【正文】 的創(chuàng)建 17 上位機組態(tài)軟件數(shù)據(jù)詞典的創(chuàng)建 18 設置上位機通訊連接設備 194 系統(tǒng)調試 21結論 22參考文獻 23附錄 24致謝 321 引言過程控制通常是指連續(xù)生產過程的自動控制，是自動化技術最重要的組成部分之一。其應用范圍覆蓋石油、化工、制藥、生物、醫(yī)療、水利、電力、冶金、輕工、紡織、建材、核能、環(huán)境等許多領域，在國民經濟中占有極其重要的地位。近幾十年來，自動控制系統(tǒng)已被廣泛使用，在其研究與發(fā)展上也已趨于完備，而控制的概念更是應用在許多生活周圍的事物。在人們生活以及工業(yè)生產等諸多領域經常涉及到液位和流量的控制問題，液位控制系統(tǒng)已是一般工業(yè)界所不可缺少，例如居民生活用水的供應, 飲料、食品加工, 溶液過濾, 化工生產等多種行業(yè)的生產加工過程, 通常需要使用蓄液池, 蓄液池中的液位需要維持合適的高度, 既不能太滿溢出造成浪費, 也不能過少而無法滿足需求。假若我們能使用此系統(tǒng)來自動維持液位的高度，那么工作人員便可輕易的在操作室獲知整個設備的儲水狀況，因此，液面高度是工業(yè)控制過程中一個重要的參數(shù)，特別是在動態(tài)的狀態(tài)下，采用適合的方法對液位進行檢測、控制，不僅能收到很好的效果，而且提升了工作效率。隨著我國科學技術和經濟的不斷發(fā)展，社會高度信息化，新的高科技技術不斷應用到各個方面中，使得智能化已成為一種發(fā)展的必然趨勢。智能化也往往是從設備自動控制系統(tǒng)開始?？删幊炭刂破鳎≒rogrammable Logic Controller, PLC）是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術而發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。因此，基于PLC的液位控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中具有重要的意義。 PLC及過程控制技術的概述及發(fā)展可編程控制器是計算機家族中的一員，是在繼電器控制和計算機控制的基礎上開發(fā)的產品，是為工業(yè)控制應用而設計制造的以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術和通訊技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，還可以進行算術運算和模擬量控制等，因此，美國電器制造協(xié)會（NEMA）于1980年正式將這種裝置命名為可編程控制器（Programmable Controller），簡稱PC。但是為了避免與個人計算機（Personal Computer）的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。PLC實質是一種專門用于工業(yè)控制的計算機，所以其硬件結構基本上與微型計算機相同，主要由中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出器件（I/O接口）、電源及編程設備幾大部分組成。PLC的硬件結構框圖如圖11所示。 圖11 PLC硬件結構框圖PLC作為一種專用于工業(yè)控制的計算機具有以下特點：高可靠性豐富的I/O接口模塊采用模塊化結構編程簡單易學安裝簡單，維修方便20世紀末期，可編程控制器的發(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、轉速、位移等各式各樣的控制場合；從產品的配套能力來說，生產了各種人機接口單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設備配套更加容易。目前PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。而對于過程控制技術，在20世紀40年代以前，工業(yè)生產技術水平相對落后，生產過程大多處于手工操作狀態(tài)，操作工通過目測判斷生產過程的狀態(tài)，手動調整生產過程，生產效率很低。40年代以后，工業(yè)生產過程自動化技術發(fā)展很快，尤其是近些年來，在IT技術的帶動下，過程控制技術發(fā)展十分迅猛。過程控制裝置與系統(tǒng)的發(fā)展大致分為以下幾個階段：1. 局部自動化階段（20世紀50—60年代）這個階段的過程控制系統(tǒng)絕大多數(shù)是單輸入單輸出系統(tǒng)；被控參數(shù)主要有溫度、壓力、流量和物位四種參數(shù)；控制的目的是保持這些工藝參數(shù)的穩(wěn)定，確保安全生產。生產的規(guī)模比較小，多用氣動儀表進行測量與控制，~，壓縮空氣為動力的氣動儀表實現(xiàn)就地的簡單控制。到20世紀50年代后期至60年代，先后出現(xiàn)了氣動和電動單元組合儀表，采用了集中監(jiān)控與集中操作的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了工廠儀表化和局部自動化。2. 集中控制階段（20世紀60—70年代）在20世紀的60年代，隨著工業(yè)生產規(guī)模不斷擴大，生產過程越來越復雜、產品質量要求越來越高，對過程控制技術提出了新的要求，迫切需要生產過程集中控制與管理。隨著電子技術的發(fā)展，半導體產品取代了電子真空管，之后，集成電路取代了分立元件，電子儀表的可靠性大為提高，逐步替代了氣動儀表。這時的過程控制系統(tǒng)大量采用單元組合儀表和組裝式儀表，生產過程實現(xiàn)了車間范圍和大型系統(tǒng)的集中監(jiān)控。為了提高控制質量和滿足特殊工藝的控制要求，開發(fā)使用了多種復雜控制系統(tǒng)方案，例如串級控制、前饋控制、比值控制、均勻控制等。特別式前饋控制、選擇控制的實現(xiàn)，使過程控制品質、安全性大為提高。前饋控制使控制質量顯著提高；選擇控制自動實現(xiàn)保護性自動控制，以免強制性連鎖停車，改變了過去不得不切向手動或被迫連鎖停車的狀況，從而擴大了自動化的范圍。3. 集散控制階段（20世紀70年代中期至今）20世紀70年代，隨著大規(guī)模集成電路出現(xiàn)及微處理器的問世，計算機的性價比和可靠性大為提高，采用了冗余技術和自診斷措施的工業(yè)計算機完全滿足工業(yè)控制對可靠性的要求，為新的過程控制儀表、裝置與系統(tǒng)的設計開發(fā)提供了強有力的支持。此時的大型生產過程一般都是分散系統(tǒng)，這樣可以使生產過程控制分散進行，將發(fā)生故障和危險的風險分散。基于“集中管理，分散控制”理念，在數(shù)字儀表和計算機與網絡技術基礎上開發(fā)的集散型控制系統(tǒng)（DCS, Distributed Control System）在大型生產過程控制中得到廣泛應用。過程控制系統(tǒng)的結構也由單變量控制系統(tǒng)發(fā)展到多變量系統(tǒng)，由生產過程的定值控制發(fā)展到最優(yōu)控制、自適應控制等。到20世紀90年代以后，隨著測量儀表數(shù)字化、通信系統(tǒng)網絡化和集散型控制技術日益成熟、現(xiàn)場總線技術以及基于現(xiàn)場總線技術的網絡化分布式控制系統(tǒng)逐步推廣、使用，使過程控制系統(tǒng)的開放性、兼容性和現(xiàn)場儀表與裝置的智能化水平發(fā)生了質的飛躍。工廠自動化（FA）、計算機集成過程控制（CIPS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）和企業(yè)資源綜合規(guī)