用。 (2)搞清楚所使用的I/O設備的生產(chǎn)商、種類、型號、使用的通信接口類型，采用的通信協(xié)議，以便在定義I/O設備時做出準確選

4、擇。 (3)將所有I/O點的I/O標識收集齊全，并填寫表格，I/O標識是唯一地確定一個I/O點的關鍵字，組態(tài)軟件通過向I/O設備發(fā)出I/O標識來請求其對應的數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下I/O標識是I/O點的地址或位號名稱。 (4)根據(jù)工藝過程繪制、設計畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖。 (5)按照第一步統(tǒng)計出的表格，建立實時數(shù)據(jù)庫，正確組態(tài)各種變量參數(shù)。 (6)根據(jù)第一步和第二步的統(tǒng)計結(jié)果，在實時數(shù)據(jù)庫中建立實時數(shù)據(jù)庫變量與I/O點一對一的對應關系，即定義數(shù)據(jù)連接。 (7)根據(jù)第四步的畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖，組態(tài)每一幅靜態(tài)的操作畫面（主要是繪圖）。 (8)將操作畫面中的圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫變量建立動畫連接，

5、規(guī)定動畫屬性和幅度。 (9)視用戶需求，制作歷史曲線，報警顯示，以及開發(fā)報表系統(tǒng)。之后，還需要加上安全權(quán)限設置。 (10)對組態(tài)內(nèi)容進行分段和總體調(diào)試，視調(diào)試情況對軟件進行相應修改。 (11)將全部內(nèi)容調(diào)試完成以后，對上位軟件進行最后完善，讓系統(tǒng)投入正式運行。 二、系統(tǒng)設計任務與要求 1.設置COM1端參數(shù)開發(fā)一個設備，亞控仿真PLC，取名“仿真PLC”。 2.定義如下的變量 序號 設備名稱 變量類型 原始信號類型 工程量 1 原料油出料閥 內(nèi)存離散量 交流接觸器 DO NC 2 催化劑出料閥 內(nèi)存離散量 NC 3 成品油

6、出料閥 內(nèi)存離散量 NC 4 原料油罐液位 I/O整型量 4-20mA AI 0-100% 5 催化劑罐液位 I/O整型量 4-20mA AI 0-100% 6 成品油罐液位 I/O整型量 4-20mA AI 0-100% 7 成品油罐溫度 I/O整型量 0-10V AI 0-80℃ 3.制作4個畫面（窗口），其中一個為主控畫面，一個為歷史報警畫面，一個為實時曲線畫面，一個為實時報表畫面。 要求： 1) 4個畫面可以相互切換，并且畫面上要有用戶名及用戶權(quán)限的顯示； 2) 建立一個反應車間用戶組，并在反應車間用戶組下建立三個用

7、戶：工程師（權(quán)限：999）、操作員1（權(quán)限：500）、操作員2（權(quán)限：50）。 3) 主控畫面：系統(tǒng)運行時自動顯示的主畫面,有能夠切換到其他畫面的按鈕、登錄和退出按鈕。其中原料油出料閥、催化劑出料閥和成品油出料閥的操作權(quán)限均設為：400（登錄用戶權(quán)限低于：400時，不允許開啟和關閉閥門）。當閥門開啟時，相應管道要有水流的效果，閥門關閉時則不顯示水流動畫效果。 4) 歷史報警畫面：制作關于成品油液位的歷史報警窗口，報警界限值要有高報，高高報，低報，低低報，報警限自行設定。另外，要有登錄和閥門狀態(tài)改變的操作事件信息。 5) 實時曲線畫面：實時曲線反應變量原料油罐液位、催化劑罐液位和成品油液位

8、的數(shù)值變化曲線，并在畫面中顯示三個變量的實際數(shù)值。 6) 實時報表畫面：顯示數(shù)據(jù)詞典中所有變量的實時數(shù)據(jù)。 三、定義設備和數(shù)據(jù)變量 3.1定義設備 新建的組態(tài)王工程，在工程瀏覽器左邊的樹狀框中選擇設備下的COM1端設置參數(shù)并定義一個設備：亞控仿真PLC，取名“仿真PLC”。如圖3-1 圖3-1 3.2定義變量 定義如下的變量 序號 設備名稱 變量類型 原始信號類型 工程量 1 原料油出料閥 內(nèi)存離散 交流接觸器DO NC 2 催化劑出料閥 內(nèi)存離散 NC 3 成品油出料閥 內(nèi)存離散 NC 4 原料油罐液位 I/O整

9、形 4-20mA AI 0-100% 5 催化劑罐液位 I/O整形 4-20mA AI 0-100% 6 成品油罐液位 I/O整形 4-20mA AI 0-100% 7 成品油罐溫度 I/O整形 0-10V AI 0-80℃ 注意：溫度和液位采用亞控仿真PLC中的增量或減量寄存器即可 定義的變量如圖3-2，3-3所示 其余變量照圖3-2,3-3所示的進行設置，注意寄存器的選取為INCREA100（101,102，103） 連接設備仿真PLC，只讀屬性，數(shù)據(jù)類型short。 圖3-2 圖3-3

10、 四、制作畫面 4.1制作主控畫面 制作主控畫面（窗口），如圖4-1。首先在工程瀏覽器窗口的畫面中新建“主控畫面”，在新建的主控畫面中制作如下的畫面，打開圖庫添加如圖所示的三個罐體，分別為原料油罐，催化劑罐，成品油罐，再添加如圖所示的三個閥門分別為原料油出料閥，催化劑出料閥，成品油出料閥。畫出如圖所示的畫面，然后點擊工具箱中的‘T’用來添加如圖所示文本信息，點擊工具箱中的按鈕圖標用來添加如圖所示的按鈕，用來登錄以及切換各個畫面。 完成畫面之后，分別定義各個元素的動畫鏈接，以原料油罐為例，雙擊原料油罐選擇變量名（模擬量）后的？關聯(lián)“\\本站點\原料油罐液位”，定義變量如圖4-2所示

11、，最小值為0，最大值為100。 圖4-1 圖4-2 剩余元素的的變量定義照例所示，雙擊原料油出料閥元素進行動畫鏈接，單機閥門變量名（離散量）后的？關聯(lián)“\\本站點\原料油出料閥”，完成六個元素的動畫鏈接。點擊工具箱管道，連接各個元素，分別雙擊管道進行動畫連接，進行流動屬性的設置，如圖4-3所示，打開閥門時，相應管道有水流的效果；閥門關閉時無水流的效果。管道流動連接相應的數(shù)據(jù)詞典，如“\\本站點\原料油出料閥”，如圖4-4所示，剩下的管道屬性設置同上。之后設置按鈕的動畫連接，右鍵單擊選擇字符串替換，分別為登錄，實時曲線，實時報表，實時報警，退出系統(tǒng)。以‘登錄’為例雙擊進行動畫連接，

12、如圖4-5所示，選擇按下時，輸入命令語言為“LogOn();ShowPicture("主控畫面");”，點擊確定。其余的按鈕的動畫連接在做好其余畫面之后進行動畫連接。退出系統(tǒng)的動畫命令語言為“LogOff();ClosePicture("主控畫面")Exit( 0 );”。 圖4-3 圖4-4 圖4-5 4.2制作報警畫面 歷史報警畫面（窗口）的制作，如圖4-6所示，與主控畫面相同的畫面操作不在歷史報警畫面贅述，在工具箱點擊報警窗口，光標變成十字后畫出歷史報警窗口畫面，雙擊報警窗口，選擇歷史報警窗，定義報警組

13、如圖4-7所示，條件屬性報警組選擇成品油液位。然后在數(shù)據(jù)詞典窗中雙擊成品油罐液位定義變量中的報警定義，設置高高限，高限，低低限，低限（90,80,10,20），報警組名為‘成品油罐液位’，點擊確定完成成品油液位的報警。在數(shù)據(jù)詞典中的定義變量記錄和安全區(qū)勾選‘生成事件’，報警定義報警組為‘反應車間’，點擊確定完成， 如圖4-8所示，列屬性調(diào)整如圖4-9所示。 圖4-6 圖4-7 圖4-8 圖4-9 4.3制作實時曲線畫面 制作實時曲線畫面（窗口），如圖4-10所示，同上，相同的畫面操作不再贅述，在工具箱中點擊實時趨勢曲線圖標，光標變成十字畫實時趨勢曲線窗口，以原料油罐

14、液位為例，輸入‘###’，并關聯(lián)動畫連接‘原料油罐液位’，如圖4-11所示。同理其它變量的動畫連接同上操作過程。雙擊實時曲線窗口，分別定義各個液位的曲線動畫關聯(lián)，如圖4-12所示。至此完成實時趨勢曲線的動畫連接。 圖4-10 圖4-11 圖4-12 4.4制作數(shù)據(jù)報表畫面 制作實時數(shù)據(jù)報表畫面（窗口），如圖4-13所示，在工具箱中選擇報表窗口，畫實時數(shù)據(jù)報表的窗口，分別在報表工具箱中輸入‘=\\本站點\$日期’，‘ =\\本站點\$時間’，‘ =\\本站點\原料油罐液位’，‘ =\\本站點\催化劑罐液位’，‘ =\\本站點\成品油罐液位’，‘ =\\本站點\成品油罐溫度’

15、，‘ =\\本站點\原料油出料閥’，‘ =\\本站點\催化劑出料閥’，‘ =\\本站點\成品油出料閥’，再點擊確認按鈕，至此完成數(shù)據(jù)報表的制作。如圖4-14所示。 圖4-13 圖4-14 完成上述操作就是進行各個畫面的切換了，分別在各個畫面中添加其它畫面的按鈕，動畫連接輸入的命令語言為‘ClosePicture("實時報表畫面");ShowPicture("主控畫面");’，其余的按鈕的動畫連接的命令語言相似，如‘ClosePicture("實時報表畫面");ShowPicture("實時曲線換面");’，‘ ClosePicture("實時報表畫面");ShowPicture(

16、"歷史報警畫面");’等等。 5、 用戶權(quán)限設置 5.1首先定義用戶配置 在組態(tài)王工程瀏覽器的目錄樹中選擇“用戶配置”， 雙擊右側(cè)的目錄內(nèi)容顯示區(qū)出現(xiàn)的“用戶配置”圖標。彈出用戶和安全區(qū)配置對話框，設置用戶組名“反應車間”，用戶名分別為“工程師”、“操作員1”、“操作員2”，優(yōu)先級分別為999、500、50，用戶密碼就是優(yōu)先級，安全區(qū)都是A，本工程用戶配置如圖5- 1、圖5- 2、圖5- 3、 圖5- 4所示。 圖5- 1 圖5- 2 圖5- 3

17、圖5- 4 5.2設置三個出料閥的訪問權(quán)限 雙擊“原料油出料閥”在彈出的“閥門”對話框中“訪問權(quán)限”一欄中輸入400，安全區(qū)為A；運行時，只有訪問權(quán)限在大于400的用戶才能對此閥門進行操作。（其他兩個閥門照此設置）設置如圖2- 5 圖2- 5 5.3 用戶名和權(quán)限顯示動畫鏈接 雙擊用戶名的“####”字符，在彈出的“動畫連接”對話框中選擇“值輸出”一欄中“字符串輸出”，彈出的“文本輸出連接”，在“表達式：”編輯框中選擇\\本站點\$用戶名，用戶名顯示輸出就設置完成；雙擊權(quán)限的“###”字符，在彈出的“動畫連接”對話框中選擇“值輸出”一欄中“模擬值輸出”，彈出的“模擬值輸出連接”，在“表達式：”編輯框中選擇\\本站點\$訪問權(quán)限，權(quán)限顯示輸出也設置完成。設置如圖5- 6、圖5- 、圖5- 7、圖5-9。 圖5- 6 用戶名動畫連接 圖5- 7 文本輸出連接 圖5- 7 權(quán)限值動畫連接 圖5- 8 模擬值輸出連接 六、總結(jié) 通過本學期對組態(tài)王這個軟件的學習，在老師和同學的幫助的下，我學會如何使用組態(tài)王對加工車間現(xiàn)場的模擬動畫設計，對以后的學習軟件有了很大的幫助。希望在以后的學習中更加努力，對以后工作需要時，能派上用場。