基于组态王的水位控制系统设计.doc

《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
目录
一、设计目的和要求3
1。1课程设计目的3
1。2课程要求3
二、设计思路3
三、设计过程4
3。1新建工程4
3.2新建画面4
3。3建立仿真系统5
3。4新建数据词典5
3。5各项参数的设置6
3.5.1按钮参数设置6
3.5.2水位报警画面6
3。5。3数据报表画面8
3。5.4历史曲线画面11
3。5.5总体命令语言设置12
四、设计总结与体会14
4。1设计结果14
4。2心得体会16
11

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.
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
3。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。
3.5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：
3。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；}
if （$时==5)
{行=9;}
if ($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 ($时==11）
｛行=15；｝
if （＄时==12)
{行=16;｝
if （＄时==13）
｛行=17;｝
if (＄时==14)
{行=18；｝
if (＄时==15）
｛行=19;｝
if （$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;
string ss; 定义函数string;
if （\\本站点\启动运行==0） 判断系统运行状态；
{ss="关”;｝
else
{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.
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;
｝
if(启动运行==1)
｛
if(水位<5）
｛
水泵运行=1;出水阀门=0；
｝
else if（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。
(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。
4。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。开始时觉得这个设计比较难，没办法着手，于是就到网络上查找相关内容来帮助自己。对自己所做的题目；基于组态王的水位控制系统设计相关的内容的搜索,如何将平时教师里所学的知识运用到其中。我怕经过设备的配置，构造数据词典变量，设计图形界面,建立动画连接，运行和调试,报告的完成，这一系列的过程后，我不仅解决了问题，而且基本熟悉了组态王这个软件。课程设计是培养学生综合运用所学的知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践结合起来,从理论中得到结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。