灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)

成績(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)監(jiān)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)技術(shù)姓名學(xué)號(hào)班級(jí)導(dǎo)師設(shè)計(jì)日期年月日-PAGE24--PAGEI-灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控組態(tài)設(shè)計(jì)摘要隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)過(guò)程都實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化、自動(dòng)化控制，二其中不乏用到組態(tài)軟件。組態(tài)軟件在工業(yè)控制中的使用越來(lái)越廣泛，與我們的生活接觸越來(lái)越緊密，大到航空航天設(shè)備的生產(chǎn)制造，小到一瓶礦泉水的生產(chǎn)都會(huì)與組態(tài)軟件密不可分。因此作為一名自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的學(xué)生，有必要學(xué)好并且用好此類(lèi)軟件。此次課程設(shè)計(jì)為灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)，主要模擬出灌裝生產(chǎn)線的流程，主要包括上料、加工、裝瓶、計(jì)數(shù)以及裝箱等過(guò)程。另外，為了更好的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、更好的分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，增加了報(bào)警檢測(cè)，繪出了實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線和歷史表格等曲線數(shù)據(jù)信息。經(jīng)過(guò)幾天的設(shè)計(jì)，基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的所有功能，在此基礎(chǔ)上，加入了一些自己的想法，使效果更佳。關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件；灌裝生產(chǎn)線；-PAGE23-FillingProductionLineControlConfigurationDesignAbstractWiththecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,moreandmoreoftheindustrialprocessestoachieveamodern,automaticcontrol,twoamongthemusingconfigurationsoftware.Applicationofconfigurationsoftwareinindustrialcontrolmoreandmorewidelyused,contactwithourlivesmoreandmoreclosely,tothemanufactureofaerospaceequipment,assmallasabottleofmineralwaterisinextricablylinkedwiththeconfigurationsoftware. Asanautomationprofessionalgraduatedstudent,thereisaneedtolearnanduseofsuchsoftware.Thiscourseisdesignedtobefillinglineconfigurationdesignofthemonitoringsystem,majorsimulationofthefillinglineprocess,includingfeeding,processing,bottling,countingandpackingprocess.Inaddition,inordertobetterobservephenomenaandbetteranalysisofexperimentaldata,anincreaseofalarmdetection,comingoutofthecurve,thecurveofhistoryinrealtimeandhistoricaldatainformationsuchastable. Afterseveraldaysofdesign,basictoachievethedesiredobjectives,achieveallfeaturesplanned,onthisbasis,joinedsomeofhisownideas,betterresults.Keywords:configurationsoftware;filling;目錄摘要 IAbstract II第1章 選題及工藝流程分析說(shuō)明 41.1 組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo) 41.2 監(jiān)控系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì) 4第2章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)設(shè)計(jì)說(shuō)明 52.1 監(jiān)控界面組態(tài)設(shè)計(jì)說(shuō)明及界面效果圖 62.1.1建立畫(huà)面 62.1.2編輯畫(huà)面 72.1.3制作文字框圖 72.1.4罐和瓶子的制作 72.1.5整體畫(huà)面 82.2 定義數(shù)據(jù)對(duì)象 92.3動(dòng)畫(huà)連接 102.3.1水位的升降效果 102.3.2水流效果 12第3章 控制算法或控制邏輯及其腳本程序 133.1控制流程及邏輯分析 133.2運(yùn)行策略腳本程序及說(shuō)明 13第4章 主控窗口設(shè)置和系統(tǒng)菜單設(shè)計(jì)說(shuō)明； 174.1主控窗口設(shè)置 174.2系統(tǒng)菜單設(shè)計(jì) 174.3安全策略設(shè)計(jì)說(shuō)明 19第5章 設(shè)計(jì)畫(huà)面和數(shù)據(jù)顯示 21第6章 組態(tài)設(shè)計(jì)和調(diào)試中遇到的問(wèn)題、解決方法和結(jié)果 23第7章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 24參考文獻(xiàn) 25選題及工藝流程分析說(shuō)明我此次的的課程設(shè)計(jì)題目是：灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)。主要模擬出灌裝生產(chǎn)線的流程，主要包括上料、加工、裝瓶、計(jì)數(shù)以及裝箱等過(guò)程。另外，為了更好的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、更好的分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，增加了報(bào)警檢測(cè)，繪出了實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線和歷史表格等曲線數(shù)據(jù)信息。組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo) 通過(guò)圖形構(gòu)件，構(gòu)件出生產(chǎn)線實(shí)物圖（包括攪拌機(jī)、儲(chǔ)藏罐、水泵和閥等），然后編寫(xiě)腳本程序?qū)崿F(xiàn)工業(yè)控制要求。監(jiān)控系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì) 在開(kāi)始組態(tài)之前，通過(guò)對(duì)該工程的剖析，從整體上把握住了工程的結(jié)構(gòu)、流程、需實(shí)現(xiàn)功能和如何實(shí)現(xiàn)這些功能。下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明：工程框架：4個(gè)用戶(hù)窗口：灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)表格、封面3個(gè)主菜單：系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)顯示4個(gè)子菜單：用戶(hù)登錄、用戶(hù)管理、修改密碼、退出登錄3個(gè)策略：?jiǎn)?dòng)策略、退出策略、循環(huán)策略實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)設(shè)計(jì)說(shuō)明實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)統(tǒng)計(jì)如下表2.1,表2.1對(duì)象名稱(chēng)類(lèi)型注釋number數(shù)值型對(duì)瓶子計(jì)數(shù)垂直移動(dòng)數(shù)值型瓶子1的垂直移動(dòng)水平移動(dòng)1數(shù)值型瓶子1的水平移動(dòng)水平移動(dòng)2數(shù)值型瓶子2的水平移動(dòng)果汁罐液位數(shù)值型果汁罐的液位飲料瓶液位數(shù)值型飲料瓶中果汁的液位可視化1開(kāi)關(guān)型瓶子1的可見(jiàn)度標(biāo)志位可視化2開(kāi)關(guān)型瓶子2的可見(jiàn)度標(biāo)志位復(fù)位開(kāi)關(guān)型是系統(tǒng)復(fù)位啟動(dòng)開(kāi)關(guān)型啟動(dòng)系統(tǒng)抽水泵開(kāi)關(guān)型出口閥開(kāi)關(guān)型數(shù)據(jù)組對(duì)象飲料瓶液位和果汁罐液位 圖2-1為電腦截圖圖2-1屬性設(shè)置界面如圖：圖2-2 其他設(shè)置類(lèi)似。監(jiān)控界面組態(tài)設(shè)計(jì)說(shuō)明及界面效果圖2.1.1建立畫(huà)面[1]在“用戶(hù)窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0”。[2]選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶(hù)窗口屬性設(shè)置”。[3]將窗口名稱(chēng)改為：灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)；窗口標(biāo)題改為：灌裝生產(chǎn)線；窗口位置選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認(rèn)”。[4]在“用戶(hù)窗口”中，選中“灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)”，點(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載的窗口。如圖：圖2-32.1.2編輯畫(huà)面選中““灌裝生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)”窗口圖標(biāo)，單擊“動(dòng)畫(huà)組態(tài)”，進(jìn)入動(dòng)畫(huà)組態(tài)窗口，開(kāi)始編輯畫(huà)面。2.1.3制作文字框圖[1]單擊工具條中的“工具箱”，打開(kāi)繪圖工具箱。[2]選擇“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕，鼠標(biāo)的光標(biāo)呈“十字”形，在窗口頂端中心位置拖拽鼠標(biāo)，根據(jù)需要拉出一個(gè)一定大小的矩形。，[3]在光標(biāo)閃爍位置輸入文字“灌裝生產(chǎn)線系統(tǒng)演示工程”，按回車(chē)鍵或在窗口任意位置用鼠標(biāo)點(diǎn)擊一下，文字輸入完畢。2.1.4罐和瓶子的制作攪拌器和果汁罐分別選取罐15和反應(yīng)器12，如圖2-3圖2-4 然后分別繪制出閥、泵、管道、傳送帶和瓶子等，并進(jìn)行注釋。2.1.5整體畫(huà)面定義數(shù)據(jù)對(duì)象對(duì)象名稱(chēng)類(lèi)型注釋number數(shù)值型對(duì)瓶子計(jì)數(shù)垂直移動(dòng)數(shù)值型瓶子1的垂直移動(dòng)水平移動(dòng)1數(shù)值型瓶子1的水平移動(dòng)水平移動(dòng)2數(shù)值型瓶子2的水平移動(dòng)果汁罐液位數(shù)值型果汁罐的液位飲料瓶液位數(shù)值型飲料瓶中果汁的液位可視化1開(kāi)關(guān)型瓶子1的可見(jiàn)度標(biāo)志位可視化2開(kāi)關(guān)型瓶子2的可見(jiàn)度標(biāo)志位復(fù)位開(kāi)關(guān)型是系統(tǒng)復(fù)位啟動(dòng)開(kāi)關(guān)型啟動(dòng)系統(tǒng)抽水泵開(kāi)關(guān)型出口閥開(kāi)關(guān)型數(shù)據(jù)組對(duì)象飲料瓶液位和果汁罐液位下面以數(shù)據(jù)對(duì)象“水泵”為例，介紹一下定義數(shù)據(jù)對(duì)象的步驟： [1]單擊工作臺(tái)中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)”窗口標(biāo)簽，進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)窗口頁(yè)。 [2]單擊“新增對(duì)象”按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，增加新的數(shù)據(jù)對(duì)象，系統(tǒng)缺省定義的 名稱(chēng)為“Data1”、“Data2”、“Data3”等（多次點(diǎn)擊該按鈕，則可增加多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象）。 [3]選中對(duì)象，按“對(duì)象屬性”按鈕，或雙擊選中對(duì)象，則打開(kāi)“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗口。 [4]將對(duì)象名稱(chēng)改為：水泵；對(duì)象類(lèi)型選擇：開(kāi)關(guān)型；在對(duì)象內(nèi)容注釋輸入框內(nèi)輸入：“控制 水泵啟動(dòng)、停止的變量”，單擊“確認(rèn)”。 按照此步驟，根據(jù)上面列表，設(shè)置其他9個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象。 定義組對(duì)象與定義其他數(shù)據(jù)對(duì)象略有不同，需要對(duì)組對(duì)象成員進(jìn)行選擇。具體步驟如下： [1]在數(shù)據(jù)對(duì)象列表中，雙擊“液位組”，打開(kāi)“數(shù)據(jù)對(duì)象屬性設(shè)置”窗口。 [2]選擇“組對(duì)象成員”標(biāo)簽，在左邊數(shù)據(jù)對(duì)象列表中選擇“液位1”，點(diǎn)擊“增加”按鈕，數(shù) 據(jù)對(duì)象“液位1”被添加到右邊的“組對(duì)象成員列表”中。按照同樣的方法將“液位2”添 加到組對(duì)象成員中。 [3]單擊“存盤(pán)屬性”標(biāo)簽，在“數(shù)據(jù)對(duì)象值的存盤(pán)”選擇框中，選擇：定時(shí)存盤(pán)，并將存盤(pán) 周期設(shè)為：5秒。 [4]單擊“確認(rèn)”，組對(duì)象設(shè)置完畢。2.3動(dòng)畫(huà)連接 由圖形對(duì)象搭制而成的圖形畫(huà)面是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)，真實(shí)地描述外界對(duì)象的狀態(tài)變化，達(dá)到過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。MCGS實(shí)現(xiàn)圖形動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)的主要方法是將用戶(hù)窗口中圖形對(duì)象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象建立相關(guān)性連接，并設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)畫(huà)屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，圖形對(duì)象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對(duì)象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了圖形的動(dòng)畫(huà)效果。本樣例中需要制作動(dòng)畫(huà)效果的部分包括：1．水箱中水位的升降2．水泵、閥門(mén)的啟停3.水流效果2.3.1水位的升降效果水位升降效果是通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)對(duì)象“大小變化”連接類(lèi)型實(shí)現(xiàn)的。具體設(shè)置步驟如下：[1]在用戶(hù)窗口中，雙擊水罐1，彈出單元屬性設(shè)置窗口。[2]單擊“動(dòng)畫(huà)連接”標(biāo)簽，顯示如圖所示窗口：[3]選中折線，在右端出現(xiàn)[4]單擊進(jìn)入動(dòng)畫(huà)組態(tài)屬性設(shè)置窗口。按照下面的要求設(shè)置各個(gè)參數(shù)： 表達(dá)式：果汁罐液位 最大變化百分比對(duì)應(yīng)的表達(dá)式的值：100 其他如圖所示：同理，對(duì)瓶子等進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接。2.3.2水流效果水流效果是通過(guò)設(shè)置流動(dòng)塊構(gòu)件的屬性實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)步驟如下：[1]雙擊水泵右側(cè)的流動(dòng)塊，彈出流動(dòng)塊構(gòu)件屬性設(shè)置窗口。[2]在流動(dòng)屬性頁(yè)中，進(jìn)行如下設(shè)置：表達(dá)式：水泵=1；選擇當(dāng)表達(dá)式非零時(shí)，流塊開(kāi)始流動(dòng)。水罐右側(cè)流動(dòng)塊閥右側(cè)流動(dòng)塊的制作方法與此相同，只需將表達(dá)式相應(yīng)改為：調(diào)節(jié)閥=1，出水閥=1即可 至此動(dòng)畫(huà)連接已完成，按F5或點(diǎn)擊工具條中圖標(biāo)，進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，看一下組態(tài)后得結(jié)果。這時(shí)我們看見(jiàn)的畫(huà)面仍是靜止的。移動(dòng)鼠標(biāo)到“水泵”、“調(diào)節(jié)閥”、“出水閥”上面的紅色部分，鼠標(biāo)指針會(huì)呈手形。單擊一下，紅色部分變?yōu)榫G色，同時(shí)流動(dòng)塊相應(yīng)地運(yùn)動(dòng)起來(lái)，但水罐仍沒(méi)有變化。這是由于我們沒(méi)有信號(hào)輸入，也沒(méi)有人為地改變水量。我們可以用如下方法改變其值，使水罐動(dòng)起來(lái)?？刂扑惴ɑ蚩刂七壿嫾捌淠_本程序3.1控制流程及邏輯分析上料 控制流程如下圖所示：上料加工加工水泵傳輸至果汁罐水泵傳輸至果汁罐檢測(cè)液位是否大于40檢測(cè)液位是否大于40YN開(kāi)出口閥，灌輸飲料瓶開(kāi)出口閥，灌輸飲料瓶檢測(cè)是否裝滿檢測(cè)是否裝滿YN傳輸帶傳輸，并計(jì)數(shù)傳輸帶傳輸，并計(jì)數(shù)圖3-13.2運(yùn)行策略腳本程序及說(shuō)明腳本程序編輯界面如圖：圖3-2圖3-3腳本程序如下：if啟動(dòng)=1then抽水泵=1果汁罐液位=果汁罐液位+2.2endifif抽水泵=1then果汁罐液位=果汁罐液位+1.2if出口閥=1then果汁罐液位=果汁罐液位-2.2if果汁罐液位>=79then抽水泵=0if果汁罐液位>=40then出口閥=1果汁罐液位=果汁罐液位-3飲料瓶液位=飲料瓶液位+5可視化1=1可視化2=0endifif果汁罐液位<=10then出口閥=0if飲料瓶液位>=99then出口閥=0水平移動(dòng)1=水平移動(dòng)1+2.5垂直移動(dòng)=垂直移動(dòng)+1.9endifif水平移動(dòng)1>92then可視化1=0可視化2=1水平移動(dòng)2=水平移動(dòng)2+5endifif水平移動(dòng)2>50and水平移動(dòng)2<57thennumber=number+1if水平移動(dòng)2>150then飲料瓶液位=0水平移動(dòng)1=0水平移動(dòng)2=0可視化1=1可視化2=0垂直移動(dòng)=0endifif復(fù)位=1and啟動(dòng)=1then啟動(dòng)=0number=0抽水泵=0出口閥=0水平移動(dòng)1=0水平移動(dòng)2=0垂直移動(dòng)=0飲料瓶液位=0果汁罐液位=50endifif啟動(dòng)=1and復(fù)位=1then復(fù)位=0抽水泵=1果汁罐液位=果汁罐液位+2.2Endif主控窗口設(shè)置和系統(tǒng)菜單設(shè)計(jì)說(shuō)明；4.1主控窗口設(shè)置選中主控窗口，單擊右邊系統(tǒng)屬性，進(jìn)行設(shè)置，如下圖圖4-1 窗口表皮定義為組態(tài)工程，菜單設(shè)置為有菜單，封面窗口設(shè)置為有窗口，其他不變。4.2系統(tǒng)菜單設(shè)計(jì) 選中主控窗口，鼠標(biāo)左鍵單擊菜單組態(tài)，進(jìn)入如下畫(huà)面圖4-2 進(jìn)入此畫(huà)面后，右鍵單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇新增菜單項(xiàng)，添加數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)顯示兩個(gè)菜單，并進(jìn)行設(shè)置圖4-3注意菜單操作中，對(duì)應(yīng)菜單的功能：圖4-4 進(jìn)入主控窗口菜單組態(tài)設(shè)置界面后，右鍵單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇新增菜單項(xiàng)，添加用戶(hù)登錄、用戶(hù)管理、修改密碼三個(gè)菜單，并進(jìn)行設(shè)置。圖4-5注意腳本程序中設(shè)置：圖4-64.3安全策略設(shè)計(jì)說(shuō)明 工程中，通常分工明確，工程師，操作員各司其職，分工明確，因此有必要設(shè)置各自的權(quán)限，一面誤操作。在進(jìn)入圖4-2畫(huà)面后，選中用戶(hù)管理，右鍵單擊，選擇屬性圖4-7 選中左下角權(quán)限按鈕，進(jìn)入權(quán)限設(shè)置界面，如圖：圖4-8 其他設(shè)置方法相同，這里不一一贅述。設(shè)計(jì)畫(huà)面和數(shù)據(jù)顯示最終設(shè)計(jì)畫(huà)面如下：圖5-1其中，報(bào)警信息顯示：圖5-2下圖