監(jiān)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-物料混合控制系統(tǒng).doc

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料斗將物料放入混合倉(cāng)后，又開(kāi)始下一輪的進(jìn)料。在進(jìn)料和放成品的過(guò)程都結(jié)束時(shí)，開(kāi)始放料斗中的料。系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，出現(xiàn)故障時(shí)開(kāi)始報(bào)警。 關(guān)鍵詞：物料混合 力控 電磁閥 報(bào)警目錄一.設(shè)計(jì)內(nèi)容及技術(shù)要求 1.1 任務(wù)描述1.2控制任務(wù)和要求二.畫(huà)面總體規(guī)劃 2.1 確定需要設(shè)置的畫(huà)面2.2 畫(huà)面切換關(guān)系與初始畫(huà)面三.各畫(huà)面具體設(shè)計(jì)3.1 初始畫(huà)面設(shè)計(jì)3.2 主畫(huà)面設(shè)計(jì)3.3 設(shè)備狀態(tài)畫(huà)面設(shè)計(jì)3.4 報(bào)警畫(huà)面設(shè)計(jì)3.6 混合倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面設(shè)計(jì)3.5 料倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面設(shè)計(jì)3.6 混合倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面設(shè)計(jì)四.畫(huà)面之間的動(dòng)畫(huà)連接4.1 創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)4.2 動(dòng)畫(huà)連接4.2.1 罐的動(dòng)畫(huà)連接4.2.2 閥門(mén)和攪拌器的動(dòng)畫(huà)連接4.2.3 文本的動(dòng)畫(huà)連接4.2.4 按鈕的動(dòng)畫(huà)連接4.2.5 百特儀表的連接4.3 腳本五心得體會(huì)六參考文獻(xiàn)一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及技術(shù)要求1.1 任務(wù)描述 某物料控制系統(tǒng)按一定的比例將24種顆粒狀的物料混合到一起，物料的流動(dòng)性較好。4種物料分別放在4個(gè)金屬倉(cāng)內(nèi)，每個(gè)倉(cāng)的底部安裝了一個(gè)氣缸控制的插板閥，氣缸桿帶動(dòng)閥桿左右移動(dòng)，產(chǎn)生開(kāi)、關(guān)閥的動(dòng)作?？刂茪飧椎碾姶砰y線圈通電時(shí)插板閥打開(kāi)，物料流出，電磁閥線圈斷電時(shí)插板閥關(guān)閉，物料停止流出?？刂葡到y(tǒng)中的稱(chēng)頭是一個(gè)底部為圓錐形的金屬料斗，用稱(chēng)重傳感器測(cè)量物料和稱(chēng)斗的總重量。稱(chēng)斗的下方是混合倉(cāng)，也是一個(gè)底部為圓錐形的料斗，混合倉(cāng)外的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)倉(cāng)內(nèi)的攪拌器攪漿，攪動(dòng)混合倉(cāng)內(nèi)的顆粒。稱(chēng)斗和混合倉(cāng)底部的插板閥用于放出物料，它們也用氣缸和電磁閥來(lái)控制。 該系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)原理圖如下：1.2控制任務(wù)和要求 該控制系統(tǒng)每個(gè)基本任務(wù)由一個(gè)同學(xué)側(cè)重完成，但是同時(shí)要求同學(xué)們兼顧對(duì)總的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理要了解，了解其它同學(xué)所做工作的具體過(guò)程?；救蝿?wù)： VB中構(gòu)建控制系統(tǒng)界面，通過(guò)串口獲取單片機(jī)開(kāi)發(fā)板采集的溫度或濕度信號(hào)，并顯示在界面中 VB中構(gòu)建控制系統(tǒng)界面，通過(guò)USB接口獲取數(shù)據(jù)采集卡收集的現(xiàn)場(chǎng)模擬傳感器信號(hào)，并顯示在界面中 VB中構(gòu)建控制系統(tǒng)界面，將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)SQL SERVER存儲(chǔ)并可以供前臺(tái)調(diào)用，可以采 集到組態(tài)軟件的數(shù)據(jù) 力控上位組態(tài)軟件中控制系統(tǒng)界面開(kāi)發(fā)，可以取得百特儀表溫度值，解決與VB和Wincc及數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)通訊問(wèn)題 Wincc上位組態(tài)軟件中控制系統(tǒng)界面開(kāi)發(fā)，可以取得百特儀表溫度值，解決與VB和力控的數(shù)據(jù)通訊問(wèn)題 Step7下位軟件編程，解決Step7與Wincc和Wincc flexible的模擬仿真問(wèn)題 Wincc flexible界面開(kāi)發(fā)，解決Step7與Wincc flexible的模擬仿真問(wèn)題 工作重點(diǎn)為研究KEP SERVER的工作機(jī)理及如何通過(guò)OPC協(xié)議與組態(tài)軟件通訊。附加任務(wù)（相應(yīng)任務(wù)與前面的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)）：可以將組態(tài)軟件或數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)給單片機(jī)并在液晶屏中顯示可以將組態(tài)軟件或單片機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡以一定的比例關(guān)系輸出增加利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理權(quán)限及日志功能力控、組態(tài)王和WinCC可以通過(guò)OPC相互讀寫(xiě)各自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；增加報(bào)表及組態(tài)軟件的熱備和網(wǎng)頁(yè)發(fā)布功能力控、組態(tài)王和WinCC可以通過(guò)OPC相互讀寫(xiě)各自系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；增加報(bào)表及組態(tài)軟件的熱備和網(wǎng)頁(yè)發(fā)布功能增加解決Wincc和Wincc flexible的權(quán)限管理控制問(wèn)題增加Wincc flexible的報(bào)警、報(bào)表、權(quán)限、趨勢(shì)等功能增加VB與KEP SERVER協(xié)調(diào)工作的任務(wù)；二. 畫(huà)面總體規(guī)劃2.1 確定需要設(shè)置的畫(huà)面 根據(jù)系統(tǒng)的要求，需要設(shè)置下列畫(huà)面： 開(kāi)機(jī)時(shí)顯示的初始畫(huà)面。 自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的主畫(huà)面。 設(shè)備狀態(tài)畫(huà)面，比較全面的顯示各主要變量的值和各閥門(mén)的狀態(tài)。 報(bào)警畫(huà)面，用于查看報(bào)警的歷史記錄，和打印報(bào)警報(bào)表。 料倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面，用于顯示料倉(cāng)料位的實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)。 混合倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面，用于顯示混合倉(cāng)料位的實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)。 2.2 畫(huà)面切換關(guān)系與初始畫(huà)面因?yàn)楫?huà)面?zhèn)€數(shù)不多，以初始畫(huà)面為中心，采用單線聯(lián)系的切換方式。開(kāi)機(jī)后顯示初始畫(huà)面。在初始畫(huà)面中設(shè)置到其他畫(huà)面的切換按鈕。從初始畫(huà)面可以切換到所有其他畫(huà)面，其他畫(huà)面只能返回初始畫(huà)面。初始畫(huà)面之外的畫(huà)面不能相互切換，需要經(jīng)過(guò)初始畫(huà)面的“中轉(zhuǎn)”來(lái)切換。這種畫(huà)面組織方式的層次少，除初始畫(huà)面外，其他畫(huà)面使用的畫(huà)面切換按鈕少，操作比較簡(jiǎn)單。如果需要，也可以建立初始畫(huà)面之外的其他畫(huà)面的切換關(guān)系。生成主畫(huà)面后，只需要將系統(tǒng)視圖中的“”主畫(huà)面圖標(biāo)拖放到初始畫(huà)面，就可以在初始畫(huà)面中生成切換到“主畫(huà)面”的畫(huà)面切換按鈕，按鈕上的文本“主畫(huà)面”是自動(dòng)生成的。可以用鼠標(biāo)調(diào)節(jié)按鈕的位置和大小。在屬性視圖中可以設(shè)置按鈕的背景色和文本的大小等。 三各畫(huà)面具體設(shè)計(jì)3.1 初始畫(huà)面設(shè)計(jì)打開(kāi)力控軟件，雙擊工程項(xiàng)目里的窗口，在打開(kāi)的窗口屬性下的窗口文字里寫(xiě)下“初始畫(huà)面”，即創(chuàng)建了一個(gè)名為“初始畫(huà)面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。單擊“工具箱”里的“文本”，寫(xiě)下“物料混合控制系統(tǒng)”，并居中。然后單擊“工具箱”里的“按鈕”，設(shè)置五個(gè)按鈕，分別為主畫(huà)面,設(shè)備狀態(tài)，報(bào)警界面，料倉(cāng)料位趨勢(shì)圖，混合倉(cāng)料位趨勢(shì)圖。如圖（3.1.1）所示： 圖3.1.1 初始畫(huà)面3.2 主畫(huà)面設(shè)計(jì)單擊工具欄里的新建，在打開(kāi)的窗口屬性下的窗口文字里寫(xiě)下“主畫(huà)面”，即創(chuàng)建了一個(gè)名為“主畫(huà)面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在精靈圖庫(kù)下的標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)里選擇相應(yīng)的閥門(mén)，罐和攪拌器以及需要的按鈕和文本。如圖（3.2.1）所示：圖 3.2.1 主畫(huà)面3.3 設(shè)備狀態(tài)畫(huà)面設(shè)計(jì)單擊工具欄里的新建，在打開(kāi)的窗口屬性下的窗口文字里寫(xiě)下“設(shè)備狀態(tài)畫(huà)面”，即創(chuàng)建了一個(gè)名為“設(shè)備狀態(tài)畫(huà)面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在精靈圖庫(kù)下的標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)里選擇相應(yīng)按鈕和文本。如圖（3.3.1）所示：圖 3.3.1 設(shè)備狀態(tài)畫(huà)面3.4 報(bào)警畫(huà)面設(shè)計(jì)單擊工具欄里的新建，在打開(kāi)的窗口屬性下的窗口文字里寫(xiě)下“報(bào)警畫(huà)面”，即創(chuàng)建了一個(gè)名為“報(bào)警畫(huà)面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在精靈圖庫(kù)下的標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)里選擇相應(yīng)報(bào)警按鈕，在復(fù)合組件中選擇報(bào)警。如圖（3.4.1）所示： 圖 3.4.1 報(bào)警畫(huà)面3.5 料倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面設(shè)計(jì)單擊工具欄里的新建，在打開(kāi)的窗口屬性下的窗口文字里寫(xiě)下“料倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面”，即創(chuàng)建了一個(gè)名為“料倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在復(fù)合組件中選擇曲線，取兩個(gè)趨勢(shì)曲線，分別作為料倉(cāng)實(shí)時(shí)趨勢(shì)和料倉(cāng)歷史趨勢(shì)。如圖（3.5.1）所示：3.6 混合倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面設(shè)計(jì)單擊工具欄里的新建，在打開(kāi)的窗口屬性下的窗口文字里寫(xiě)下“混合倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面”，即創(chuàng)建了一個(gè)名為“混合倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面”的窗口。設(shè)置窗口的背景顏色。在復(fù)合組件中選擇曲線，取兩個(gè)趨勢(shì)曲線，分別作為混合倉(cāng)實(shí)時(shí)趨勢(shì)和混合倉(cāng)歷史趨勢(shì)。如圖（3.6.1）所示： 圖 3.5.1 料倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面 圖 3.6.1 混合倉(cāng)趨勢(shì)圖畫(huà)面四畫(huà)面之間的動(dòng)畫(huà)連接4.1 創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)在Draw導(dǎo)航器中雙擊“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”項(xiàng)使其展開(kāi)，在展開(kāi)項(xiàng)目中雙擊“數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)”啟動(dòng)組態(tài)程序DBMANAGER.啟動(dòng)DBManager后出現(xiàn)如下圖所示的DBManager主窗口。單擊菜單條的“點(diǎn)”選項(xiàng)選擇新建或雙擊單元格，出現(xiàn)“請(qǐng)指定區(qū)域、點(diǎn)類(lèi)型”，選擇相應(yīng)的模擬I/O點(diǎn)、數(shù)據(jù)I/O點(diǎn)。如圖（4.1.1）所示：r 圖 4.1.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)具體模擬、數(shù)字I/O點(diǎn)如下：點(diǎn)名 點(diǎn)類(lèi)型 說(shuō)明level1 模擬I/O點(diǎn) 料倉(cāng)料位level2 模擬I/O點(diǎn) 混合倉(cāng)料位 a1 模擬I/O點(diǎn) 1號(hào)料 a2 模擬I/O點(diǎn) 2號(hào)料 a3 模擬I/O點(diǎn) 3號(hào)料 a4 模擬I/O點(diǎn) 4號(hào)料 sm 模擬I/O點(diǎn) 溫度 mi_valve 數(shù)字I/O點(diǎn) 料倉(cāng)閥門(mén)狀態(tài)out_valve 數(shù)字I/O點(diǎn) 混合倉(cāng)閥門(mén)狀態(tài) run 數(shù)字I/O點(diǎn) 系統(tǒng)的啟停狀態(tài) i1 數(shù)字I/O點(diǎn) 1號(hào)料閥門(mén)狀態(tài) i2 數(shù)字I/O點(diǎn) 2號(hào)料閥門(mén)狀態(tài) i3 數(shù)字I/O點(diǎn) 3號(hào)料閥門(mén)狀態(tài) i4 數(shù)字I/O點(diǎn) 4號(hào)料閥門(mén)狀態(tài) i5 數(shù)字I/O點(diǎn) 攪拌器狀態(tài) b1 數(shù)字I/O點(diǎn) 料倉(cāng)報(bào)警 b2 數(shù)字I/O點(diǎn) 混合倉(cāng)報(bào)警其中，level（料倉(cāng)料位）和leve2（混合倉(cāng)料位）需要進(jìn)行報(bào)警參數(shù)和歷史參數(shù)的設(shè)置，sm（溫度）需要數(shù)據(jù)連接，具體設(shè)置如圖(4.1.2)，圖(4.1.3)和圖(4.1.4)所示： 圖 4.1.2 報(bào)警參數(shù) 圖 4.1.3 歷史參數(shù) 圖 4.1.4 數(shù)據(jù)連接42 動(dòng)畫(huà)連接創(chuàng)建并選擇連接對(duì)象，如線、填充圖形、文本、按鈕、子圖等的動(dòng)畫(huà)連接，均可以通過(guò)雙擊需要?jiǎng)赢?huà)連接的對(duì)象，出現(xiàn)如圖（4.2.1）所示對(duì)話框。 圖 4.2.1 動(dòng)畫(huà)連接 4.2.1 罐的動(dòng)畫(huà)連接對(duì)于兩個(gè)罐來(lái)說(shuō)，就設(shè)置其“百分比填充”，選擇其為“垂直”，表達(dá)式為相應(yīng)的變量，如圖（4.2.2）所示。圖4.2.2 罐的動(dòng)畫(huà)連接罐2動(dòng)畫(huà)連接設(shè)置方法相同。4.2.2 閥門(mén)和攪拌器的動(dòng)畫(huà)連接對(duì)于六個(gè)閥門(mén)和攪拌器來(lái)說(shuō)，就設(shè)置其“顏色變化”下的“條件”，表達(dá)式為對(duì)應(yīng)的變量。如圖（4.2.3）所示。 圖4.2.3閥的動(dòng)畫(huà)連接4.2.3 文本的動(dòng)畫(huà)連接 因?yàn)槲谋居脕?lái)顯示變量的狀態(tài)，所以其為數(shù)值輸出，根據(jù)前面所述個(gè)變量的類(lèi)型，在對(duì)應(yīng)的模擬、開(kāi)關(guān)框前打鉤，相應(yīng)設(shè)置其動(dòng)畫(huà)連接，如圖（4.2.4）所示：圖4.2.4 文本動(dòng)畫(huà)連接4.2.4 按鈕的動(dòng)畫(huà)連接按鈕就是表示按一下它所出現(xiàn)的現(xiàn)象，比如開(kāi)始、結(jié)束就代表按一下就會(huì)是系統(tǒng)開(kāi)始工作或停止工作，其對(duì)應(yīng)于run.pv，而其他按鈕則代表按一下出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的窗口界面（趨勢(shì)曲線界面、報(bào)警界面、退出界面、開(kāi)機(jī)界面等）。所以對(duì)于開(kāi)始和停止動(dòng)畫(huà)連接設(shè)置，就選擇左鍵動(dòng)作，開(kāi)始對(duì)應(yīng)run.pv=1,停止對(duì)應(yīng)run.pv=0,如圖（4.2.5）所示，對(duì)于其他界面而言，則選擇窗口顯示，相應(yīng)的按鈕及顯示對(duì)應(yīng)的界面，如圖（4.2.6）所示：圖4.2.5 “開(kāi)始”按鈕的動(dòng)畫(huà)連接圖4.2.6 “初始畫(huà)面”按鈕的動(dòng)畫(huà)連接4.2.5 百特儀表的連接 將百特儀表正確連接計(jì)算到計(jì)算機(jī)后，雙擊IO設(shè)備組態(tài)，右邊一個(gè)列表，雙擊sm項(xiàng)，出現(xiàn)設(shè)備配置窗口，如圖（4.2.7）。對(duì)設(shè)備進(jìn)行如下配置：設(shè)備名稱(chēng)：sm更新周期：100毫秒超時(shí)時(shí)間：8秒設(shè)備地址：1通信方式：串口（RS232/422/485）串口：COM132位浮點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)的讀?。篎FH4 FFH3 FFH2 FFH1最大長(zhǎng)度：64包偏移間隔：10 圖4.2.7 設(shè)備配置4.3 腳本 需要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)畫(huà)：系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，1號(hào)進(jìn)料插板閥接通。進(jìn)料達(dá)到設(shè)定值時(shí)，1號(hào)料停止進(jìn)料，自動(dòng)改為進(jìn)2號(hào)料，直到進(jìn)完所有的料。進(jìn)料結(jié)束后打開(kāi)料斗下面的電磁閥，將物料放入料斗下面的混合倉(cāng)，并用攪拌器開(kāi)始攪拌。經(jīng)過(guò)設(shè)定的時(shí)間后，攪拌器停止運(yùn)行，打開(kāi)混合倉(cāng)底部的電磁閥，放出混合好的物料。放完后，關(guān)閉電磁閥。 料斗將物料放入混合倉(cāng)后，又開(kāi)始下一輪的進(jìn)料。在進(jìn)料和放成品的過(guò)程都結(jié)束時(shí)，開(kāi)始放料斗中的料。系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，出現(xiàn)故障時(shí)開(kāi)始報(bào)警。具體程序如下：IF (run.PV=1)&(level1.PV=20)&(level1.PV=45)&(level1.PV=70)&(level1.PV=100) then updown.pv=1; mi_valve.PV=1 EndifIF (run.PV=1)&(level1.PV=1)&(updown.PV=1) THEN level1.PV=level1.PV-20; mi_valve.PV=1; level2.PV=level2.PV+20; out_valve.PV=0; i5.pv=1; i4.pv=0;ENDIF if (run.PV=1)&( level2.PV=100) then updown1.pv=1; Endif IF (run.PV=1)&(level1.PV=70)&(level2.PV=1)&(updown1.PV=1) THEN level2.PV=level2.PV-25; mi_valve.PV=0; out_valve.PV=1 ENDIF if (run.PV=1)&( level1.PV=1 )then updown.pv=0 Endif if (run.PV=1)&( level2.PV=1) then updown1.pv=0 Endif IF run.PV=0 THEN mi_valve.PV=0; out_valve.PV=0 ; i1.pv=0; i2.pv=0; i3.pv=0; i4.pv=0; i5.pv=0;ENDIFIF level1.PV=100 THEN b1.pv=1;ELSE b1.pv=0;ENDIFIF level2.PV=100 THEN b2.pv=1;ELSE b2.pv=0;ENDIF五心得體會(huì)監(jiān)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何去完成一件事情。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，與同學(xué)的分工設(shè)計(jì)，和同學(xué)相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解，也學(xué)會(huì)了為人處世。課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合運(yùn)用的實(shí)踐訓(xùn)練，是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)前必不可少的一個(gè)過(guò)程?！扒Ю镏惺加谧阆隆保ㄟ^(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到了這句名言的含義。我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地的邁開(kāi)這一步，就是為明天能夠穩(wěn)健的在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了不少問(wèn)題。剛開(kāi)始拿到題目，基本一頭霧水，不知道自己要干什么。經(jīng)過(guò)與組員的討論，大概知道了需要