液位监控系统组态设计

1、 自动化专业综合设计报告设计题目： 液位控制监控系统组态设计 所在实验室： 指导教师： 学生姓名 班级 学号 成绩评定： 一、 设计任务、目的 利用MCGS工控组态软件，结合实验系统，完成上位机监控系统的设计。通过本设计，学会组态软件的基本使用方法、组态技术，为从事计算机控制方面的工作打下基础。二、 监控系统原理框图，液位控制原理框图 监控系统原理框图：水罐水泵智能仪表计算机液位变送器液位控制系统原理框图：水罐水泵智能仪表液位变送器三、 界面设计说明，系统数据变量定义说明 1、本设计要求实现的界面要求如下：（1） 实现水的流动动画，计算机与仪表通讯动画；（2） 当前液位显示、控制量输出显示；（

2、3） 液位实时显示曲线；（4） 液位超限报警记录表，报警指示灯显示；（5） 液位设定值、PID三个参数的设置（利用click事件，写脚本程序）。（6） 在主窗口上添加菜单项，点击，可以调用不同窗口界面（自己添加用户窗口）。（7） 策略使用：选运行策略，在启动策略中添加策略行，编写脚本程序，初始化某个变量，使其在界面上显示出来。（8） 添加用户策略，添加策略行，编写脚本程序，写入控制量值0，关闭阀。在主窗口中设置菜单“停止实验”，点击，调用该策略。（9） 最后实现液位简单的仿人智能控制，当液位超过上限时，报警，同时减小阀的开度，减小流量；当液位低于下限时，报警，加大阀的开度，加大流量，使液位在上

3、下限区域波动。上下限的值可以在界面上设置。2、 工程设计中的设备窗口设计，参考步骤如下：（1） 双击桌面图标进入组态环境（2）点击，新建工程文件，点击 文件 将工程保存（3）点击，然后双击，出现一个空白的设备窗口界面（4）点击打开设备工具栏，点击设备管理，（以智能仪表为例）（5）双击，然后双击，再双击（6）双击点击找到宇光仪表并点击，双击AI808，再双击，点击确认，（7）在设备工具箱中双击，然后双击，可以看到的组态设置（8）双击，进行通讯组态，一般只需将串口短号改为0-COM1,其余参数不用更改，设置完毕点击确认（9）双击，点击（10）设置对应数据对象，可根据自己实验需要填写不同的对应数据对

4、象（为方便读懂程序建议采用简单易记的参数名，其他参数可参看帮助中中智能仪表下面的宇光仪表说明），com一般用于后面工程中显示通讯状态，PV值是仪表读过来的实时采集值，SV是设定值，OP是仪表的输出百分比（仪表输出为4-20mA，将这个区间100等分后对应的值，百分比换算成电流强度：op*0.16+4），（11）设置完毕点击检查，选择全部添加，点击确定。（12）打开智能仪表，连接好通讯线，再次双击进入到 设备调试 界面可以看到数据采集的信号，如果com的通道值不为0则通讯不成功。界面图如下：策略模块：系统数据变量定义说明脚本程序：循环策略：!setdevice(设备1,6,"write

5、(0,设定值)")'上下限设定'!SetAlmValue(液位,液位上限,3) !SetAlmValue(液位,液位下限,2)液位=ai808pvif 切换=0 thenif 液位<液位下限 then调节阀=1else调节阀=0endifif 液位>液位上限 then调节阀=0else调节阀=1endifif i=1 then if jd=1 then 'OP值调节' if ai808pv<设定值 then !setdevice(设备1,6,"write(26,2)") if ai808pv>(设定值-1)

6、then !setdevice(设备1,6,"write(26,1.3)") endif else !setdevice(设备1,6,"write(26,0.8)") endif endif if pid=1 then error=ai808sv-ai808pv '设定-采集' sumerror=error+sumerror if sumerror>200 then sumerror=200 if sumerror<-200 then sumerror=-200 uk=ai808p*error+ai808i*sumerror+

7、ai808d*(error-lasterror) lasterror=error op=uk if op<0.5 then op=0.5 endif if op>4 then op=4 endif !setdevice(设备1,6,"write(26,op)") lastuk=uk endifelse !setdevice(设备1,6,"write(26,0)") endifelseif 切换=1 then!setdevice(设备1,6,"write(26,ai808op)")endifendifPID策略：pid=1j

8、d=0继电控制策略：pid=0jd=1开始/结束策略：i=1/0四、 调试存在问题及解决方法调试过程界面：存在的问题及解决方法： 一开始用PID控制进行调节使得到理想曲线时，曲线振荡和超调都比较大，所以就选择了一组比较合适的Kp、Kd、Ki的值，得到了算是理想的曲线。在不用PID调节改用继电调节时没能实现，所以试着在界面上加一个手动控制，主要是控制阀的开度op，加了一个模式转换的方框，并对脚本程序进行了一定的修改，但仍然没能解决这个问题。经指导老师的解说了解了我们做的试验结果并不准确，没能实现下位机对上位机的控制，只一味地用PID调节来实现对水流平衡的控制。五、 学习体会，总结 通过此次试验，我对组态环境的运行及一些基本的操作有了更深入的了解，也对计算机控制系统的重要性及广泛应用有了更多的认识。激发了我对计算机控制系统的兴趣，也使我深刻认识到自己以前所学到的知识