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类型力控 储存罐液位监控系统.doc

  • 上传人:精品资料
  • 文档编号:7968788
  • 上传时间:2019-05-31
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    力控 储存罐液位监控系统.doc
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    1、西南石油大学 电子工艺实习报告1目 录第一章 基础设计报告 .41.1 设计题目 .41.2 工艺流程 .41.3 设计任务 51.4 I/O 点收集及表单 51.5 制作工程画面 71.5.1 工程管理器的使用 .71.5.2 创建组态界面 .71.5.3 定义 I/O 设备 .71.5.4 趋势曲线的生成 .81.5.5 报表及报警、查询组态画面的生成 .81.5.6 历史曲线生成 .91.5.7 总体系统画面图 101.6 创建实时数据库 111.7 建立动画连接 121.7.1 罐和阀门动画建立 .121.7.2 按钮动作的建立 131.7.3 液位值动画的建立 141.7.4 应用程

    2、序动作程序的编写 151.8 运行及调试 151.9 作品展示 16西南石油大学 电子工艺实习报告2第一章 基础设计报告1.1 设计题目 : 储存罐液位监控系统1.2 工艺流程本次设计工艺设备包括:一个液罐、一个水流入控制阀门、一个水流出控制阀门如图。用于控制两台阀门的 PLC。并用 PLC 控制两台阀门的开通和关断,使液罐的水位保持在 70-80。当点击开始按钮,则开始进水,当水位到达 80 以上时关闭进水控制阀门,同时打开出水阀门;当液位低于 70 以下时,关闭出油阀门,同时打开进油阀门,从而使液位保持在 70-80 之间,达到液位控制的目的。其工艺流程图如图 1-2 所示。图 1-2 储

    3、存罐液位监控系统流程图1.3 设计任务西南石油大学 电子工艺实习报告31 制作出储罐液位监控系统等工艺流程图并建立模型图及参数连接;2 实现储罐液位监控系统液位自动控制;3 做出储罐液位监控系统实时曲线;4 做出储罐液位监控系统报表及实现查询实时数据功能;5 做出储罐液位监控系多功能报警;6 做出储罐液位监控系历史曲线。1.4 I/O 点收集及表单1 系统总体方案设计如表 1-1 所示:类 别 配置情况系统性质 直接数字、模拟量控制系统结构 PLC 控制硬 件 PC 机软 件 力控 Forcecontrol6.1-sp3 软件表 1-1 总体设计方案2 系统监控画面设计如表 1-2 所示:实时

    4、趋势 反应变量的实时数据与时间的变化关系曲线趋势 历史趋势 查询变量在某时段内实时数据与时间的变化关系曲线实时报警 显示实时过程报警和报警确认报警历史报警 查询报警记录位号 /位号说明 /当前值工程单位 /报警状态 /总体面貌画面查询单元 设置切换按钮,显示同一单元数据总貌位号 /过程值 /目标值 /输出值 /组画面方式选择 手动/自动方式表 1-2 系统监控画面设计表3 系统力控点表如表 1-3 所示:量程类型 I/O 位号名称 说明 正常状态 上限 下线 m 报警(m)是否需要累计运行 I/O类型西南石油大学 电子工艺实习报告4m 时间in_valve阀门入口状态 启动 / / / 是 输

    5、入数字量out_valve阀门出口状态 启动 / / 是 输出模拟量 level 液位值 / 100 0 75 / 输入状态里 run 启/停状态 1/0 / / / / 输入表 1-3 系统利空点1.5 制作工程画面1.5.1 工程管理器的使用1)启动力控 Forcecontol6.1 软件2)按“新建”按钮,添加名称,点击“确定”按钮,然后再点击“开发系统”按钮,进入力控的组态界面;1.5.2 创建组态界面1)进入开发环境 Dr 后,选择“文件F/新建”命令出现“窗口属性”对话框,在窗口名字中输入“储罐液位控制” ,单击“确认”按钮;2)制作过程: 在工程项目中选择工具,然后选择图库,从中

    6、选择一个罐。单击该罐,拖动边线修改罐的大小,若要移动该罐的位置,只要把光标定位在罐上,拖动鼠标就可以了; 同样的道理选择阀门, 对话框中选择符合要求的阀门子图,修改阀门的位置及大小,画出一个入口和一个出口阀门; 选择工具箱中的“垂直/水平线”工具,在画面上画出一条管线,单击鼠标右键,出现右键菜单,选择“对象属性”菜单项,改变宽度为“15” ,选择颜色。同理再绘制另外一条管线; 选择工具箱中的“文本”工具,在画面上写两个显示液位的字符串:“液位值:” , “#.#”。其中“#.#”用来显示液位值,显示 4位小数; 最后选择工具箱中的“按钮”工具,画一个按钮。把按钮拖到合适的位置并调整好它的大小,

    7、按钮上有一个标志“Text” ,选定这个按钮,在文本框中输入“开始” ,然后单击“确认” ,用同样的方法画“停止”按钮; 完成以上 5 个步骤完整的图如图 1-1 所示1.5.3 定义 I/O 设备 在 Draw 导航器中双击“I/O 设备组态”弹出 IoManger 窗口选择“力控”使其展开,在展开项目中选择“仿真驱动”项并双击使其展开选择项目西南石油大学 电子工艺实习报告5“SIMULATOR(仿真)” ; 双击“Simulator( 仿真 PLC)”出现“I/O 设备定义”对话框,在“设备名称”中输入框内键入“111111” ,设备描述为“储存罐液位系统” 单击“完成”按钮返回。 完成后

    8、如图 1-52 所示:图 1-52 I/O 设备配置1.5.4 趋势曲线的生成 创建一个新窗口,选择“文件F/新建”命令出现“窗口属性”对话框,在窗口名字中输入“趋势曲线” ,单击“确认”按钮,保存; 点击“ 工具栏” “常用组件”“趋势曲线” ,双击曲线,在曲线属性中选择变量为“level.pv”如图 1-53(a)所示; 保存后得到相应的实时曲线,如图 1-53(b)所示;图 1-53 (a) 参数设置 图 1-53(b) 实时曲线1.5.5 报表及报警、查询组态画面的生成)点击“工具栏”选择“常用组件” ,双击“专家报表”得到如图 1-54(a)所示的窗口,设置相关参数,得到相应的专家报

    9、表如图 1-54(b)所示。西南石油大学 电子工艺实习报告6图 1-54(a)报表向导第一步图 1-54(b) 生成的报表 点击“工具箱”选择“常用组件”中的“报警”选项,点击“数据库组态”,选择“level”模拟 I/O,设置如图 1-55(a)的报警参数; 选择“工具箱”中的 按钮,在“TEXT”中输入“查询” ,双击“查询”按钮,在“左键动作”中编辑脚本,程序为“#Report.SetTimePar(-1)” 。如图1-55(b)所示。图 1-55(a) 报警参数设置西南石油大学 电子工艺实习报告7图 1-55(b) 脚本编辑器程编程1.5.6 历史曲线生成 点击“工具”选择“历史曲线”

    10、 ,在窗口界面中拖到得到历史曲线框图,双击改图出现如图 1-56(a)所示。选择“确认”后得到如图 1-56(b)所示的历史曲线框图。图 1-56(a)历史曲线组态参数设置图图 1-56(b)历史曲线图1.5.7 总体系统画面图如图 1-57 所示为完整总体画面图西南石油大学 电子工艺实习报告8图 1-57 总体画面图1.6 创建实时数据库1)在 Draw 导航器中双击“变量”项使其展开,在展开项中双击“数据库组态”启动组态程序 DBMANAGER;2)启动 DBMANAGER,单击菜单条中的“点”选项选择新建或双击单元格,出现“请指定区域、点类型” ;a) 点击“模拟 I/O 点”输入点名“

    11、level” ,点说明“储存罐液位” ,在“数据连接”中点击“增加”按钮,选择地址为“2”的“常量寄存器” ;b) 点击“数字 I/O 点”输入点名“in_valve” ,点说明“入口阀门状态” ;在“数据连接”中点击“增加”按钮,选择地址为“0”的“常量寄存器” ;c) 点击“数字 I/O 点”输入点名“out_valve” ,点说明“出口阀门状态” ;在“数据连接”中点击“增加”按钮,选择地址为“1”的“常量寄存器” ;d) 点击“模拟 I/O 点”输入点名“run” ,点说明“控制状态” ,在“数据连接”中点击“增加”按钮,选择地址为“1”的“状态控制” ;完成后如图 1-6-1 所示:

    12、3) 在如图 1-6-1 画面的窗口双击“level” ,弹出对话框进行报警设置(如图1-55(a)所示) 。在历史记录窗口中选择“数据定时保存” ,设置为每“1 秒”如图 1-6-2 所示,左键“增加” ,最后确定退出,进行保存。最后一切设置完后如图 1-6-3 所示。图 1-6-1 I/O 接口连接设置西南石油大学 电子工艺实习报告9图 1-6-2 历史参数设置图图 1-6-3 实时数据库1.7 建立动画连接1.7.1 罐和阀门动画建立a)双击罐对象,出现如图 1-7-1(a)动画连接对话框,选择以下内容:图 1-7-1(a) 罐向导b)双击入口阀门对象,出现如图 1-7-1(b)动画连接

    13、对话框,选择以下内容:图 1-7-1(b)入口阀门向导c)双击出口阀门对象,出现如图 1-7-1(c)动画连接对话框,选择以下内容:西南石油大学 电子工艺实习报告10图 1-7-1(c)入口阀门向导1.7.2 按钮动作的建立a)在“开始”按钮上双击鼠标,在弹出的对话框中点击左键动作,弹出“脚本编辑器” ,在脚本编辑器中添加代码,如图 1-7-2。图 1-7-2 动画连接画面双击左键动作,在“按下鼠标”栏中输入“run.pv=1;”如下图所示:图 1-7-2(a) “开始”脚本编辑图b)同理,在“停止”按钮中输入“run.pv=0”如图下图所示:西南石油大学 电子工艺实习报告11图 1-7-2(

    14、b) “停止”脚本编辑图1.7.3 液位值动画的建立选中储罐下面的“#.#”符号,双击鼠标左键,出现动画连接对话框,选择“数值输出模拟” ,点击“模拟”按钮,弹出“模拟值输出”对话框,选择如图 1-7-3 所示:图 1-7-3 液位值动画连接1.7.4 应用程序动作程序的编写打开应用程序脚本编辑页面,在“程序运行周期执行”中输入以下程序:IF run.pv=1 THEN /* 运行程序*/IF biaozhun=1 THEN /* 设置一个标志位,并假设为1*/in_valve.pv=1; /* 进口打开,出口关闭*/out_valve.pv=0;level.pv=level.pv+2.222

    15、2; /* 液位增加上升*/ENDIFIF biaozhun=0 THEN / *标志位为 0*/in_valve.pv=0; /* 进口关闭,出口打开*/out_valve.pv=1;level.pv=level.pv-2.1111; /* 液位减小下降*/ENDIFIF level.pv=80 THENbiaozhun=0;ENDIFENDIFIF run.pv=0 THEN /* 结束程序关闭 2 个阀门*/in_valve.pv=0;out_valve.pv=0;ENDIF最后进行编译、保存退出窗口。1.8 运行及调试1)在系统所有设计完成之后,点击全保存,进行全部编译,进入调试运行阶

    16、段。点击“运行”选择忽略得到图 1-8-1 所示的画面,双击空白处得到如图1-8-2 所示界面,选择“111111”进行作品展示。图 1-8-1 运行界面图图 1-8-2 运行选择2)调试中遇到的问题及及解决方法。 系统的液位一直上升不能下降。解决方法是将 level 的增量寄存器给位常量寄存器; 在运行中实时曲线一开始就保持一定的高度。解决方法是在入口程序中加入“level.pv=0”即可; 程序及参数设置一切没有问题,但是运行结果不对。解决方法是点击全保存及全部编译,完全退出软件再次重新运行; 不能查询历史曲线时,双击历史曲线框图设置“双击时”为“时间设置框” 。西南石油大学 电子工艺实习

    17、报告131.9 作品展示经过反复的实验和调试,最终得到如以下所示的作品图。运行程序,储存罐液位上升实时曲线和历史曲线即使反应液位变化值。也可以在专家报表中查询数据,如图 1-9-1图 1-9-1 按下开始按钮系统开始注入液体当按下停止按钮液位保持不变,实时曲线保持不变,如图 1-9-2。图 1-9-1 按下停止按钮系统停止注入液体在液位达到 80 后标志位为“1” ,出口阀门打开入口阀门关闭,往外排水液位下降。到液位又下降到 70 标志位“0” ,入口阀门打开出口阀门关闭开始注水液位上升。储存罐液位一直在 70-80 之间来回浮动,如图 1-9-3。西南石油大学 电子工艺实习报告14图 1-9

    18、-3 系统在要求值来回往复的注水与放水点击查询弹出如图 1-9-4(a)的对话框。可以设置查询时间,设置好时间范围后点击确定,查询结果如图 1-9-4(b)所示。图 1-9-4(a) 设置一段时间进行液位的查询图 1-9-4(b) 液位的查询结果双击历史曲线弹出如图 1-9-5(a),设置查询历史时间范围(但不能超出当前时间范围) ,确定后得到如图 1-9-5(b)所示,为以前历史曲线。西南石油大学 电子工艺实习报告15图 1-9-5(a) 设置一段时间进行历史液位曲线查询图 1-9-5 (b) 历史液位曲线的查询结果参考文献:(1) 贾贵礼、吴尚庆 .组态软件控制技术. 北京:北京理工大学出版社,2007(2) 曹辉、马栋萍、王暄、耿瑞芳 .组态软件控制技术. 北京:电子工业出版社,2009(3) 蒋文举、侯峰、宋宝增 .城市污水厂实习培训教程.北京:化学工业出版社,2007

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