SW加热反应炉系统设计

1、衢州学院组态软件实训报告题 目：加热反应炉系统设计作 者：孙威学 号：3080226121系（部）：信息与电子工程系专业班级：08过自（1）指导教师：吐虹第一章工作任务及实验意义2第二章工程分析3第三章加热反应炉自动控制系统的制作511第四章程序清单第一章实训的意义组态软件技术实训是生产过程自动化专业教学中重要的实践教学环节之一， 它是在学生具有了基本的过程控制技术与自动化仪表知识以后，为了强化学生所 学的知识和提高学生的初步设讣能力及实际动手能力而开设的实践与软件相结 合的教学。一、工作任务完成图1-1所示的MCGS-S7200加热反应炉监控系统设计。第二章工程分析在开始组态工程之前，先对该

2、工程进行剖析，以便从整体上把握工程的结构、流程、需实现 的功能及如何实现这些功能。 2.1工程框架： 1）个用户窗口：加热反应炉控制系统。主要包括：加热炉、加热电阻丝、四个 阀、两个液位传感器、压力传感器、温度传感器、温度汁、压力表、加热指示灯、 流动管件、六个控制按钮。 2）立时器构件的使用 3）个策略：启动策略、退出策略、循环策略 数据对象：0 2.2图形制作： 机械手控制系统窗口 加热炉、加热电阻丝、加热指示灯 卸放阀、进料阀、氮气阀、排气阀、温度计、压力表 六个控制按钮、上下液位传感器、压力传感器、温度传感器。 2.3流程控制： 按启动按钮后，系统运行；按停止按钮后，系统停止。两者信号

3、总相反。 第一阶段：送料控制 1）检测下液而XI、炉内温度X2、炉内压力X4是否都小于给泄值（都为“0” ） o 若是,则开启排气阀Y1和进料阀Y2。 2）当液位上升到上液面X3时，应关闭排气阀Y1和进料阀Y2。 3）延时10s,开启氮气阀Y3,氮气进入反应炉，炉内压力上升。 4）当压力上升到给泄值时，即X4=l,关断氮气阀，送料结朿。 第二阶段：加热反应控制 1）接通加热炉电源Y5。 2当温度升到给泄值时（此时信号X2=l）,切断加热电源，加热过程结束。 第三阶段：泄放控制 1）延时10s,打开排气阀Y1,使炉内压力降到给定值以下（此时X4=0） o 2打开泻放阀Y4,当炉内溶液降到下液面以

4、下（此时Xl=0）,关闭泻放阀Y4和排气阀Y1。系统恢复到原始状态，准备进入下一个循环 2.4安全机制： 对工程进行加密第三章加热反应炉自动控制系统的制作 3建立工程 可以按如下步骤建立样例工程： 1）鼠标单击文件菜单中“新建工程”选项，如果MCGS安装在D盘根目录下， 则会在D： MCGSWORK下自动生成新建工程，默认的工程名为：“新建工程 X.MCG”（X表示新建工程的顺序号，如：0、1、2等） 2）选择文件菜单中的“工程另存为”菜单项，弹出文件保存窗口。 3）在文件名一栏内输入“加热反应炉控制系统”，点击“保存”按钮，工程创 建完毕。 3.2制作工程画面 按照范例插入元件，构成基本的静

5、态工程画而。 3.3建立画而 1）在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，建立“窗口0”。 2）选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设垃” o 3）将窗口名称改为：水位控制：窗口标题改为：机械手控制；窗口位置选中“最 大化显示”，其它不变，单击“确认”。 4） 在“用户窗口”中，选中“加热反应炉控制”，点击右键，选择下拉菜单 中的“设置为启动窗口”选项，将该窗口设置为运行时自动加载的窗口。 3.4编辑画而 选中“加热反应炉控制”窗口图标，单击动画组态”，进入动画组态窗口，开 始編辑画面。 3.5制作文字框图03.6图形的绘制 3.7构件的选取 加热炉的绘制：单击绘图工具箱中的（插

6、入元件）图标，弹岀对象元件管理对话 框，如图：对霞元件列表柚类型|3曰反应器反应器1 3I反应器2 反应器3 3反应器4 3反应器5 3反应器6 3I反应器7 反应器8 0|反应器93反应器103反应器11 住反应器12 反应器13 3反应器1Ai n反应器22J專 I皮应器25皮应器26匚二袪1下芯1改名1讯除分类战.注释反应器24 :.卜m.皮应黠0 “确定| 取消图2反应炉构件的选择 整体画而 最后生成的画面见图1。 XI、X2、X3、X4按钮的设置。“XI”按钮的连接方式略有不同，在标准 按钮构件属性设這窗口中，打开操作属性标签。选中数据对象值操作，点中“？ ” 选数据库中的“XI”参

7、疑，在前而的操作中选“取反操作”具体操作如图。其 他X2、X3、X4参疑设置和XI类同。 图5标准按钮构件属性操作属性设巻 3.9.2构件动画的设置 1)排气阀、进料阀、氮气阀、泄放阀关断或者打开状态表示。双击排气阀构件, 弹岀单元设宜属性菜单。打开动画连接标签，点选动画连接页而上的组合图符。 点击组合图符后而的弹出动画组态属性设置页而。打开属性设置标签，选中 颜色动画连接项中的填充颜色。此时在动画组态属性页而中出现填充颜色标签。 打开填充颜色标签，表达式项选中数据库的Y1参量，在下面的填充颜色连接中， 增添两个填充颜色，Y1的具体操作过程，由图1和图2所示。从图2动画组态单元 中我们可以看出

8、，实现动画连接主要有颜色动画连接、位置动画连接、输入输岀 三大类，再每大类中又有三个小项。因此在本实训中表达排气阀开关的动画同时 可以采用其他的动画方式，颜色动画模式仅供参考。后面的构件也都按此类似操 作。图6排气阀单元属性设苣4.1控制程序的编写1）单击新增策略行末端的方块，泄时器被加到该策略。左时器的功能分为，启停功能：在需要的时候被启动，在需要的时候被停止。计时功能：启动后进行计 时。汁时时间设定功能，即可以根据需要设左时汁时。状态报告功能：即是否到 设左时间。复位功能，即在需要的时候重新开始记时。对左时器属性设置。双击 新增策略行末端的定时器方块，出现定时器属性设置。如图所示。內容注释

9、I定时霜IW（kj| 确认y | 取泪凹 | 帮助（凹 图15立时器构件的设左 在“设左值”栏填入：10,代表设泄时间为12s。在“当前值”栏，填入：ZHV3。 在“计时条件” 一栏填入ZHV2=lo在“复位条件” 一栏，填入：ZHV2=0.在“计时状态” 一栏填入ZHVk在“内容注释” 一栏，填入：左时器。单击“确 认”按钮，退出立时器属性设苣。保存。 2）脚本程序基本语句。共有四种语句。 赋值语句的形式为：数据对象=表达式。赋值语句用赋值号（）来表示， 它具体的含义是：把右边表达式的运算值賦给左边的数据对象。赋值号左 边必须是能够读写的数据对象，如：开关型数据、数值型数拯、事件型数据以及

10、能进行写操作的内部数据对象。而组对彖、事件型数据、只读的内部数据对象、 系统内部函数以及常量，均不能出现在赋值号的左边，因为不能对这些对象进行 写操作。 3）回到组态环境，进入循环策略组态窗口，如图所示。单击工具栏“新增策略行”按钮勾，在立时器下增加一行新策略。选中策略工具箱的“脚本程序”，光标变为手形。单击新增策略行末端的小方块，脚本程序被加到该策略。双击“脚本程序”策略行末端的方块I.出现脚本程序编借窗口。输入如下的程序淸单。顿CG5组态环境-珮般:定曲 辎if毎Q IA資口辆恤)率按鮒定的时丽坏筋ni定曲腳本程序-p-S) I图16 循环策略的组态程序淸单如下：水位变化动画效果 IF Y

11、2=0 THEN，进料阀开 水=水+0.5 IF 水80 THEN水=80 ENDIF ENDIF IF水=70 then限液位器报警 X3=l ELSE X3=0 ENDIF IF Y4=0 THEN，泻放阀开 水=水-05 IF 水0 THEN 水=0 ENDIF ENDIF IF水=20 THEN 下限液位器报警X1=OELSEXl=lENDIF压力变化控制IFY3=0 THEN压力=压力+0.5IF 压力100 THEN压力=100ENDIFENDIFIF Y 1=0 THEN压力=压力0.5IF 圧力vOTHEN压力=0ENDIFENDIFIF 压力=80 THENX4=lELSEX

12、4=0ENDIF温度控制IF Y5=0 THEN温度=温度+0.5IF 温度100 THEN温度=100ENDIFIF 温度vOTHEN温度=0 ENDIF ENDIF IF 温度=80 THEN X2=l ENDIF动作控制 IFSB2=1 THEN，按下停止按钮，所以阀断开 Yl=l Y2=l Y3=l Y4=l Y5=l ENDIF IFSB1 = 1 THEN，按下启动按钮 IFJIEDUAN=OTHEN如果是第1阶段，则 IFX1=O AND X2=0 AND X4=0 THEN Yl=0 排气，压力开始下降 2=0 进料，液位开始上升 ENDIF IF X3=l THEN液位升到上限 Yl=l 停止排气 Y2=l，停止进料 ZHV2=1启动左时器 ENDIF IFZHV1=1 THEN 时间到 Y3=0 进氮气,压力开始上升 ENDIF IFX4=1 THEN，压力升到给泄值 Y3=l 停止进氮气 JIEDUAN=1 进入第2阶段 ZHV2=0，淸零并停止左时器 ENDIF ENDIF IF JIEDUAN=1 THEN 处于第二阶段时 IF X2=0 THEN 5=0加热，温度开始上升 ENDIF IFX2=1THEN 温度升到设泄值 Y5=l停止加热 ZHV2=1启动左时器 JIEDUAN=2进入第3个阶段ENDIFENDIF温度=温度-0IFJIEDUA