毕业设计（论文）-工厂恒压供水系统的设计.doc

湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计 （ 论 文 ）题 目 工厂恒压供水系统的设计 作 者 层 次 专升本 专 业 电气工程及其自动化 学 号 指导教师 二零一二年 月 日湖南科技大学成人高等教育本科生毕业论文（设计）评审表姓名周小阳 性别男学号系别成教函授所学专业电气自动化 指导导师答辩（或完成）日期 年 月 日论文题目工厂恒压供水系统设计 摘要 随着现代工业的飞速发展，水资源的合理利用已经迫在眉睫了，在现代化的工业企业里，尤其是钢铁冶金行业里面水的合理利用是需要一个完善的系统来完成的，工厂里面的水如何保持恒压的状态，我们有一个系统实现的是恒压供水。在这里是先利用抽来的水，再经过存储，最后进行输送。在这个过程中，我们用了，水泵电机，工作阀，变频器，压力传感器等恒压供水设备。首先用阀开启与关断入水口的水，把水放入一个水中，在水池的另外一端有四台水泵在那边抽水供给用户用水，并且每台泵都有一个对应的手动按钮，还有阀对应进行控制，这些形成了最基本供水系统。然而我们进行的是恒压供水控制，我们又选用了相应型号的PLC以及与电机功率相匹配的变频器。恒压方面，为了保持管网的压力，我们选用相应压力传感器，反应管网的压力状况，实现模拟量的控制。我们参考了相关书籍和相关的网络资料，逐步的实现了完全自主设计的一套恒压供水系统，首先是有了相当完整的硬件组成部分，然后又设计了比较严密的软件，编写了相应的程序，并实现了组态的控制。毕业论文评语建议评定等级： 指导教师签字： 年 月 日 评阅老师意见毕业论文成绩： 签字： 年 月 日教学院意见注：此表一式二份，与学籍表一起装入学员毕业档案 湖南科技大学成人教育学院 湖南科技大学毕业设计（论文）任务书 系主任： 成教函授 （签名） 2012 年 6 月 日学生姓名： 周小阳 学号： 专业： 电气自动化 1、论文题目： 工厂恒压供水系统设计 2、学生设计（论文）时间：自 2012年 2月 日开始至2012年 6 月 日止3、论文所用资源和参考资料：（1）.模拟电子技术第二版，西安电子科技大学出版社，主编 周雪 2005年3月（2）.自动控制原理与应用，高等教育出版社，主编 焦斌 2004年3月（3）.组态控制技术，电子工业大学出版社，主编 袁秀英 2003年（4）.现代电气控制及PLC应用技术北京航空航天大学出版社，主编 王永华 2005年3月 （5）.电机及拖动（第二榜），高等教育出版社，主编 许晓峰 2000年2月（6）交直流调速控制系统（第二版） ，高等教育出版社，主编 钱平 2002年12月（7）.PLC及其与计算机的通讯.石油化工自动化，主编 刘齐平 2003年6月（8）变频器MM430的手册，西门子中国有限公司支持部 4、论文完成的主要内容：1恒压供水总任务 2系统设计框架及步骤 3恒压供水硬件环境 恒压供水软件环境 (5) 组态环境 (6) 结论5、提交论文形式及要求： 1）要求认真、独立完成毕业论文的写作 2）要求按照学校规定的论文格式撰写论文 3）要求及时同指导老师进行沟通，按步骤完成论文的写作和答辩工作。 6、发题时间： 2012 年 2 月 日 指导老师： （签名）学 生： （签名）目录摘要与关键词- 1 -ABSTRCT AND KEY WORD- 2 -第一章 前言和设计意义 - 5 -1.1 前言和设计的意义- 5 -1.2 设计的原始资料及基本概念- 5 -第二章 系统设计框架及步骤- 6 -2.1 系统设计方法- 6 -2.2 设计规划- 7 -2.3 工艺过程- 8 -第三章 恒压供水硬件环境- 8 -3.1 水泵的基本参数计算与水泵选型- 8 -3.2 变频器- 9 -3.2.1 变频器的选型- 9 -3.2.2 变频器的硬件- 10 -3.2.3 变频器的参数设置- 12 -3.3传感器的选型及应用- 13 -3.4PLC的选型及CPU的扩展- 14 -3.4.1 PLC的选型- 14 -3.4.2 CPU的扩展- 14 -3.5 变频器与PLC的连接- 16 -3.6 系统控制的要求- 17 -3.7 恒压供水的I/O分配图- 17 -3.8 电气控制主电路图- 18 -3.9 电气控制电路图- 19 -3.10 PID控制的算法- 21 -3.11 PLC程序中使用的元件及功能- 21 -第四章 软件环境- 22 -4.1 恒压供水总体软件流程- 22 -4.2 PLC总流程图- 23 -第六章 组态环境- 35 -5.1 组态简介- 35 -5.2 MCGS组态软件的设置- 35 -5.2.1工程的建立- 35 -6.2.2 变量的定义步骤- 36 -5.2.2 画面的设计与编辑- 37 -5.2.3 按钮和动画连接- 38 -5.2.4 定时器的使用- 39 -5.3恒压供水系统的整体画面- 40 -5.4 MCGS系统脚本程序- 41 -致谢- 43 -参考文献- 43 -附件.49-摘要与关键词摘要：本系统实现的是恒压供水，在这里是先利用抽来的水，再经过存储，最后进行输送。在这个过程中，我们用了，水泵电机，工作阀，变频器，压力传感器等恒压供水设备。首先用阀开启与关断入水口的水，把水放入一个水中，在水池的另外一端有四台水泵在那边抽水供给用户用水，并且每台泵都有一个对应的手动按钮，还有阀对应进行控制，这些形成了最基本供水系统。然而我们进行的是恒压供水控制，我们又选用了相应型号的PLC以及与电机功率相匹配的变频器。恒压方面，为了保持管网的压力，我们选用相应压力传感器，反应管网的压力状况，实现模拟量的控制。我们参考了相关书籍和相关的网络资料，逐步的实现了完全自主设计的一套恒压供水系统，首先是有了相当完整的硬件组成部分，然后又设计了比较严密的软件，编写了相应的程序，并实现了组态的控制。关键词：变频器，恒压， PLC，MCGS 第一章 恒压供水总任务书 1.1 设计的意义 随着我国城市化水平的提高，城市人口急剧增加，居民小区不断建设且楼房层数越来越高，使原来自来水管管网压力出现不足，很多城市普遍存在着用水高峰期高层楼房上不去水的现象，导致高层居民用水难。目前采用恒压供水的一整套设备以完善原有的水压控制方式的不足。为解决此类问题，当前均采用先进的全自动恒压供水设备，此供水设备可直接与自来水管网串接，通过几台水泵的运行而对管网产生了压力，根据用水状况的不同，又要保持恒压供水，就必须改变水泵运行台数。我们是用较小功率水泵运行，这样一来实现恒压供水同时在使用过程中也可大大节能，是一种非常实用而又经济的控制方式，对于小型社区供水很有价值。1.2 设计的原始资料及基本概念 某小区用水的原始资料如下表：时 间小时用水量占最高日用水量（%）时 间小时用水量占最高日用水量（%）时 间小时用水量占最高日用水量（%）01时2.1889时5.561617时5.6612时2.32910时5.191718时5.5523时2.241011时4.961819时5.4534时2.211112时4.811920时4.8845时2.351213时4.742021时4.2956时2.531314时4.662122时3.8867时4.681415时4.902223时3.5578时5.191516时5.252324时2.02根据某个小区的用水状况原始资料，可以看出8-9，16-17时为用水的最高峰期，11-12，23-24时间段为用水的低谷时期，用水量很少。9-10，17-18为次高峰时期，22-23，12-13为次低估时期。从而可以得出以下的曲线图：第二章 系统设计框架及步骤2.1 系统设计方法 恒压供水的设计方法是建立在设计的流程之上，从系统的设计方法入手，我们在这个系统的设计方法是用逻辑的设计方案来计划的。逻辑设计方法在恒压供水的设计中占据主要的地位，有关逻辑设计的方案在后面的程序设计中也起到了很大的引导作用。设计的具体方法如下：通过这种设计方案可以得出在整个系统的设计当中，逻辑的思维和逻辑的变换是相当的重要。其中组态的连接，传感器的选型也是相当的重要，不管是从单个内容还是从具体的变化而言都有重要的特点。自动化控制系统的进一步完善是靠不断地积累过来的，抽水的水泵开始就有下一步的设计思路，不管是从电气控制的本身还是从设备的选型都要经过一系列的测试。2.2 设计规划PLC控制的恒压供水系统，它是无塔控制方式，根据控制对象进行简易的控制任务，这样就需要对整体的设计进行规划，在规划中查找漏洞，从漏洞中寻求有利的方案来控制恒压供水。 控制对象及控制装置的PLC确定以后，还要进一步的确定PLC的控制范围。一般说来，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量的参数，控制逻辑复杂的章都由PLC来 完成。另外，如紧急停车等环节，对主要控制对象还要加上手动控制功能，这就需要在设计电气系统原理图与编程时统一考虑。下面是与本次设计的恒压供水系统相类似的实物图， 2.3 工艺过程输水来的水管的水位控制器EQ来控制注水阀YV1,它们自动把水注满储水水池，只要水位底于高水位，则自动往水箱注水，水池的高低水位信号也应该送到PLC当中去，作为水位低时的报警信号，为了保证高低水位的连续性，高低水位不应相隔太远，生活用水和紧急时刻用水，其中生活用水又分为常状态下的用水和高峰的用水，这时可分为四个水泵进行供水。把水位阀YV2打到下位的时候实现正常情况的恒压供水，当YV2阀打到上位的时候系统实现紧急供水。 第三章 恒压供水硬件环境3.1水泵的基本参数计算与水泵选型A 水泵的基本参数：水泵的参数分为流量Q，扬程H，转速N，功率和效率P，n。水泵的流量Q与水泵的功率有间接的关系，水泵的扬程就是水泵所抽水的最大高度单位为米m，水泵的功率就是水泵的输出功率，水泵的工作效率就是水泵的输出功率与输入功率之间的比值。B目前的水泵电机大多为三相异步电动机，根据交流电机的特性，电机的转速n为；n=60f*(1-s)/p (3-1) 从上式可以看出电机的转速与电源的频率成正比关系，改变电源的频率就可改变电机转速，在由流体的力学知识可以得出：管网压力（设为T），流量Q和功率P之间的关系： T=P*Q （3-2）功率与水泵电机转速的关系为： P=K*n (3-3)又有流量与扬程之间的函数关系式H=K*Q*Q可以得出一个曲线图如下：C水泵电机的选型方面，我们考虑到水泵的各种参数的关系，特别是水泵的功率与管网压力之间的关系，流量的大小取决于小区的用水量，且在不同的时间段用水量也不同，可以考虑用相同功率的四台水泵电机进行控制。在这里我们采用QJ型水泵，它适用于从深井提取地下水，也可用于河流、水库、水渠等提水工程：主要用于农田灌溉及高原山区的人畜用水，亦可供城市、工厂、铁路、矿山、工地供排水使用。我们采用的电机为三相异步电机，我们选用250QJ20-56/2型号的水泵，扬程为56m,功率为15kW,流量为18m*m*m/小时。这能完全满足一个小区的生活供水，这种水泵的供水既经济又节能，还能保证有洁净的水输送到各家各户。下图为所用水泵电机的实物图。该水泵水管之间连接方便，使用起来很灵活。 3.2 变频器3.2.1 变频器的选型现在的变频器多种多样，西门子MM420，MM440变频器，市面上常见的变频器有ABB的，还有VACON、富士、日立、三菱、普传、台安、东洋等品牌的通用变频器均可通过各自可提供的选件支持上述几种或全部类型的现场总线。通用变频器除了发展单机的数字化、智能化、多功能化外，还向集成化、系统化方向发展。如西门子公司提供的MM430的变频器，主要应用在风机和泵类负载，而MM440是矢量控制的变频器，它调速的稳定性比较好，但它不适合在泵类负载上使用。MM420也能够连接泵类负载，但它所带的电机功率太小，所以不适宜在供水系统中应用，MM430变频器它使用的功率范围是在7.5kW-250kW之间，在小区的小型供水系统较为适宜。下图为MM430实物图：如果我们在恒压供水中采用MM430变频器来控制，在模拟量方面我们更容易选择比较好的模拟量的模块，变频器的控制电源为24V，水泵电机为三相绕线式异步电动机。电机的功率控制在15KW，供给电压控制在380V-400V。变频器在与S7200之间的连接，在一个确定的情况下实现。变频器采用模拟量控制的方式来实现恒压供水，在这里我们应用了EM235的模拟量控制模块来完成。在选用具体MM430的型号时，我们选择380-400V 3AC 带内置滤波器的变频器，型号为6SE6 430-2AD31-5CA0，功率为15kW.此类变频器是由微机处理器控制，并采用现代先进技术的绝缘栅双极晶体管（IGBT）作为功率输出器件，因此它具有很高运行可靠性和功能多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行时的噪生。全面完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。这也是我们选择此类变频器的另一个重要的原因。3.2.2 变频器的硬件A如下图是连接模拟量控制信号，即可对对电动机的速度进行控制，用DSP进行基本的操作图： B 西门子变频器的硬件图形，MM430的方框图如下： 3.2.3 变频器的参数设置参数设定值（四台水泵电机） 描述P0010 30初始化P09701初始化P00101启动快速调试参数组P0100 0功率以KW表示，频率50HZP0304 380电机的额定电压，单位伏特P03051.15电机的额定电流，单位安培P030715电机的额定功率，单位，KWP0310 50电动机的频率，单位，HZP0311 1398电机的额定转速，转/分P1120 5 斜坡上升时间5秒P1121 5斜坡下降时间5秒P0003 1用户访问等级选择为“标准级”P000410选择“特定值通道和斜坡发生器”P10002频率设定值选择为“模拟输入”P0003 2用户访问等级选择 为“扩展级”P0004 20选择“通讯”类参数P2000 50基频50HZ设定了以上参数，按下SB14，变频器就可以使电动机的转速由所接的电位器RW来控制。P200=20时，P0757对应低电压0V，P0759对应高电位10V，P0760对应速度为100%。在AQW0中，032767就对应电压值为-10V+10V。采用模拟量控制的方式，采用EM235为1输入1输出的混合模块。3.3传感器的选型及应用传感器的类型多种多样，有压力传感器，液位传感器，压力变送器，重力，位移等多种传感器。在恒压供水我们多应用压力传感器和液位传感器，其中压力传感器是恒压供模拟量输入的关键器件。这里我们采用恒压供水专用的TPT503压力传感器，TPT503恒压供水压力传感器采用全不锈钢封焊结构，具有良好的防潮能力及优异的介质兼容性。广泛用于工业设备、水利、化工、医疗、电力、空调、金刚石压机、冶金、车辆制动、楼宇供水等压力测量与控制。特点： 量程：01-450MPa； 综合精度：0.1%FS0.2%FS0.5%FS1.0%FS输出：420mA;05V;15V;010V；工作温度：-1080-150；供电电压：936 长期稳定性：0.1%FS/年负载阻抗：电流型最大800，电压型50K以上 ； 绝缘电阻：大于2000M100VDC振动影响：对于20HZ-1KHZ的机械振动输出变化小于0.1%FS ；密封等级：IP65PTB601一体型投入式液位变送器如图：特性: 量程 ： 00.2100mH2O 任意可选准确度 ： 0.2%FS、0.5%FS（包括非线性重复性迟滞性在内的综合误差）输出信号： 420mADC（两线制）、05VDC、15VDC、010VDC（三线制）供电电压： 1040VDC（两线制），1540VDC（三线制）介质温度： -2085环境温度： -2085零点温度漂移： 0.02%FS量程温度漂移： 0.02%FS 补偿温度： 070 3.4 PLC的选型及CPU的扩展3.4.1 PLC的选型 PLC的选型:恒压供水系统在PLC的设计方面,我们从所学的西门子PLC寻找相应的设备.我们选择比较熟悉的S7-200 PLC,它的整个硬件系统的配置方式采用整体式加积木式,即主机包含了一定数量的输入/输出(I/O)点,同时还可以扩展I/O模块和各种功能模块.以下图5是一个完整PLC组成系统:在S7-200的PLC中,我们选择了CPU224,它有14个数字量输入点,10个数字量输出点,而且它还内置时钟,它还有更强的模拟量和高数计数的处理能力,是使用最多的S7-200产品.以下为它的外部硬件图: 我们选择了CPU224, 从恒压供水的实际应用可以分析的出，分配的输入，输出点可以看出本设计有数字量输入点6个，模拟量的1个；数字量输出点14个，模拟量输出点一个。用CPU222时要用扩展模块，而用CPU226则太不经济，用CPU224需要一样的扩展模块,其价格与CPU222差不多,可它在应用的时候功能要强,范围要广. 主机CPU224模块2EM235A14/AO112位模块1EM222DO8DC24V3.4.2 CPU的扩展主机 CPU224I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1EM 222Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7EM 235AIW0 AIW2 AIW4 AIW6 AQW0EM222是一种数字量输出扩张模块，它有8DC晶体管输出，8点AC输出，8点继电器输出这几种类型。在本设计中我们采用的是8继电器输出方式,下为EM222的实物图:EM235是一种模拟量输入/输出扩张模块，它可以适用于复杂的场合,也可以直接与传感器和执行器相连.当实际应用变化时,PLC可以相应地仅仅性扩展,并可非常容易调整用户程序.以下为EM235的实物图: M235模块的输出侧有六个DIP开关SW1-SW6,进行不同的组合,可以控制和选择EM235的输出是电流量还是电压量,以及输出量的范围,下图中画出的是电压量输出,如果选择电流输出,则应将V0输出端改成I0.当S6和S2为ON,其余开关为OFF时,输出电压为0-10V.3.5变频器与PLC的连接 APLC与变频器之间的连接如下图所示：采用MM430变频器控制PLC的运行，从对电机进行调速，保证恒压供水的正常运行。根据上节说的模拟量模块EM235的特性,EM235在这里只能选择单极性输出,接线图如下图6: B在模拟量控制方式下,模拟量的输入与输出,转速随时间的变化而成上升的趋势,到了一定的时候,转速趋向稳定状态,就是从一台电机的变频启动,在一定条件下,稳定后工频运行,下台电机又变频运行起来.根据模拟量的输出的电压信号来控制变频器,再在相应的PLC指令下电机运行.下面为一电机的运行的频率与时间之间的关系:3.6 系统控制的要求A对四台水泵生活/紧急情况恒压供水系统的基本控制要求是；B生活用水的时候，系统应在较低恒压的范围内运行；C四台水泵根据恒压的需要，采取“先开先停”的原则接如和退出；D在用水量较小的时候，四台电机轮流运行每隔4个小时切换一下，在夏季或是在用水的E高峰期就用两台电机轮流的运行；E四台泵在启动的时候要有软启动功能；F在此过程中要有完善的报警功能；G对水泵还要求有手动的功能，手动只是在紧急的情况下才采取的一种方式。3.7 恒压供水的I/O分配图 名字代码 地址编码 输入信号手动和自动紧急状况 SA1 I0.0水池水位下限信号 SLL 10.1水池水位上限信号 SLH I0.2变频器报警信号 SU I0.2消铃按钮 SB9 I0.4试灯按钮 SB10 I0.5远程压力传感器电压信号 UP AIW0 输出信号1#泵工频运行接触器及指示灯 KM1，HL1 Q0.01#泵变频运行接触器及指示灯 KM2，HL2 Q0.12#泵工频运行接触器及指示灯 KM3，HL3 Q0.22#泵变频运行接触器及指示灯 KM4，HL4 Q0.33#泵工频运行接触器及指示灯 KM5，HL5 Q0.43#泵变频运行接触器及指示灯 KM6，HL6 Q0.54#泵工频运行接触器及指示灯 KM7，HL7 Q0.64#泵变频运行接触器及指示灯 KM8，HL8 Q0.7生活/紧急供水转换阀 YV2 Q1.0水池水位下限报警信号 HL7 Q1.1变频故障报警信号 HL8 Q1.2紧急报警指示灯 HL9 Q1.3报警电铃 HA Q1.4 变频器频率复位控制 KA（EMG） Q1.5 控制变频器频率电压信号 Vf AQW03.8电气控制主电路图 A如下图所示，有四台电机控制恒压供水设备。四台电机分别是M1，M2，M3，M4，接触器KM1，KM3，KM5，KM7的工频运行；变频器KM2，KM4，KM6，KM8的变频运行；FR1，FR2，FR3，FR4分别是四台水泵电机过载保护的热继电器QF1，QF2，QF3，QF4分别是变频器与四台电机之间的隔离开关；FU1主电路熔断器，VFFF为MM430变频器控制。如图8： B 当系统处于紧急供水的状态，四台电机同时运行，且仍保持恒压供水，当KM5，KM6，KM7，KM8都处于断开状态，KM1，KM2，KM3，KM4都处于闭合状态，此时四台电机都是在变频运行状态；当KM5，KM6，KM7，KM8都处于闭合状态，KM1，KM2。KM3，KM4都处于断开状态，电动机动处于工频运行，这种状态不能维持太长的时间，时间过长很难实现恒压供水，而且是相当的危险，一般在发生火灾或是，用水量太大的时候3.9 电气控制电路图如下图所示为电气控制原理图。其中有手动和自动控制方式：打在2时为自动状态，打在1为手动控制，SB1-SB10为依次控制方式。在对变频器频率进行复位的时候，只提一个干触点信号，由于PLC为4个输出点为一组共用的COM端。下图中Q0.0-Q0.7及Q1.0-Q1.5为PLC输出继电器触点。如下图11为硬件电路的点动控制电路西门子S7-200 PLC的CPU经过扩展有足够的输入输出接口，也有了模拟量的输入输出接口，下面是扩展后的PLC整体接线图10： 3.10 PID控制的算法如果一个PID回路的输出M是时间t的函数，则可以看做是比例项，积分项和微项三个部分之和。即 M(t)=K*e+Kce*e*et.-kce*e*e+Kc*de/dt以上各量都是连续量，第一项为比例项，最后一项为微分项，中间为微分项。其中e是给定值与被控制变量之差，即回路偏差。Kc为回路的增益。用计算机处理这样的控制算式，即连续的算是必须周期性地采样并进行离散化，同时各信号也要离散化，公式如下：Mn=Kc*(S*Pn-P*V)+KC*(TS/Ti)*(S*P-P*Va)+M*X+KC*(Ta/Ts)*(P*Vn-1-P*Vn 恒压供水为一条入水的阀，四台水泵供水。系统初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，这样可节省时间。我们的PID控制的定时器中断采样及输出控制。一般情况供水为设置量程的65%，在紧急情况之下是设置量程的85%，在此系统中应用了PID控制从而初步的确定，假设所采用的控制参数为以下：增益，Kc=0.4采样，TS=0.2积分，Ti=30min,微分，Td=15min3.11 PLC程序中使用的元件及功能 程序中使用的元件及功能器件地址 功能器件地址 功能VD100过程变量标准值T38工频泵减泵滤波时间控制VD104压力给定值T39工频/变频转换逻辑控制VD108PI计数器M0.0故障信号结束脉冲VD112比例系数M0.1泵变频启动脉冲VD116采样时间M0.3倒泵变频启动脉冲VD120积分时间M0.4复位当前变频运行泵脉冲VD124微分时间M0.5当前泵工频运行启动脉冲VD204变频运行频率下限值M0.6VD208正常情况变频器频率上限值M0.7新泵变频启动脉冲VD212紧急情况变频器运行频率上限值M2.0泵工频/变频转换逻辑控制VD250PI调节结果存储单元M2.1泵工频/变频转换逻辑控制VD300变频工作泵号M2.2泵工频/变频转换逻辑控制VD301工频运行的泵的台数M2.3泵工频/变频转换逻辑控制VD310倒泵时间存储器M3.1水池水位下限故障逻辑T40M3.0故障信号汇总T33工频/变频逻辑控制M3.2水池水位下限故障消铃逻辑T34工频/变频逻辑控制M3.3变频器故障消铃T37工频泵增泵滤波时间控制M3.4紧急消铃逻辑 第四章 软件环境PLC的控制过程以及流程通过软件的编程来实现。对恒压供水来说水位的调节极为的重要，对模拟信号的控制也是非常的注重。4.1 恒压供水总体软件流程4.2 PLC总流程图 PLC的子程序、PLC的中断程序第六章 组态环境采用组态技术的计算机控制系统和一般计算机控制系统的异同以及常用组态软件的功能。5.1 组态简介 组态（Configuration）的意思就是模块的任意组合。采用组态技术构成的计算机系统在硬件设计上，除采用工业PC机外，系统大量采用各种成熟通用的I/O借口设备和现场设备，基本不需要单独进行具体电路的设计。这不仅节约了硬件开发的时间，更提高了工控专用组态软件进行系统设计，软件开发的周期大大的缩短了。组态软件实际上是一个专为工控开发的工具软件。它不仅不需要用户掌握过多的编程语言的技术（甚至不需要编程），就能很好的完成一个复杂工程所需要的所有功能。组态技术是计算机控制技术综合发展的结果，是技术成熟化的标志。由于组态软件的介入，计算机控制系统的应用速度大大的提高了。国内外许多的自动化设备生产厂家都有自己基于DCS计算机系统，如德国的西门子，日本三菱，台湾的研华，中国时利和等。常用的国产的有微控可视组态，MCGS，King-view(组态王)等。一般的功能有为用户提供了数据采集与处理，画面设计，动画显示，报表输出，报警处理，流程控制等功能。本设计应用的组态软件主要是对整个系统进行模拟控制，在这里我们使用PLC的控制，在组态里面将得以实现。5.2 MCGS组态软件的设置5.2.1工程的建立开后，可如下的步骤建立工程：（1） 首先双击桌面MCGS组态环境图标，进入组态环境，出现如下图的画面。屏幕中间为工作台（2） 单击“文件”菜单，弹出下拉菜单，单击“新建工程”，如下图所示。 （3） 单击“文件”菜单，弹下拉菜单，单击“工程另存为”，弹出文件保存窗口，如下图。（4） 在所建的文件中写入“恒压供水控制系统”，单击“保存”按钮，工程建立完成 5.2.2 变量的定义步骤（1）单击工作台的“实时数据库”选项卡，进入“实时数据库”的窗口页，如下图所示。 （2）单击工作台的右侧“新增对象”按钮，数据对象列表中出项了一个新的数据对象，如左下。选种对象，单击右键“属性”，弹出数据“对象属性设置”，如右图。选择正确的对象类型，并“保存”，反复如此。 5.2.2 画面的设计与编辑（1）画面的建立，新建窗口以后，再单击“窗口属性”，弹出“用户窗口属性设置”窗口，如下图。在“窗口属性”页的“窗口名称”栏内填入“恒压供水系统画面”，“窗口位置”选“最大化显示”，其它不变，“保存”。（2）画面编辑 MCGS提供了基本绘图的工具，如画线，画矩形图，也提供了元件库，用来画较复杂的图形。画面编辑不过就是利用这些工具，对它所提供的图形进行组态而已。进入画面进行编辑如下图所示：5.2.3 按钮和动画连接（1）单击画图工具箱的“按钮”工具，在画面中画出一定的大小，调整它的位置，鼠标双击按钮，弹出“标准按钮构件属性设置”窗口，如下图 （2） 动画连接 按钮的动画连接，双击“启动按钮”，弹出“属性设置”选项卡，显示该页，如1；指示灯的动画连接，双击启动指示灯，弹出“单元属性设置”，进行如下图所示 5.2.4 定时器的使用（1）在策略中添加定时器构件：单击“运行策略”选项卡，进入“运行策略”行中，如下四个框图为是顶方式。 （2）在“循环策略”一行中单击右键“属性”，将循环执行时间改为“200ms”,确定并保存。如下图： 5.3恒压供水系统的整体画面恒压供水系统的整体画面，它是由7个阀，5个指示灯，一个储水库，四台电动构成的一个MCGS系统，只好每个器件的属性，写好了脚本程序，紧急情况画面如下。 设计画面5.4 MCGS系统脚本程序IF 阀1 = 1 THEN （依次通过控制阀的开与关，来控制电机的起停。）罐 = 罐 + 0.1ENDIFIF 阀4 = 1 AND 阀2=1 THEN 泵1指示灯 = 1水泵1 = 1 罐 = 罐 - 0.05ENDIFIF 阀4 = 0 THEN 水泵1 = 0泵1指示灯 = 0ENDIFIF 阀5 = 0 THEN 泵2指示灯 = 0水泵2 = 0ENDIFIF 阀6 = 0 THEN 泵3指示灯 = 0水泵3 = 0ENDIFIF 阀7 = 0 THEN 泵4指示灯 = 0水泵4 = 0ENDIFIF 阀5 = 1 AND 阀2 =1 THEN 泵2指示灯 = 1水泵2 = 1罐 = 罐 - 0.05ENDIFIF 阀6 = 1 AND 阀2 = 1 THEN 泵3指示灯 = 1水泵3 = 1罐 = 罐 - 0.05ENDIFIF 阀7 = 1 AND 阀2 = 1 THEN 水泵4 = 1泵4指示灯 = 1罐 = 罐-0.05ENDIFIF 阀1 = 1 AND 阀3 = 1 AND 阀4 = 1 AND 阀5 = 1 AND 阀6 = 1 AND 阀7