力控_储存罐液位监控系统

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 应用程序动作程序的编写151.8 运行及调试151.9作品展示16第一章 基础设计报告1.1 设计题目 ： 储存罐

2、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 储存罐液位监控系统流程图1.3 设计任务 1 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

3、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：趋势实时趋势反应变量的实时数据与时间的变化关系曲线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报警实时报警显示实时过程报警和报警确认历史报警查询报警记录总体面貌画面位号/位号说明/当前值工程单位/报警状态/查

4、询单元设置切换按钮，显示同一单元数据总貌组画面位号/过程值/目标值/输出值/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：类型I/O位号名称说明正常状态量程报警(m)是否需要累计运行时间I/O类型上限m下线m数字量in_valve阀门入口状态启动/是输入out_valve阀门出口状态启动/是输出模拟量level液位值/100075/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

5、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

6、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，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“SIMULATOR(仿真)”； 双击“Simulator(仿真PLC)”

7、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

8、“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，得到相应的专家报表如图1-54（b）所示。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） 报警参数设置图 1-55（b） 脚本编辑器程编程1.5.6历史曲线生成

9、点击“工具”选择“历史曲线”，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“level”，点说明“储存罐

10、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：3） 在如图1-6-1画面的窗口双击“level”，弹出对话框进行报

11、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：

12、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：图1-7-2（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

13、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+2.2222; /* 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

14、; /* 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

15、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”。1.9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-

16、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。图 1-9-3 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