組態(tài)王集散控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-反應(yīng)車間控制.doc

南京工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書(論文)題 目 反應(yīng)車間控制 課 程 名 稱 集散控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 院 系 電力工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 電氣081 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn) 8-327 指 導(dǎo) 教 師 設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2011年 11月10日至 2012 年 1月4日 17目錄第一章 組態(tài)王概述21.1組態(tài)王與 i/o 設(shè)備21.2數(shù)據(jù)庫的作用21.3數(shù)據(jù)詞典中變量的類型21.4命令語言概述3第二章 反應(yīng)車間12.1反應(yīng)車間畫面12.2.立體管道流動(dòng)畫面設(shè)置12.3面板切換菜單設(shè)置22.4面板切換菜單命令語言32.5反應(yīng)車間畫面相關(guān)動(dòng)畫鏈接設(shè)置32.6反應(yīng)車間動(dòng)畫功能說明42.7反應(yīng)車間運(yùn)行畫面5第三章 歷史趨勢(shì)曲線53.1歷史趨勢(shì)曲線畫面及設(shè)置53.2歷史趨勢(shì)曲線運(yùn)行圖6第四章 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線74.1實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線畫面及設(shè)置74.2實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線畫面運(yùn)行圖7第五章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表85.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表畫面設(shè)置85.2保存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表按鈕命令語言95.3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表運(yùn)行9第六章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢106.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢畫面及設(shè)置106.2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢運(yùn)行11第七章 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表117.1 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表畫面117.2 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表運(yùn)行12第八章 1分鐘數(shù)據(jù)報(bào)表128.1 1分鐘數(shù)據(jù)報(bào)表畫面128.2 1分鐘數(shù)據(jù)報(bào)表命令語言138.3 1分鐘數(shù)據(jù)報(bào)表運(yùn)行13第九章 1分鐘數(shù)據(jù)查詢149.1 1分鐘數(shù)據(jù)查詢149.2 一分鐘數(shù)據(jù)查詢?cè)O(shè)置149.3 一分鐘數(shù)據(jù)查詢報(bào)表運(yùn)行15第十章 報(bào)警和事件1510.1 報(bào)警和事件畫面1510.2報(bào)警和事件運(yùn)行16第十一章 日歷控件1611.1 日歷控件畫面1611.2 日歷控件設(shè)置1711.3日歷控件運(yùn)行畫面17總結(jié)18第一章 組態(tài)王概述 組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)操作以及工廠資源管理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理。它基于microsoft windows xp/nt/2000 操作系統(tǒng)，用戶可以在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的所有層次的各個(gè)位置上都可以及時(shí)獲得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息。采用組態(tài)王軟件開發(fā)工業(yè)監(jiān)控工程，可以極大地增強(qiáng)用戶生產(chǎn)控制能力、提高工廠的生產(chǎn)力和效率、提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少成本及原材料的消耗。它適用于從單一設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理和故障診斷，到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式大型集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的開發(fā)。組態(tài)王軟件結(jié)構(gòu)由工程管理器、工程瀏覽器及運(yùn)行系統(tǒng)三部分構(gòu)成。工程管理器：工程管理器用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理，對(duì)已有工程進(jìn)行搜索、添加、備份、恢復(fù)以及實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入和導(dǎo)出等功能。工程瀏覽器：工程瀏覽器是一個(gè)工程開發(fā)設(shè)計(jì)工具，用于創(chuàng)建監(jiān)控畫面、監(jiān)控的設(shè)備及相關(guān)變量、動(dòng)畫鏈接、命令語言以及設(shè)定運(yùn)行系統(tǒng)配置等的系統(tǒng)組態(tài)工具。運(yùn)行系統(tǒng)：工程運(yùn)行界面，從采集設(shè)備中獲得通訊數(shù)據(jù)，并依據(jù)工程瀏覽器的動(dòng)畫設(shè)計(jì)顯示動(dòng)態(tài)畫面，實(shí)現(xiàn)人與控制設(shè)備的交互操作。1.1組態(tài)王與 i/o 設(shè)備 組態(tài)王軟件作為一個(gè)開放型的通用工業(yè)監(jiān)控軟件，支持與國(guó)內(nèi)外常見的 plc、智能模塊、智能儀表、變頻器、數(shù)據(jù)采集板卡等（如：西門子plc、莫迪康plc、歐姆龍plc、三菱plc、研華模塊等等）通過常規(guī)通訊接口（如串口方式、usb 接口方式、以太網(wǎng)、總線、gprs 等）進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。組態(tài)王軟件與 io 設(shè)備進(jìn)行通訊一般是通過調(diào)用*.dll 動(dòng)態(tài)庫來實(shí)現(xiàn)的，不同的設(shè)備、協(xié)議對(duì)應(yīng)不同的動(dòng)態(tài)庫。工程開發(fā)人員無須關(guān)心復(fù)雜的動(dòng)態(tài)庫代碼及設(shè)備通訊協(xié)議，只須使用組態(tài)王提供的設(shè)備定義向?qū)В纯啥x工程中使用的i/o 設(shè)備，并通過變量的定義實(shí)現(xiàn)與i/o設(shè)備的關(guān)聯(lián)，對(duì)用戶來說既簡(jiǎn)單又方便。組態(tài)王支持通過 opc、dde 等標(biāo)準(zhǔn)傳輸機(jī)制和其他監(jiān)控軟件（如：intouch、ifix、wincc等）或其他應(yīng)用程序（如：vb、vc 等）進(jìn)行本機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)交互。1.2數(shù)據(jù)庫的作用 數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王軟件”最核心的部分。在touchvew 運(yùn)行時(shí)，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況要以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為核心，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁。數(shù)據(jù)庫中變量的集合形象地稱為“數(shù)據(jù)詞典”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。1.3數(shù)據(jù)詞典中變量的類型 數(shù)據(jù)詞典中存放的是應(yīng)用工程中定義的變量以及系統(tǒng)變量。變量可以分為基本類型和特殊類型兩大類，基本類型的變量又分為內(nèi)存變量和i/o 變量?jī)煞N?！癷/o 變量”指的是組態(tài)王與外部設(shè)備或其它應(yīng)用程序交換的變量。這種數(shù)據(jù)交換是雙向的、動(dòng)態(tài)的，就是說在組態(tài)王系統(tǒng)運(yùn)行過程中，每當(dāng)i/o 變量的值改變時(shí)，該值就會(huì)自動(dòng)寫入外部設(shè)備或遠(yuǎn)程應(yīng)用程序；每當(dāng)外部設(shè)備或遠(yuǎn)程應(yīng)用程序中的值改變時(shí)，組態(tài)王系統(tǒng)中的變量值也會(huì)自動(dòng)改變。所以，那些從下位機(jī)采集來的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機(jī)的指令，比如反應(yīng)罐液位、電源開關(guān)等變量，都需要設(shè)置成“i/o 變量”。那些不需要和外部設(shè)備或其它應(yīng)用程序交換，只在組態(tài)王內(nèi)使用的變量，比如計(jì)算過程的中間變量，就可以設(shè)置成“內(nèi)存變量”。基本類型的變量也可以按照數(shù)據(jù)類型分為離散型、實(shí)型、整型和字符串型。1、內(nèi)存離散變量、i/o 離散變量類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的布爾（bool）變量，只有0、1 兩種取值，用于表示一些開關(guān)量。2、內(nèi)存實(shí)型變量、i/o 實(shí)型變量類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的浮點(diǎn)型變量，用于表示浮點(diǎn)數(shù)據(jù)，取值范圍10e-3810e+38，有效值7 位。3、內(nèi)存整數(shù)變量、i/o 整數(shù)變量類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的有符號(hào)長(zhǎng)整數(shù)型變量，用于表示帶符號(hào)的整型數(shù)據(jù)，取值范圍 21474836482147483647。4、內(nèi)存字符串型變量、i/o 字符串型變量類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的字符串變量，可用于記錄一些有特定含義的字符串，如名稱、密碼等，該類型變量可以進(jìn)行比較運(yùn)算和賦值運(yùn)算。特殊變量類型有報(bào)警窗口變量、歷史趨勢(shì)曲線變量、系統(tǒng)變量三種。1.4命令語言概述 組態(tài)王除了在定義動(dòng)畫連接時(shí)支持連接表達(dá)式，還允許用戶編寫命令語言來擴(kuò)展應(yīng)用程序的功能，極大地增強(qiáng)了應(yīng)用程序的可用性。 命令語言的格式類似語言的格式，工程人員可以利用其來增強(qiáng)應(yīng)用程序的靈活性。組態(tài)王的命令語言編輯環(huán)境已經(jīng)編好，用戶只要按規(guī)范編寫程序段即可，它包括：應(yīng)用程序命令語言、熱鍵命令語言、事件命令語言、數(shù)據(jù)改變命令語言、自定義函數(shù)命令語言和畫面命令語言等。 命令語言的句法和語言非常類似，可以說是的一個(gè)簡(jiǎn)化子集，具有完備的詞法語法查錯(cuò)功能和豐富的運(yùn)算符、數(shù)學(xué)函數(shù)、字符串函數(shù)、控件函數(shù)、sql 函數(shù)和系統(tǒng)函數(shù)。各種命令語言通過“命令語言編輯器”編輯輸入并進(jìn)行語法檢查，在運(yùn)行系統(tǒng)中進(jìn)行編譯執(zhí)行。命令語言有六種形式，其區(qū)別在于命令語言執(zhí)行的時(shí)機(jī)或條件不同：1、應(yīng)用程序命令語言 可以在程序啟動(dòng)時(shí)、關(guān)閉時(shí)或在程序運(yùn)行期間周期執(zhí)行。如果希望周期執(zhí)行，還需要指定時(shí)間間隔。2、熱鍵命令語言 被鏈接到設(shè)計(jì)者指定的熱鍵上，軟件運(yùn)行期間，操作者隨時(shí)按下熱鍵都可以啟動(dòng)這段命令語言程序。3、事件命令語言 規(guī)定在事件發(fā)生、存在、消失時(shí)分別執(zhí)行的程序。離散變量名或表達(dá)式都可以作為事件。4、數(shù)據(jù)改變命令語言 只鏈接到變量或變量的域。在變量或變量的域值變化到超出數(shù)據(jù)字典中所定義的變化靈敏度時(shí)，它們就被觸發(fā)執(zhí)行一次。5、自定義函數(shù)命令語言 提供用戶自定義函數(shù)功能。用戶可以根據(jù)組態(tài)王的基本語法及提供的函數(shù)自己定義各種功能更強(qiáng)的函數(shù)，通過這些函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工程特殊的需要。6、畫面、按鈕命令語言可以在畫面顯示時(shí)、隱含時(shí)或在畫面存在期間定時(shí)執(zhí)行畫面命令語言。在定義畫面中的各種圖索的動(dòng)畫連接時(shí)，可以進(jìn)行命令語言的連接。第二章 反應(yīng)車間2.1反應(yīng)車間畫面 圖1 反應(yīng)車間畫面2.2.立體管道流動(dòng)畫面設(shè)置2.2.1在立體管道流動(dòng)選項(xiàng)輸入如下圖所示命令，實(shí)現(xiàn)由開關(guān)控制的流動(dòng)效果。 圖2 立體管道動(dòng)畫鏈接設(shè)置圖2.3面板切換菜單設(shè)置 圖3 面板切換菜單設(shè)置圖2.4面板切換菜單命令語言 圖4 面板切換菜單設(shè)置命令語言圖2.5反應(yīng)車間畫面相關(guān)動(dòng)畫鏈接設(shè)置 1.退出按鈕設(shè)置：動(dòng)畫鏈接窗口中，在彈起項(xiàng)命令語言輸入exit(0); 2.催化劑液位柱形顯示：在柱形動(dòng)畫鏈接窗口中，選縮放按鈕后表達(dá)式選本站點(diǎn)催化劑灌液位，方向豎向。 3.指示燈閃爍表達(dá)式輸入：本站點(diǎn)開關(guān)=1 4.數(shù)據(jù)液位顯示：選擇相應(yīng)顯示的液位變量。 5.在命令語言中，數(shù)據(jù)改變項(xiàng)輸入下圖設(shè)置，實(shí)現(xiàn)閥門的開閉轉(zhuǎn)換。 圖5 數(shù)據(jù)改變命令語言圖2.6反應(yīng)車間動(dòng)畫功能說明反應(yīng)車間由模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，控制面板和顯示面板組成。其中原料油液位，催化劑液位，成品油液位為i/o整數(shù)，寄存器類型有increa、decrea兩種，開關(guān)、指示燈、閥門為i/o離散量。畫面切換菜單實(shí)現(xiàn)畫面切換，退出按鈕在運(yùn)行時(shí)退出運(yùn)行系統(tǒng)，開關(guān)控制三個(gè)閥門的開閉轉(zhuǎn)換，當(dāng)閥門打開時(shí)指示燈會(huì)閃爍，關(guān)閉則不閃。2.7反應(yīng)車間運(yùn)行畫面 圖6 反應(yīng)車間運(yùn)行圖（1) 圖7反應(yīng)車間運(yùn)行圖（2）第三章 歷史趨勢(shì)曲線3.1歷史趨勢(shì)曲線畫面及設(shè)置 圖7 歷史趨勢(shì)曲線畫面圖 圖8 歷史趨勢(shì)曲線設(shè)置圖3.2歷史趨勢(shì)曲線運(yùn)行圖 圖9 歷史趨勢(shì)曲線運(yùn)行圖第四章 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線4.1實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線畫面及設(shè)置 圖10 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線畫面圖圖11 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線設(shè)置圖4.2實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線畫面運(yùn)行圖 圖12 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線運(yùn)行圖第五章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表5.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表畫面設(shè)置 圖13 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表畫面圖5.2保存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表按鈕命令語言 圖14 保存實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表按鈕設(shè)置圖5.3實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表運(yùn)行 圖15 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表運(yùn)行圖第六章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢6.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢畫面及設(shè)置 圖16 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢畫面圖 圖17 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢按鈕設(shè)置圖6.2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢運(yùn)行 圖18 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表查詢運(yùn)行圖第七章 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表7.1 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表畫面注：歷史數(shù)據(jù)表查詢按鈕彈設(shè)置彈起時(shí)：reportsethistdata2(1,1);命令。7.2 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表運(yùn)行第八章 1分鐘數(shù)據(jù)報(bào)表8.1 1分鐘數(shù)據(jù)報(bào)表畫面8.2 1分鐘數(shù)據(jù)報(bào)表命令語言8.3 1