#基于PLC壓力控制系統(tǒng)畢業(yè)設計

1、基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 摘要 I ABSTRACT I.I. HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 第一章 緒論 1 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 課題概述 1課題來源及研究意義 1設計內(nèi)容及要求 1 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document PLC 可編程邏輯控制器 1PLC 可編程邏輯控制器介紹 1PLC 控制在國內(nèi)外的發(fā)展

2、和使用 2PLC 控制器的發(fā)展趨勢 2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 論文組織結(jié)構(gòu) 3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第二章 系統(tǒng)總體設計方案 5 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 系統(tǒng)總體設計方案 5系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 5控制方式介紹 6 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 系統(tǒng)硬件設計方案 7 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 系統(tǒng)軟件設計方案

3、7數(shù)字濾波方式的設計 8PID控制算法設計 8 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第三章 系統(tǒng)硬件設計的實現(xiàn) 10 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 3.1系統(tǒng)硬件選型 10壓力對象裝置選型 10PLC控制器選型 11 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 3.2系統(tǒng)硬件的連接和通訊 13PLC和壓力對象裝置的連接 13PLC和 PC計算機間的連接和通訊 13 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 第四章

4、 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn) 15 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document PLC控制程序 15STEP 7軟件介紹 15PLC硬件組態(tài) 15PLC控制程序的實現(xiàn) 16上位機實時監(jiān)控程序 22WinCC 組態(tài)軟件介紹 22實時監(jiān)控程序的實現(xiàn) 23 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 第五章 系統(tǒng)投運和調(diào)試 29 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 系統(tǒng)運行方法 29 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 系統(tǒng)的調(diào)試 2

5、9硬件間的通訊狀態(tài)的診斷 29PID參數(shù)的整定 30調(diào)試過程中的問題及其解決辦法 42 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 第六章 總結(jié)和展望 44 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 課題研究總結(jié) 44 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 后續(xù)工作展望 45結(jié)束語 錯. 誤！未定義書簽。 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 參考文獻 47ii摘要鑒于壓力控制在工業(yè)中的廣泛使用，研究 PLC 在壓力控制系

6、統(tǒng)中的使用是教學 乃至實踐技能培養(yǎng)的一個很重要的環(huán)節(jié)。本課題針對實驗室現(xiàn)有的壓力控制對象， 提出了一種基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)的設計方案，該系統(tǒng)采用兩級計算機控制，底 層選用 PLC 作為控制器，上層選用 PC 計算機為上位機。本次設計系統(tǒng)以西門子 S7-300 PLC 為控制器，采用 STEP7 軟件構(gòu)造系統(tǒng)硬件組 態(tài)和編寫控制程序，完成現(xiàn)場壓力信號的數(shù)據(jù)采集、數(shù)字濾波和 PID 自動控制。上 位 PC 機選用工業(yè)組態(tài)軟件 WinCC 編寫監(jiān)控界面，完成對現(xiàn)場的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)的 存儲，并能對現(xiàn)場工藝過程進行模擬動態(tài)以及顯示實時趨勢曲線。在實驗室調(diào)試過程中，系統(tǒng)軟件運行良好，系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)字

7、 PID 調(diào)節(jié)，監(jiān)控界 面基于 WINDOWS ，操作簡便，具有較強的可靠性和實用性，滿足現(xiàn)場控制的要求， 達到了設計目標。關(guān)鍵詞 PLC 控制器， WinCC 組態(tài)，壓力過程控制， PID 控制算法ABSTRACTSince pressure control system was widely used in the realms of industrial control, the research of the application of PLC in pressure control system is a very important link for teaching and p

8、ractical skills training. According to pressure control object in the laboratory currently, this essay proposed a design proposal of pressure control system based on PLC. The system is consist of two layers of computer control. PLC controller performs as the slave computer in a base layer, while a P

9、C functions as the host computer in the upper layer.The system use Siemens S7-300 PLC for controller, and software STEP 7 for both the configuration of the PLC hardware and the designing of control program, to accomplish the data acquisition, digital filter of field pressure signal and PID auto cont

10、rol. On the PC, WinCC(a dustrial configuration software) is a means of compiling the monitoring and controlling interface, to accomplish the real-time monitoring and data storage, and be able to simulate the process of dynamic process and display the real-time trend curve.During the commissioning pr

11、ocess in the laboratory, software of the system runs well. The system realized the digital PID regulating, due to the WINDOWS-based monitoring interface, the system was with advantages in easy operation, strong reliability and practicability. The system satisfied control requirements, and reached th

12、e target of the design.KEY WORDS PLC Controller，WinCC Configuration，Pressure Process Control， PID ControlII第一章 緒論基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第一章 緒論課題概述課題來源及研究意義 該課題來源于中南大學信息科學和工程學院過程控制實驗室的教師科研題，題 目類型屬于實驗研究。在一些生產(chǎn)現(xiàn)場，如各種冶煉生產(chǎn)中，容器罐內(nèi)氣體壓力必須保持在一定的范 圍內(nèi)，反應才可以正常進行。適宜的壓力下，反應速率可以達到最高，而且原料和 催化劑的利用更為徹底。可見，壓力過程控制是一項富有意義的研究。

13、 隨著技術(shù)的 發(fā)展， PLC 的性能不斷提高，其價格也能讓更多的中小型企業(yè)接受。近年來，越來 越多的中小設備開始采用 PLC 進行控制， PLC 在我國的使用增長十分迅速。本課題 研究的基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)接線簡單、可移植性強、靈活方便、具有強大的 人機交互功能，并且可以實現(xiàn)在線調(diào)試，將在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛使用。設計內(nèi)容及要求本課題的設計內(nèi)容是基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用，即設計一個以 S7-300 PLC為控制器的壓力控制系統(tǒng)，根據(jù)過程壓力系統(tǒng)的控制要求選用合適的檢 測裝置和執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)壓力過程量的自動控制。系統(tǒng)要求采用兩級計算機控制，底層選用 PLC 作為控制器，上層選

14、用 PC 計算 機為監(jiān)控機，用WinCC 組態(tài)軟件編制上位機的監(jiān)控軟件， 完成人機界面的控制功能， 實現(xiàn)一套完整的集測量、控制、組態(tài)、監(jiān)視為一體的壓力自動控制系統(tǒng)。PLC 可編程邏輯控制器PLC 可編程邏輯控制器介紹可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller) ，簡稱 PLC ，在二十世紀 六十年代美國推出，主要用來取代傳統(tǒng)繼電器實現(xiàn)邏輯控制1 。 20世紀 70年代，人們將微機技術(shù)使用到 PLC 中，使得其更多的發(fā)揮計算機的功能，遠遠超過了 邏輯控制的范圍， 從而真正成為一種電子計算機工業(yè)控制設備。 隨著計算機技術(shù)、 信號處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡技術(shù)的不斷發(fā)

15、展和用戶需求的不斷提高， PLC 在開關(guān) 量處理的基礎上增加了模擬量處理和運動控制等功能。 今天的 PLC不再局限于邏輯控第一章 緒論基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用制，在運動控制、 過程控制等領域也發(fā)揮著十分重要的作用。 PLC可以直接使用于工 業(yè)環(huán)境，具有很強的抗干擾能力，廣泛的適應能力和使用范圍。PLC 控制在國內(nèi)外的發(fā)展和使用在工業(yè)控制自動化領域， PLC 是一種重要的控制設備，它代表著當前程序控制 的先進水平。無論是從國外引進的自動化生產(chǎn)線，還是國內(nèi)自行生產(chǎn)設計的自動控 制系統(tǒng)，都可以看到 PLC 的身影?？梢哉f， PLC裝置已成為自動化系統(tǒng) 2的基本裝20 世紀末期，可編程控

16、制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制 規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機和超小型機；從控制能力上來說，誕生了各種 各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合 3 ；從 產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使使用可編程控制器 的工業(yè)控制設備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶 金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領域的使用都得到了長足的發(fā)展。目前，全世界 PLC 生產(chǎn) 廠家約 200家，生產(chǎn) 300多種產(chǎn)品。國內(nèi) PLC 市場仍以國外產(chǎn)品為主，如 Siemens、 Modicon 、A-B 、 OMRON 、三菱、 GE的產(chǎn)品。我國可編

17、程控制器的引進、使用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初 是在引進設備中大量使用了可編程控制器。隨后在各種企業(yè)的生產(chǎn)設備及產(chǎn)品中不 斷擴大了 PLC 的使用 4。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器?？梢灶A 期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入， PLC 在我國將有更廣闊的使用天地。我國的 PLC 生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型 PLC 已批量生產(chǎn)；中型 PLC 已有產(chǎn)品；大型 PLC 已開始研制。國內(nèi) PLC形成產(chǎn)品化的生產(chǎn)企業(yè)約 30多家，國內(nèi)產(chǎn)品市場占有率不超 過 10% ，主要生產(chǎn)單位有：蘇州電子計算機廠、蘇州機床電器廠、上海蘭星電氣有 限公司、天津市自動化儀表廠、杭州通靈控制電腦公司

18、、北京機械工業(yè)自動化所和 江蘇嘉華實業(yè)有限公司等。國內(nèi)產(chǎn)品在價格上占有明顯的優(yōu)勢。隨著微處理器、網(wǎng)絡通信、 HMI 界面技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)自動化技術(shù)日 新月異，各種產(chǎn)品競爭激烈，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。 PLC 也由最初的只能處理開關(guān)量而 發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，加之和 DCS、PID 調(diào)節(jié)器、工業(yè) PC 等技術(shù)相結(jié)合， 使之不再是一種簡單的控制設備，而且必將隨著自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展生 存下去。PLC 控制器的發(fā)展趨勢PLC 作為工控機的一員，在主要工業(yè)國家中成為自動化系統(tǒng)的基本電控裝置。 它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、體積小、價格適宜等特點。據(jù)統(tǒng)計，當今 世界 PLC生產(chǎn)廠家約

19、150家，生產(chǎn) 300多個品種。 2000年銷售額約為 86億美元，第一章 緒論基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用占工控機市場份額的 50%，PLC 將在工控機市場中占有主要地位，并保持繼續(xù)上升 的勢頭。新一代的 PLC 具有 PID 調(diào)節(jié)功能，它的使用已從開關(guān)量控制擴大到模擬量控制 領域，廣泛地使用于航天、冶金、輕工、建材等行業(yè)。但 PLC 也面臨著其它行業(yè)工 控產(chǎn)品的挑戰(zhàn)，各廠家正采取措施不斷改進產(chǎn)品，主要表現(xiàn)為以下幾個方面：微型、小型 PLC 功能明顯增強很多有名的 PLC 廠家相繼推出高速、高性能、小型、特別是微型的 PLC。三菱 的 FXOS14點（8個 24VDC 輸入，6個繼

20、電器輸出 ），其尺寸僅為 58mm 89mm，僅大 于信用卡幾個毫米，而功能卻有所增強，使 PLC 的使用領域擴大到遠離工業(yè)控制的 其它行業(yè)，如快餐廳、醫(yī)院手術(shù)室、旋轉(zhuǎn)門和車輛等，甚至引入家庭住宅、娛樂場 所和商業(yè)部門。集成化發(fā)展趨勢增強由于控制內(nèi)容的復雜化和高難度化，使 PLC 向集成化方向發(fā)展， PLC 和 PC 集 成、PLC和 DCS集成、PLC和 PID集成等，并強化了通訊能力和網(wǎng)絡化，尤其是以 PC為基的控制產(chǎn)品增長率最快。 PLC 和PC集成，即將計算機、 PLC 及操作人員的 人機接口結(jié)合在一起，使 PLC 能利用計算機豐富的軟件資源，而計算機能和 PLC 的模塊交互存取數(shù)據(jù)。

21、 以 PC 機為基的控制容易編程和維護用戶的利益， 開放的體系 結(jié)構(gòu)提供靈活性，最終降低成本和提高生產(chǎn)率。向開放性轉(zhuǎn)變PLC曾存在嚴重的缺點， 主要是 PLC的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的， 絕大多數(shù)的 PLC 是專用總線、專用通信網(wǎng)絡及協(xié)議，編程雖多為梯形圖，但各公司 的組態(tài)、尋址、語文結(jié)構(gòu)不一致，使各種 PLC 互不兼容?，F(xiàn)在，以 PC 為基礎、在 WINDOWS 平臺下、符合 IEC1131-3國際標準的新一代開放體系結(jié)構(gòu)的 PLC 的開發(fā) 正在規(guī)劃中。論文組織結(jié)構(gòu)本文主要研究基于 PLC 的壓力過程控制系統(tǒng)的設計和使用，本文的篇章結(jié)構(gòu)安 排如下：第一章緒論，介紹了此次研究的課題，

22、以及 PLC 控制器和該領域的研究現(xiàn)狀， 最后闡述了本文的篇章結(jié)構(gòu)。第二章系統(tǒng)總體設計方案，介紹了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制方式，以及系統(tǒng)軟硬件設第三章系統(tǒng)硬件設計的實現(xiàn)，介紹了系統(tǒng)的硬件選型，以及各部分之間的連接第一章 緒論基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用和通訊。第四章系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)，介紹了 STEP 7軟件平臺上 PLC 控制程序的編程， 以及 WinCC 組態(tài)軟件平臺上實時監(jiān)控程序的編程。第五章系統(tǒng)的運行和調(diào)試，介紹了系統(tǒng)投運的方法和步驟，以及 PID 參數(shù)的整 定，并且講述了系統(tǒng)調(diào)試過程中遇到的問題及其解決方法。最后一章為總結(jié)和展望，對課題的研究進行總結(jié)，并提出今后研究的問題和方 向。

23、基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第二章 系統(tǒng)總體設計方案第二章 系統(tǒng)總體設計方案系統(tǒng)總體設計方案系統(tǒng)的總體設計包含硬件設計和軟件設計兩個方面。根據(jù)課題的要求和中南大 學過程控制實驗室提供的設備，系統(tǒng)控制對象選用三個壓力容器作為被控對象，底 層采用 PLC 作為控制器，上層采用普通的 PC 機作為上位機。系統(tǒng)軟件設計主要包 括 PLC 控制程序和上位機監(jiān)控程序的設計，采用 STEP 7 和 WinCC 工具軟件進行軟 件開發(fā)，這兩款軟件是西門子公司針對 PLC 控制器推出的。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基于PLC的壓力過程控制系統(tǒng) 5 的被控對象是由三個壓力容器對象組成， 可以根 據(jù)需要構(gòu)成不同階（ 1階、

24、2階6 或3階）的被控對象，如圖 2.1所示。壓縮空氣經(jīng)過兩 路進入壓力容器中，經(jīng)過兩個流量調(diào)節(jié)閥，在單回路控制過程中，一路作為主回路， 另一路作為干擾回路。圖 2.1 壓力控制對象如圖 2.1 所示， 1#、2# 、3#壓力罐為被控對象， 三個氣罐的壓力信號分別由壓 力變送器 7檢測變成 420mA 的標準信號送入 PLC（可編程控制器） ，PLC 通過 PID基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第二章 系統(tǒng)總體設計方案程序運算后，輸出 420mA 的標準信號送給電動執(zhí)行機構(gòu)，由其控制閥門開度，調(diào) 節(jié)氣壓，使氣罐內(nèi)的壓力保持在給定的壓力值上。即當氣罐內(nèi)的壓力大于或小于給 定值時， PLC

25、控制閥門開度，以達到減壓或者加壓的目的，實現(xiàn)氣罐內(nèi)的壓力值保 持在給定范圍內(nèi)。系統(tǒng)采用兩級計算機控制，底層選用 PLC 為控制器，上層選用 PC機為監(jiān)控機， 用STEP 7軟件編寫 PLC控制程序，用 WinCC 組態(tài)軟件編寫上位機監(jiān)控程序，完成 對系統(tǒng)的實時監(jiān)控。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 2.2 所示。圖 2.2 壓力過程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖控制方式介紹系統(tǒng)采用單回路控制方式， 三個氣罐的壓力信號分別由檢測裝置進行實時檢測， 然后將被測信號轉(zhuǎn)換為 4 20mA 的標準信號 8送入 PLC 控制器，經(jīng)過 PID 算法處 理，PLC輸出 420mA 的模擬信號給執(zhí)行機構(gòu)，對氣罐的進氣閥門進行控制，實現(xiàn) 氣罐

26、中的氣體壓力自動控制。系統(tǒng)單回路控制原理框圖如圖 2.3 所示。圖 2.3 系統(tǒng)單回路控制原理框圖基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第二章 系統(tǒng)總體設計方案系統(tǒng)硬件設計方案系統(tǒng)硬件主要由壓力對象裝置、 PLC 控制器以及 PC計算機組成。 目前，全世界 PLC 控制器的廠家約 200家，生產(chǎn) 300 多種產(chǎn)品，根據(jù)中南大學信息科學和工程學 院過程控制實驗室的提供的設備和調(diào)研結(jié)果，系統(tǒng)選用西門子公司的 S7-300 系列PLC 為控制器，系統(tǒng)的總體硬件示意圖如圖 2.4所示雙 絞線S7-300 PLC圖 2.4 系統(tǒng)硬件示意圖底層 PLC 和壓力對象的連接是通過模擬量輸入輸出模塊，壓力對象裝

27、置中的壓 力變送器將氣罐內(nèi)的壓力信號轉(zhuǎn)換為 420mA 的電流信號送入 PLC的模擬量輸入通 道，在 PLC 中經(jīng)過多種 PID 控制運算處理，由模擬量輸出通道輸出 420mA 的電流 信號給壓力裝置中的電動執(zhí)行機構(gòu)，來控制氣壓的變化。PLC 和上位機 PC計算機之間的通訊 9有多種方式，由于被控對象只有一個，而 且系統(tǒng)對 PC計算機沒有特殊的要求，因此這里采用的是 TCP/IP 通訊方式，簡單方 便。PLC 的通訊模塊通過雙絞線連接到交換機， PC計算機的網(wǎng)卡也用一根雙絞線連 接到交換機，從而 PLC 控制器和 PC 計算機可以通過 IP 協(xié)議進行通訊。系統(tǒng)軟件設計方案系統(tǒng)的軟件設計主要包括

28、兩個方面： PLC 控制程序設計和上位機實時監(jiān)控程序 的設計。其中， PLC 控制程序采用西門子 10的 STEP7 軟件編程，先對系統(tǒng)的硬件進 行組態(tài)，然后使用梯形圖 (LAD) 編寫采樣濾波，輸入輸出線性轉(zhuǎn)換， PID 控制算法等 程序。上位機實時監(jiān)控程序采用 WinCC 組態(tài)軟件 11編程，編制實時監(jiān)控界面，完成 對現(xiàn)場的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)的存儲，并能對現(xiàn)場工藝過程進行模擬動態(tài)以及顯示實時基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第二章 系統(tǒng)總體設計方案趨勢曲線數(shù)字濾波方式的設計PLC 控制器可以對工業(yè)現(xiàn)場的各種被控對象 (如溫度、壓力、流量、液位等 ) 進行處理，在工業(yè)現(xiàn)場一般都會有瞬時干擾對

29、信號的產(chǎn)生影響，系統(tǒng)采取數(shù)字濾波 算法12，來降低或消除采樣過程中的噪聲影響。本設計中， PLC 采用的數(shù)字濾波算法是平均值計算法 ，即對采樣和模擬量 /數(shù)字 量轉(zhuǎn)換得到多個數(shù)據(jù)，用算術(shù)平均值法求平均值 ，以此平均值作為模擬量 /數(shù)字量轉(zhuǎn) 換的最終結(jié)果進行處理。算術(shù)平均值法的算法公式為 :1N公式 (2.1)N1 I 1 Xi其中: N采樣次數(shù); Xi第i 次采樣值; X 平均值。PID 控制算法設計在控制工程中， PID 控制 13是使用最廣泛的一種控制規(guī)律，它的參數(shù)整定方式簡便， 結(jié)構(gòu)改變靈活。 PID 控制 表示 比例 (proportional) 積分 (integral)微分 (di

30、fferential)控制，連續(xù)系統(tǒng)的 PID 調(diào)節(jié)即為對誤差的比例、積分、微分。本設計中 采用的幾種控制算法就是基于 PID的，包括位置式 PID算法，增量式 PID 算法，以 及在位置式上改進的積分分離 PID 算法、帶死區(qū)的 PID 算法 13。位置式 PID 算法 位置式 PID 算法如公式 2.2 所示。T kTd公式 (2.2)K p 稱為比例u(kT) Kp e(kT) e(jT) d e(kT) e(kT T)Ti j 0T式中： Ti為積分時間常數(shù)， Td為微分時間常數(shù)， T 為控制周期， 系數(shù)， e(kT) 為當前時刻的給定量和檢測量的偏差增量式 PID 算法增量式 PID

31、 算法如公式( 2.3)所示u(kT) K p (e(kT) e(kT T)T e(kT) Td e(kT) 2e(kT T) e(kT 2T)TiT公式 (2.3)式中： u(kT)是控制器輸出量的變化量， e(kT) 為當前時刻的給定量和檢測量的 偏差， e(kT T )為上一時刻的給定量和檢測量的偏差， e(kT 2T )為兩個時刻前的給基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第二章 系統(tǒng)總體設計方案定量和檢測量的偏差， Ti、Td、T 、K p同上。增量式 PID 算法計算的是控制器輸出量的變化量 u(k)，不需要對偏差進行累加。 控制器輸出量為 u(kT) ，而 u(kT) u(kT

32、T) u(kT)。積分分離 PID 算法積分分離 PID 算法是在位置式 PID 算法上進行改進的，需要設置積分分離閾 E0。 當 e(kT) E0 時，也即 e(kT) 偏差值比較小時， 采用 PID 控制，可保證系統(tǒng)的控制精 度。當 e(kT) E0時，也即 e(kT) 偏差值比較大時，采用 PD 控制，可使超調(diào)量大幅 度降低。積分分離算法可表示為公式 2.4。k公式 (2.4)u(kT) K pe(kT) KlKp Te( jT ) K p Td e(kT) e(kT T)j0Ti式中，Kl 為邏輯系數(shù)，Kl10,e(kT) E0e(kT) E0帶死區(qū) PID 算法帶死區(qū) PID 算法是

33、在位置式 PID 算法上進行改進的。對于帶死區(qū)的 PID 算法， 需要設定死區(qū)值 e0，當 e(kT) e0 時，調(diào)節(jié)器的輸出前一個時刻的輸出量，即 u(kT T) 。當 e(kT) e0時，調(diào)節(jié)器才有 PID 輸出。帶死區(qū) PID 算法可表示為公式 2.5。T k T公式 (2.5)Kpe(kT) Kp T e( jT) K p Td e(kT) e(kT T) , e(kT) e0 u(kT)Ti j 0Tu(kT T),e(kT) e0以上幾種基于 PID 的控制算法在控制效果上有所差異，在第五章中，對幾種算法 分別進行整定，并對各種算法進行了比較和分析?；?PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計

34、和使用第三章 系統(tǒng)硬件設計的實現(xiàn)第三章 系統(tǒng)硬件設計的實現(xiàn)3.1系統(tǒng)硬件選型系統(tǒng)硬件主要由壓力對象、 PLC 控制器以及 PC計算機三個部分組成。 目前世界 上不乏生產(chǎn) PLC 的廠家，主要的有：德國的西門子 (Siemens)公司，美國 Rockwell 公司所屬的 AB 公司， GE-Fanuc 公司，法國的施耐德 (Schneider)公司，日本的三菱 和歐姆龍 (OMRON)公司。根據(jù)課題的要求和中南大學過程控制實驗室的條件，這里 選用西門子公司的 S7-300 系列 PLC，壓力對象也選用實驗室現(xiàn)有的壓力對象實驗裝壓力對象裝置選型該裝置由三個互相串聯(lián)的不同大小的壓力容器、針型閥、 壓

35、力及流量的檢測 14 變送、執(zhí)行儀表等組成。從控制角度來說，如第二章中圖 2.1 所示，整個裝置有三個 壓力檢測變量(即 1#、 2#、3#罐的壓力)，從中選擇一到兩個作為被控變量。裝置 還有兩個可控變量，即兩路經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)的壓縮空氣流量。支路 1 的流量通常作為 主控變量，而支路 2 則作為擾動輸入。壓力變送器壓力變送器用于測量液體、氣體或蒸汽的液位、密度和壓力，然后將壓力信號轉(zhuǎn)變成 420mA DC 信號輸出。壓力變送器主要有電容式壓力變送器和擴散硅壓力變送器，陶瓷壓力變送器，應變式壓力變送器等。一般意義上的壓力變送器主要由 測壓元件傳感器(也稱作壓力傳感器)、測量電路和過程連接件三部分組

36、成。它能 將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標準的電信號(如420mADC 等 )， 以供給指示報警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進行測量、指示 和過程調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)設計中，壓力變送器采用湖南立升信息設備有限公司的型號為 LSYB 變 送器，如圖 3.1所示，其量程均為 080KPa，輸出信號為 420mA 的標準電流信號。電動執(zhí)行器電動執(zhí)行機構(gòu)一種能提供直線或旋轉(zhuǎn)運動的驅(qū)動裝置，它利用某種驅(qū)動能源并 在某種控制信號作用下工作。執(zhí)行機構(gòu)使用液體、氣體、電力或其它能源并通過電 機、氣缸或其它裝置將其轉(zhuǎn)化成驅(qū)動作用。10基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第三章 系統(tǒng)硬件設計的實

37、現(xiàn)目前的執(zhí)行機構(gòu)包含了位置感應裝置，力矩感應裝置，電極保護裝置，邏 輯控制裝置，數(shù)字通訊模塊及 PID 控制模塊等，而這些裝置全部安裝在一個緊 湊的外殼內(nèi)。圖 3.2 LSDZ 電子式 電動執(zhí)行機構(gòu)本設計中選用湖南立升信息設備有限公司的型號為 LSDZ 的電子式電動執(zhí)行機 構(gòu)，如圖 3.2 所示，其動作范圍為 090，定位精度和位置反饋精度均為 0.6%，輸入 輸出信號均為 420mA 標準電流信號。圖 3.1 LSYB 壓力變送器PLC 控制器選型本系統(tǒng)設計中采用西門子 S7-300 PLC 為控制器，因為西門子 S7-300 系列 PLC 功能強大，采用模塊化設計，有中央處理單元（ CPU

38、）、各種信號模塊（ SM）、通 信模塊（ CP）、功能模塊（ FM）、電源模塊（ PS）、接口模塊（ IM ）等，有多種 規(guī)格的 CPU可供選擇。本系統(tǒng)采用西門子 S7-300系列， CPU為315-2DP的 PLC。 它執(zhí)行指令時間短，掃描 1000 條指令不需 10ms，足以滿足控制的時間要求。1. S7-300PLC 的結(jié)構(gòu)S7-300 系列 PLC15 采用緊湊的、無槽位限制的的模塊化組合結(jié)構(gòu)，根據(jù)使用對 象的不同，可選擇不同型號和數(shù)量的模塊，根據(jù)系統(tǒng)的需求，實驗選用的 PLC 含有 中央處理單元（ CPU）、各種信號模塊（ SM）、通信模塊（ CP）、功能模塊（ FM ）、 電源模塊

39、（ PS）、接口模塊（ IM ）等，結(jié)構(gòu)如圖 3.3 所示。2. CPU 315-2DP 模塊CPU 315-2DP（315-2AG10-OAB0 ）模塊本身沒有集成 I/O 通道，帶有 MPI（多 點接口）和 PROFIBUS-DP接口。模塊執(zhí)行指令的周期短 （每條指令執(zhí)行時間 us級）， 指令豐富。11基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第三章 系統(tǒng)硬件設計的實現(xiàn)SM 323 數(shù)字量輸入 /輸出模板SM 323-1BH01-0AA0 數(shù)字量輸入 /輸出 DI 8/DO 8 24 VDC/0.5A 模板具有以下 顯著特性：8 個輸入點，帶隔離， 8 點為一組8 個輸出點，帶隔離， 8 點為

40、一組 額定輸入電壓 24 VDC 額定負載電壓 24 VDC 適用于電磁閥、直流接觸器和指示燈模擬量輸入 /輸出模板 SM334模擬量輸入 /輸出模板 SM334-AI 4/AO 2 8/8 位( 334-0CE01-0AA0)具有以下 特性和特點： 四輸入通道和兩輸出通道， 精度 8位，測量范圍和輸出范圍為 0 10 V 或 0 20 mA ， 不帶隔離的負載電壓。CPU 只能以二進制處理模擬值。模擬量輸入模板可以將模擬過程信號轉(zhuǎn)換為數(shù) 字形式。模擬量輸出模板可以將數(shù)字輸出值轉(zhuǎn)換為一個模擬信號。通訊模塊 CP 343-1 (343-1EX20-0XEO)該模塊用來連接 SIMATIC S7-

41、300 PLC 和工業(yè)以太網(wǎng)， 10/100Mbit/s 全雙工，可 以自動切換。該模塊具有自身的處理器，在工業(yè)以太網(wǎng)上獨立處理自己數(shù)據(jù)，它分 擔 CPU 的通訊任務并允許其他連接。通過 CP 343-1，S7-300 可和計算機、人機界面 裝置設備進行通訊、編程。在本系統(tǒng)中通訊模塊 CP 343-1通過 RJ45水晶接頭和集線器相連， 然后連接到上1.2.后備24V器 4.5.狀態(tài)示燈6. (CPU 7. MPI12位機，實現(xiàn) PLC 和上位機通過工業(yè)以太網(wǎng)進行通訊電源模塊 電池 3. DC 連接 模式開關(guān) 和故障指存儲器卡313 以上 )多點接口基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第三章

42、 系統(tǒng)硬件設計的實現(xiàn)8.前連接器 9.前蓋 圖 3.3 S7-300 PLCPS 307 電源模塊（ 5A）PS 307-1EAX0-0AA0 電源模塊 （5A） 具有以下特性：輸出電流 5A ，輸出電壓 24VDC，防短路和開路保護， 連接單相交流系統(tǒng) （輸入電壓 120/230 VAC，50/60Hz）， 可靠的隔離特性，符合 EN 60 950，可用作負載電源。3.2系統(tǒng)硬件的連接和通訊系統(tǒng)的硬件連接主要包括兩個方面，一是 PLC 和壓力對象裝置之間的連接， 是 PLC 和 PC 計算機之間的通訊PLC 和壓力對象裝置的連接 壓力對象裝置的儀表控制柜的面板上有壓力變送器輸出信號端PT1、

43、PT2、 PT3以及電動閥輸入信號端 VL1 、VL2 ，用導線將其連接到 PLC 實驗臺接線板相應的端 口，具體可參見下面圖 3.4的接線說明， 這樣即可實現(xiàn)底層的數(shù)據(jù)采集和輸出。 由于 系統(tǒng)選用的壓力變送器輸出信號和電動閥輸入信號都是 420mA 的標準電流信號， 所以都選用電流端口。圖 3.4力對象PLC 和壓接線說明是指模 入輸出 端。PT2、3.4 中， AI-/AO- 擬量輸 的公共 PT1、 PT3 分別指 1號罐壓力、 2號罐壓力、 3號罐壓力的變送器接線端， F1、F2分別指支路 1 和支路 2 閥門的接線端PLC和 PC計算機間的連接和通訊系統(tǒng)中 PLC 和 PC計算機之間

44、采用的是 TCP/IP通訊方式，即 PLC 的通訊模塊基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第三章 系統(tǒng)硬件設計的實現(xiàn)PLC參數(shù)示意圖 3.6通信置示W(wǎng)inCC參數(shù)設意圖通過雙絞線連接到交換機， PC計算機的網(wǎng)卡也用一根雙絞線連接到交換機， 從而 PLC 控制器和 PC計算機可以通過 IP 協(xié)議進行通訊。PLC 通信參數(shù)設置在用 STEP 7對 PLC 硬件組態(tài)時，需要設置 PLC的通信參數(shù)。如圖 3.5所示， STEP 7中的 PLC 工程的連接設備名稱需和本地計算機網(wǎng)卡相同。配置通訊模塊時， PLC 的 CPU模塊的 IP 地址需和計算機的 IP一致。圖 3.5通信 設置 圖Wincc 通

45、信參數(shù)設置 使用 WinCC 編制監(jiān)控程序，也需要設置 WinCC 通信參數(shù)。如圖 3.6 所示，WinCC項目的邏輯連接設備名稱需和計算機網(wǎng)卡相同，項目的 IP 協(xié)議也需要和 PC 機的 IP14基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)基于 PLC的壓力控制系統(tǒng)的軟件設計主要包括 PLC 控制程序的設計和上位機實 時監(jiān)控程序的設計。PLC 控制程序PLC控制程序的開發(fā)是在 STEP 7軟件平臺上進行的， 連接好系統(tǒng)硬件后， 打開 STEP 7 軟件，首先需要新建一個工程，然后對該工程進行系統(tǒng)硬件組態(tài)，并在 CPU 模塊上用梯形圖語言編寫數(shù)據(jù)采

46、樣、數(shù)字濾波、 PID 控制算法等程序。STEP 7軟件介紹STEP 7 編程軟件是用于 SIMATIC S7 編程、監(jiān)控和參數(shù)設置的標準工具， 是 SIMATIC 工業(yè)軟件的重要組成部分。 STEP 7 具有硬件配置和參數(shù)設置、通信 組態(tài)、編程、測試、啟動和維護、文件建檔、運行和診斷功能等。將 PC 機連接到 MPI 或 PROFIBUS 網(wǎng)絡上 16后，可以在 STEP7中，用項目來管理系統(tǒng)的硬件和軟件， 進行硬件的配置和控制程序的編程等。STEP 7標準軟件包中集成了用于 S7-300和 S7-400的編程語言，即梯形邏輯圖 (Ladder Logic)、語句表( Statement L

47、ist)和功能塊圖( Function Block Diagram)。 本系統(tǒng)設計采用梯形邏輯圖( LAD )編程，它的指令語法和一個繼電器的梯形邏輯 圖相似。4.1.2 PLC 硬件組態(tài)圖 4.1 新建工程 YT_Pro基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)圖硬組窗4.2件態(tài)口PLC 控制程序的實現(xiàn)PLC 控制程序的設計采用了結(jié)構(gòu)化編程 17 的思想，即將復雜的自動化任務分解 為小任務，這些任務由相應的邏輯塊（ OB、FC）來表示，程序運行時所需的大量數(shù) 據(jù)和變量存儲在數(shù)據(jù)塊（ DB）中。調(diào)用時將“實參”賦值給形參。1. 定義共享數(shù)據(jù)塊 （DB）PLC 控制程序和實

48、時監(jiān)控程序設計時，需要對大量的數(shù)據(jù)進行存儲和調(diào)用。系 統(tǒng)中數(shù)據(jù)的存儲和調(diào)用是通過定義共享數(shù)據(jù)塊（ DB1 ）實現(xiàn)的。共享數(shù)據(jù)塊是用來 存儲用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域， 供所有的塊共享。 數(shù)據(jù)塊18中沒有 STEP 7 的指令，STEP 7 按數(shù)據(jù)生成的順序自動地為數(shù)據(jù)塊中的變量分配地址。在 CPU 模塊下，創(chuàng)建共享數(shù)據(jù)塊 DB ，依次寫入系統(tǒng)設計所需的變量名，以及 其數(shù)據(jù)類型和初始值， STEP 7自動給各個變量分配地址。這樣，在編寫梯形圖程序 的時候可以對這些變量進行調(diào)用和存儲， WinCC 編制監(jiān)控界面時也可以連接到這些 變量。共享數(shù)據(jù)塊（ DB）的定義如圖 4.3 所示。2. PLC 控制主程序

49、PLC 采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式，主程序采用組織塊 OB1 來編寫的， OB 是用于循環(huán)處理的組織塊（主程序），是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口，決定用戶程 序的結(jié)構(gòu)。組織塊控制掃描循環(huán)和中斷程序的執(zhí)行、 PLC 的啟動和錯誤處理等，它 可以調(diào)用別的邏輯塊，或被中斷程序（組織塊）中斷。開始控制后， PLC 主程序首先調(diào)用采樣濾波子程序，采集氣罐氣體壓力信號?；?PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)然后讀取控制參數(shù)，如果選擇手動控制的方式，則直接將手動輸出值輸出給閥門， 控制閥門開度。如果選擇自動控制的方式，則調(diào)用 PID 控制算法子程序，用選擇的 控制算法計算閥門開度并輸出

50、控制閥門。選擇結(jié)束后，系統(tǒng)將結(jié)束控制。 PLC 控制 主程序流程框圖見圖 4.4。圖 4.3 共享數(shù)據(jù)塊 (DB) 的定義基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)開始YN 結(jié)束控制？NN 開始控制？結(jié)束圖 4.4 PLC 控制主程序流程框圖PLC 子程序PLC 控制程序的子程序由采樣濾波子程序、 PID 控制算法子程序、位置式 PID 算法子程序、增量式 PID 算法子程序、積分分離 PID 算法子程序、帶死區(qū) PID 算法 子程序組成。子程序采用邏輯塊功能（ FC）來編寫的，將任務模塊化，在主程序中 對其進行調(diào)用即可。功能（ FC）沒有固定的存儲區(qū)的塊，其臨時變量存儲

51、在局域數(shù) 據(jù)堆棧中，功能執(zhí)行結(jié)束后，這些數(shù)據(jù)就丟失了。用共享數(shù)據(jù)區(qū)來存儲那些在功能 執(zhí)行結(jié)束后需要保存的數(shù)據(jù)。 采樣濾波子程序 采樣濾波子程序?qū)⒉杉哪M量進行數(shù)字濾波處理，來消除工業(yè)現(xiàn)場瞬時干擾 對模擬量信號的影響， 由功能 FC1編寫。在本設計中， 采用算術(shù)平均值濾波的方式。 在程序中，采樣 7 次，減去最大值和最小值，再除以 5求平均，得出濾波后的結(jié)果。 采樣濾波子程序流程框圖如圖 4.5 所示。18采樣濾波子程序計數(shù)值 n清零基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)max=0，min=100，sum=0采樣，采樣值存入 cruvalue圖 4.5 采樣PID是用

52、來管調(diào)用何種法的一個算法子程PID 控 制 擇，用戶根 控制算法， 編寫。 PID如圖 4.6 所min=cruvalue濾波子程序流程框圖線性轉(zhuǎn)換 cruvalue=cruvalue-5529.6 ) /221.184PID 控制算法子程序Ycruvaluemin?cruvaluemax?Ymax=cruvalue控制算法子程序理系統(tǒng)PID 算子程序，在 PID 序中，有四種算法進行選 據(jù)需要選擇調(diào)用相應的 該程序采用功能 FC3 控制算法子程序流程框圖NN計數(shù)值 =7？示。計數(shù)值 n加1sum=sum+cruvalue濾波結(jié)果 getvalue= ( sum-max-min)/5返回19基

53、于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)圖 4.6 PID 控制算法子程序流程框圖位置式 PID 算法子程序位置式 PID 算法結(jié)構(gòu)最為簡單， 該子程序采用功能 FC30編寫。程序中，首先讀 取控制參數(shù)、給定值和濾波值，然后計算偏差，輸出 PID 公式計算的輸出值 u(KT) 。 該子程序流程框圖如圖 4.7 所示。增量式 PID 算法子程序增量式 PID 算法子程序用功能 FC31編寫，相比位置式 PID 算法，增量式 PID 算法計算控制量的變化，不需要進行偏差的累加。程序讀取控制參數(shù)、給定值和濾 波值，計算偏差，當偏差小于死區(qū)值時，控制量的變化為 0；當偏差大于死區(qū)

54、值時， 則用增量式 PID 公式計算控制量的變化 u(KT) ，最后輸出。該子程序流程框圖如圖 4.8 所示。積分分離 PID 算法子程序積分分離 PID 算法是在位置式 PID 算法上進行改進的， 該子程序采用功能 FC32 編寫。程序中，首先讀取控制參數(shù)、給定值和濾波值，然后計算偏差，并對偏差和 積分分離閾值進行比較，當偏差大于閾值時，邏輯系數(shù)為 0，系統(tǒng)沒有積分作用，輸 出 PD 運算結(jié)果；當偏差小于閾值時，邏輯系數(shù)為 1 ，系統(tǒng)有積分作用，輸出 PID 運 算結(jié)果。該子程序流程框圖如圖 4.9 所示。20基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)圖 4.8 增量式

55、圖 4.7 位置式 PID 算法子程序流程框圖PID 算法子讀取讀控和取制積參給分數(shù)定分值值離K(p閾、g值esTteivt、avEalu0T帶luede死、)區(qū)T和PI濾D算波法子程序制死區(qū)e0增量式PID算法子程序程序流程框圖4.9 積分分離 PID 算圖 4.10 帶死區(qū) PID 算 帶 死區(qū) 式PID 算法讀取偏給定差值e(k(sTe)t=vas波值 (getval法子程序流程圖eu讀teva)取lu控e和-制g濾e參tv數(shù)alueKp、Ti 、Td、 T和e)控制死區(qū) e0法子程序流程框圖e(kT) =se t v a l u e e - g( k?eTtv)alue0 讀取給定值(

56、 YY|e(kT)| E0?Nsetvalue )邏輯系數(shù) Kl =0u(kT)=0邏輯系數(shù) lu(kT) u(kT T) u(kT)根據(jù)積分分離 PID公式計算 |e(kT)|e 0? u(kT) 返回子程序帶死區(qū) PID 算法是返回N根據(jù) PID公式計算輸出量 u(kT)返回21u(kT) u(kT T)基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)在位置式 PID 算法上進行改進的， 該子程序采用功能 FC33編寫。程序中，首先讀取 控制參數(shù)、給定值和濾波值，然后計算偏差，并對偏差和控制死區(qū)值進行比較，當 偏差小于死區(qū)值時，輸出前一個狀態(tài)的輸出值 u(KT-T) ；當偏

57、差大于死區(qū)值時，則用 位置式 PID 公式計算輸出值 u(KT) ，并輸出。該子程序流程框圖如圖 4.10所示。 輸出子程序output 輸出給閥門首頁、工藝流程圖、實時監(jiān)控界制 的 監(jiān)控 程序 包 括 面、系統(tǒng)介紹界面， 線圖和系統(tǒng)動態(tài)圖等。輸出子程序采用 FC4 編寫，程序?qū)⑤敵鲋迪薹?0100，并線性轉(zhuǎn)換成 420mA 的標準電流信號，輸出給電動執(zhí)行機構(gòu)。輸出子程序流程框圖如圖4.11 所示。其中實時監(jiān)控界面中有壓力曲在裝有 返回WinCC 的 PC 機上，監(jiān)控程序只要被激活，就可以作為實時監(jiān)控軟件使用 4.2.1 WinCC 組態(tài)軟件介紹西門子組態(tài)軟件 WinCC 20是 windo

58、ws Control Center( 視窗控制中心 )的簡稱，是 第一個使用最新的 32 位技術(shù)的過程監(jiān)視系統(tǒng)，具有良好的開放性和靈活性。軟件集 成了 SCADA 、組態(tài)、腳本語言、OPC等先進技術(shù)，提供了 Windows 操作系統(tǒng)( Windows 2000 或 XP)環(huán)境下使用各種通用軟件的功能。 WinCC 繼承了西門子公司的全集成 自動化產(chǎn)品的先進技術(shù)和無縫集成的特點。WinCC 運行于個人計算機環(huán)境，可以和多種自動化設備及控制軟件集成，具有 豐富的設置項目、可視窗口和菜單選項，使用方式靈活，功能齊全，用戶在其友好 的界面下進行組態(tài)、編程和數(shù)據(jù)管理，可形成工業(yè)生產(chǎn)過程的所需的操作畫面、

59、監(jiān) 視畫面、控制畫面、報警畫面、 實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線、 歸檔以及報表打印 21 等。另外 WinCC 還有對 SIMATIC PLC 進行系統(tǒng)診斷的選項，給硬件的維護提供了 方便。WinCC 另一個特點是在于它的整體開放性，它可以方便地和各種軟件和用戶程22基于 PLC 的壓力控制系統(tǒng)設計和使用第四章 系統(tǒng)軟件設計的實現(xiàn)序組合在一起，建立友好的人機界面，滿足實際需要。WinCC 基本系統(tǒng)是很多使用程序的核心。它包含以下九大部件：變量管理器，管理 WinCC 中所使用的外部變量、內(nèi)部變量和通訊驅(qū)動程序。圖形編輯器，用于設計各種圖形畫面。報警記錄，用于定義報警的類型和時間及其相關(guān)的詳細信息

60、。變量歸檔，負責處理測量值，并長期存儲所記錄的過程值。報表編輯器，提供許多標準的報表，也可設計各種格式的報表，并可按照預 定的時間進行打印。全局腳本，是系統(tǒng)設計人員用 ANSI-C 及 Visual Basic 編寫的代碼，以滿足 項目的需要。文本庫，編輯不同語言版本下的文本消息。用戶管理器，用來分配、管理和監(jiān)控用戶對組態(tài)和運行系統(tǒng)的訪問權(quán)限。交叉引用表，負責搜索在畫面、函數(shù)、歸檔和消息中所使用的變量、函數(shù)、 OLE 對象和 ActiveX 控件。4.2.2 實時監(jiān)控程序的實現(xiàn) 上位機實時監(jiān)控程序的設計在 WinCC 平臺上進行開發(fā)。WinCC 的基本組件包括組態(tài)軟件和運行軟件， 實時監(jiān)控程序