基于组态王的液位控制系统设计.pdf

《控制系统分析与综合》任务书

题目:液位控制系统设计

本实训综合运用自动化原理、PLC技术以及组态软件等相关课程，通过本实训的锻炼,
使学生掌握自动化系统的基础理论、技术与方法，巩固和加深对理论知识的理解。本课题针
对液位控制系统作初步设计和基本研究，该系统能对水箱液位信号进行采集,以PLC为下位
机,以工控组态软件组态王设计上位机监控画面，运用PID控制算法对水箱液位进行控制。

二、工程训练目的

通过本次工程训练使学生掌握运用组态王软件及PLC构建工业控制系统的能力，增强
学生对PLC控制系统以及组态王软件的应用能力，培养学生解决实际问题的能力，为今后
从事工程技术工作、科学研究打下坚实的基础.

三、工程训练内容

1)确定PLC的I/O分配表；
2)根据PID控制算法理论,运用PLC程序实现PID控制算法；
3)编写整个液位控制系统实训项目的PLC控制程序；
4)在组态王中定义输入输出设备；
5)在组态王中定义变量；
6)设计上位机监控画面；
7)进行系统调试。

四、工程训练报告要求

报告中提供如下内容：
1、目录
2、任务书
3、正文
4、收获、体会
5、参考文献

五、工程训练进度安排

周次工作日工作内容
第1布置课程设计任务，查找相关资料

一2完成总体设计方案
周3完成PLC程序设计
4完成监控画面设计
5
1调试
第2
二3准备训练报告
周4完成训练报告并于下午两点之前上交
5答辩

本工程训练满分为100分，从工程训练平时表现、工程训练报告及工程训练答辩三个方
面进行评分，其所占比例分别为20％、40％、40％。

总体设计方案

2。1关于组态王的概述

组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源
管
理于一体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管
理.它基于MicrosoftWindowsXP/NT/2000操作系统,用户可以在企业网络的所有层次的各
个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地
增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的
消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管
理系统的开发.
组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成。
工程管理器：工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理,对已有工程进行搜索、
添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。
工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关
量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。
运行系统:工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计
显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。

2.2组态王与I/O设备

组态王软件作为一个开放型的通用工业监控软件，支持与国内外常见的PLC、智能模
块、智能仪表、变频器、数据采集板卡等(如:西门子PLC、莫迪康PLC、欧姆龙PLC、
三菱PLC、研华模块等等)通过常规通讯接口（如串口方式、USB接口方式、以太网、总
线、GPRS等)进行数据通讯。
组态王软件与IO设备进行通讯一般是通过调用*。dll动态库来实现的，不同的设备、
协
议对应不同的动态库。工程开发人员无须关心复杂的动态库代码及设备通讯协议,只须使用
组态王提供的设备定义向导，即可定义工程中使用的I/O设备，并通过变量的定义实现与
I/O
设备的关联,对用户来说既简单又方便。

。3组态王的开放性

组态王支持通过OPC、DDE等标准传输机制和其他监控软件（如：Intouch、Ifix、Wincc
等)或其他应用程序（如:VB、VC等）进行本机或者网络上的数据交互。

4A3000现场系统使用说明

2.4.1系统简介

A3000过程控制教学与实验系统包括以下部分：

A3000-CS过程控制系统；A3000FBS总线型现场系统或A3000—FS常规型现场系统。

系统的消耗指标：三相四线制电源（380VAC），最大用电6kW;单相电源（220VAC)，

最大用电1kW；自来水150升，重复使用。
2。4.2现场系统组成

A3000高级过程控制实验系统独创现场系统概念,而不是对象系统。现场系统包括了实

验对象单元、供电系统、传感器、执行器（包括电动调节阀、变频器及移相调压器）、以及

半模拟屏,从而组成了一个只需接受外部标准控制信号的完整、独立的现场环境。它具备如

下特点：

现场系统通过一个现场控制箱，集成供电系统、变频器、移相调压器、以及现场继电器，

所有驱动电力由现场系统提供。它仅需通过标准接线端子接收标准控制信号