【正文】 活水池水位測(cè)量；清水箱液位測(cè)量；各種酸堿罐液位測(cè)量和高低報(bào)警；各種廢水液位測(cè)量；除鹽水箱液位測(cè)量；灰斗物位測(cè)量和高低報(bào)警；石灰石粉末倉(cāng)的物位測(cè)量；各種助凝劑、凝聚劑液位測(cè)量 液位計(jì)應(yīng)用場(chǎng)合極不相同，因而種類也繁多。 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 輸入 、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控 、 調(diào)試和運(yùn)行。 本設(shè)計(jì)利用組態(tài)王與磁翻板結(jié)合，對(duì)酸堿罐液位控制進(jìn)行仿真 。 報(bào)警畫面，實(shí)時(shí)、歷史曲線及報(bào)表數(shù)據(jù)結(jié)果的表格繪制。 第 2 頁(yè) 英文資料翻譯，自行安排。 3 月中旬 ——3 月下旬：學(xué)習(xí)《組態(tài)王軟件實(shí)用技術(shù)》。該系列的液位計(jì)可以做到高密封，防泄漏和適用于高溫、高壓、耐腐蝕的場(chǎng)合。 最初的酸堿液位測(cè)量采用 雷達(dá)測(cè)量液位 的原理，但在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，由于強(qiáng)酸強(qiáng)堿的高揮發(fā)性，罐內(nèi)長(zhǎng)期被濃霧籠罩， 雷達(dá)探頭也被酸霧籠罩， 很難精確測(cè)量液面的 高度。在許多生產(chǎn)領(lǐng)域，不但對(duì)液位測(cè)量精度要求高，還需要測(cè)量?jī)x表很好的適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的特殊環(huán)境，例如高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性的場(chǎng)所等。磁翻板液位計(jì)儀表可用于各種塔、罐、槽、球型容器和鍋爐等設(shè)備的介質(zhì)液位檢測(cè)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排： 3 月上旬 ——3 月中 旬：網(wǎng)上查找有關(guān)論文和期刊并學(xué)習(xí)，制定開題報(bào)告，統(tǒng)籌安排一學(xué)期的計(jì)劃。 6 月初 ——6 月 10 日：畢業(yè)論文寫作。 完成組態(tài)工程測(cè)酸堿罐液位的主畫面、各曲線及報(bào)警 畫面設(shè)計(jì)。但安裝在罐頂部的超聲波探頭很容易被酸霧或堿霧堵塞，影響了測(cè)量精度 ,需要工作人員定期對(duì)超聲波探頭進(jìn)行清洗。其中有反應(yīng)圖畫面，歷史曲線，實(shí)時(shí)曲線，報(bào)警畫面，報(bào)表畫面，各畫面間能實(shí)現(xiàn)靈活切換，所以畫面都能實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果或數(shù)據(jù)或曲線顯示。 關(guān)鍵詞 ： 組態(tài)王；測(cè)量精度；酸堿罐液位控制。隨著技術(shù)發(fā)展，磁致伸縮式、超聲波式和射頻導(dǎo)納式液位計(jì)的用量將會(huì)迅速增加，壓力（差壓）式液位計(jì)比例會(huì)有所下降。對(duì)于非接觸式液位測(cè)量可選用 超聲波 或雷達(dá)液位計(jì)。該種液位儀具有精度高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、安裝方便等特點(diǎn)。 安全性好：防爆性能高，本安防爆，使用安全，特別適合對(duì)化工原料和易燃液體的測(cè)量。目前主要包括壓力式、差壓式、浮子鋼帶式、電容式、阻抗式、電位差式、機(jī)械式等多種方法。隨著技術(shù)發(fā)展，磁致伸縮式、超聲波式和射頻導(dǎo)納式液位計(jì)的用量將會(huì)迅速增加，壓力（差壓）式液位計(jì)比例會(huì)有所下降。浮子鋼帶式液位計(jì)安裝復(fù)雜，可靠性也低；靜壓式液位計(jì)受介質(zhì)密度和溫度影響很大，為消除這些影響，一套完善的靜壓測(cè)量系統(tǒng)其價(jià)格也很高；伺服式液位計(jì)精度較高，但由于其有機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不可避免帶來(lái)磨損問題，同時(shí)價(jià)格也偏高。超聲波物位計(jì)精度略低些，但其安裝簡(jiǎn)單價(jià)格適中，因此，也會(huì)在罐區(qū)中有一席之地。對(duì)于一些測(cè)量范圍比較大同時(shí)精度要求又較高的儲(chǔ)罐測(cè)量，磁致伸縮液位計(jì)有非常大的優(yōu)勢(shì)?？傊迏^(qū)液位選項(xiàng)遵循的原則是在罐體上 的儀表開孔應(yīng)盡量少。這類傳感器的主要缺點(diǎn)是機(jī)械摩擦影響計(jì)量精度，精度一般在177。浮球 浮筒式也是利用浮力原理設(shè)計(jì)而成的，測(cè)量精度也較低，約在177。利用壓力傳感器測(cè)量容器內(nèi)液體的靜壓力，根據(jù)容器的幾何參數(shù)，由計(jì)算機(jī)或其它相應(yīng)的二次儀表計(jì)算出容積或液位。電容式液位傳感器是二十世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的一種新型傳感器，利用空氣和液體作電容兩極板間的電介質(zhì)，用電子學(xué)方法測(cè)量電容值，從而探知液位高度。 雷達(dá)式液位傳感器，超聲波液位傳感器，光纖液位傳感器等都是 20 世紀(jì)末出現(xiàn)的。不過，這些液位傳感器成本昂貴以及適用范圍的局限，都在一定程度上限制了其發(fā)展及應(yīng)用。高精度雷達(dá)液位計(jì)的精度可達(dá) %，但成本非常高 液位傳感器國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 在我國(guó)， 80 年代主要是使用鋼帶浮子液位傳感器。 2mm，與其它鋼帶式液位計(jì)一樣，由濕度變化導(dǎo)致鋼帶長(zhǎng)度和儲(chǔ)罐高度的變化，仍將對(duì)液位測(cè)量帶來(lái)一定的附加誤差，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差補(bǔ)償。而國(guó)內(nèi)在 20 世紀(jì) 90 年代也開始自行研究和試制，目前市場(chǎng)上己經(jīng)有少量的國(guó)內(nèi)產(chǎn)品 液位測(cè)量的解決方法 基于組態(tài)王控制的磁翻板液位計(jì)可以很好地完成測(cè)量任務(wù)。 4 精度高：由于磁致伸縮液位計(jì)用波導(dǎo)脈沖工作，工作中通過測(cè)量起始脈沖和終止脈沖的時(shí)間來(lái)確定被測(cè)位移量，因此測(cè)量精度高，分辨率優(yōu)于 %FS，這是用其它傳感器難以達(dá)到的精度。 便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作：磁致伸縮液位計(jì)的二次儀表采用標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)，便于微機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，容易實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)工作，提高整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。當(dāng)脈沖電流磁場(chǎng)與浮子產(chǎn)生的磁環(huán)磁場(chǎng)相遇時(shí)，浮子周圍的磁場(chǎng)發(fā)生改變從而使得由磁致伸縮材料做成的波導(dǎo)絲在浮子所在的位置產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)波脈沖，這個(gè)脈沖以固定的速度沿波導(dǎo)絲傳回并由檢出機(jī)構(gòu)檢出。防爆型設(shè)計(jì)，適合危險(xiǎn)場(chǎng)合，智能電子線路設(shè)計(jì)可計(jì)算出容積量；唯一可動(dòng)部件為浮子，維護(hù)量極低。趨勢(shì)曲線、工程記錄、安全防范等重要功能都有簡(jiǎn)潔的操作方法。為此，在磁翻板一側(cè)利用磁致伸縮傳感器將翻板信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流脈沖信號(hào)，通過信號(hào)線傳入控制機(jī)房，得到各種數(shù)據(jù)。 安裝 在浮子旁的翻板是薄導(dǎo)磁金屬片 (有的是圓柱的 )制成的。 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)變量 在動(dòng)態(tài)鏈接之前首 先要定義程序中用到的變量，在組態(tài)王的數(shù)據(jù)詞典中定義 I/O 變量、內(nèi)存變量和中間變量，數(shù)據(jù)是用來(lái)描述工控對(duì)象的屬性，組態(tài)王定義的各種變量組成數(shù)據(jù)庫(kù)。 設(shè)計(jì)圖形界面 圖形界面用來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)的具體工作情況，而本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的界面用來(lái)仿真液位運(yùn)行的畫面。 運(yùn)行和調(diào)試 調(diào)試過程 主要 是檢查系統(tǒng)是否可以實(shí)現(xiàn)酸堿罐液位仿真圖形界面與按鈕間的雙向控制。 7 2 組態(tài)王簡(jiǎn)介 組態(tài)王的定義 組態(tài)王開發(fā) 監(jiān)控系統(tǒng) 軟件 ，是新型的工業(yè) 自動(dòng)控制系統(tǒng) ，它以標(biāo)準(zhǔn)的 工業(yè)計(jì)算機(jī) 軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。組態(tài)王 提供了豐富的、簡(jiǎn)捷易用的配置界面，提供了大量的圖形元素和圖庫(kù)精靈，同時(shí)也為用戶創(chuàng)建圖庫(kù)精靈提供了簡(jiǎn)單易用的接口；該款產(chǎn)品的歷史 曲線 、報(bào)表及 Web 發(fā)布功能進(jìn)行了大幅提升與改進(jìn)， 軟件 的功能性和可用性有了很大的提高。 組態(tài)王集成了對(duì) KingHistorian 的支持，且支持?jǐn)?shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)到組態(tài)王歷史庫(kù)和工業(yè)庫(kù)，極大地提高了組態(tài)王的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，能夠更好地滿足大點(diǎn)數(shù)用戶對(duì)存儲(chǔ)容量和存儲(chǔ)速度的要求。 組態(tài)王的特點(diǎn) 組態(tài)王軟件經(jīng)過八年開發(fā)，五年的各種突發(fā)環(huán)境的真實(shí)考驗(yàn)，兩萬(wàn)五千余例工程（鋼鐵，化工， 電力 ，國(guó)屬糧庫(kù)，郵電通訊，環(huán)保，水處理，冶金等各行業(yè)）的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行（包括 中華世紀(jì)壇 國(guó)家標(biāo)志性工程），現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件的客戶首選，并且作為首家國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件應(yīng)用于國(guó)防，航空航天等重大領(lǐng) ， 組態(tài)王具有如下十大特點(diǎn)： 工程管理 ： 對(duì)于系統(tǒng)集成商和用戶來(lái)說(shuō)，一個(gè)系統(tǒng)開發(fā)人 員可能保存有很多個(gè)組態(tài)王工程，對(duì)于這些工程的集中管理以及新開發(fā)工程中的工程備份等都是比較煩瑣的事情。 畫面制作系統(tǒng) ： （ 1）支持無(wú)限色和過渡色 組態(tài)王調(diào)色板支持無(wú)限色，支持二十四種過渡色效果， 組態(tài)王的任一種 繪圖工具都可以使用無(wú)限色，大部分圖形都支持過渡色效果，巧妙地利用無(wú)限色和過渡色效果，可以使您輕松構(gòu)造面無(wú)限逼真、美觀的畫面。另外，組態(tài)王支持多種圖形格式，如 Gif 、 Jpg、 Bmp 等，用戶可以充分利用已有的資源，輕松構(gòu)造自己功能強(qiáng)大且美觀的應(yīng)用系統(tǒng)。包括：基于事件的報(bào)警、報(bào)警分組管理、報(bào)警優(yōu)先級(jí)、報(bào)警過濾、新增死區(qū)和延時(shí)概念等功能，以及通過網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程報(bào)警管理。提供報(bào)表工具條，操作簡(jiǎn)單明了，比如：日?qǐng)?bào)表的組態(tài)只需用戶 選 擇需要的變量和每個(gè)變量的收集間隔時(shí)間；提供報(bào)表模板，方便用戶調(diào)入其它的表格。一般的 Active X 控件都具有屬性、方法、事件，用戶通過控件的這些屬性、事件、方法來(lái) 完成 工作 。并且組態(tài)王提供 SDK開發(fā)包，用 戶可以自己利用 VC， VB 編制程序，利用組態(tài)王的 OPC 接口來(lái)訪問組態(tài)王的變量和變量的域。（ 2） 9 開發(fā)中進(jìn)行硬件測(cè)試 開發(fā)系統(tǒng)中有硬件測(cè)試界面，在不啟動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的情況 下，能測(cè)試對(duì)硬件設(shè)備的讀寫操作，并且 I/O 變量支持時(shí)間戳和質(zhì)量戳，能隨時(shí)判斷數(shù)據(jù)采集的時(shí)間和檢查 通訊 質(zhì)量的好壞。 網(wǎng)絡(luò)功能 ： 組態(tài)王完全基于網(wǎng)絡(luò)的概念，是一種真正的客戶 服務(wù)器模式，支持分布式歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式報(bào)警系統(tǒng)，組態(tài)王的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu)，可以將整個(gè)應(yīng)用程序分配給多個(gè)服務(wù)器，如指定報(bào)警服務(wù)器和歷史數(shù)據(jù) 記錄服務(wù)器，這樣可以提高項(xiàng)目的整體 容量 結(jié)構(gòu)并改善系統(tǒng)的性能 。采用冗余后，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)將更加穩(wěn)定、可靠，對(duì)各種情況都能應(yīng)付自如。每個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象均有影響其外觀的屬性，對(duì)象的基本屬性包括線的顏色、填充顏色、高度、寬度、取向、位置移動(dòng)等。 有種對(duì)象的動(dòng)態(tài)屬性隨表達(dá)式值的變化而實(shí)時(shí)變化。各種報(bào)警、報(bào)表、趨勢(shì)都是動(dòng)畫連接的時(shí)候，其數(shù)據(jù)源都可以通過組態(tài)來(lái)指定。例如，當(dāng)按下某個(gè)按鈕時(shí)可指定執(zhí)行一段腳本語(yǔ)言程序，完成特定的控制功能，也可以制定某一變量的值變化到關(guān)鍵值以下時(shí)，馬上啟動(dòng)一段腳本語(yǔ)言程序來(lái)完成特定的控制功能。 可以說(shuō)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于工廠來(lái)說(shuō)就 如同飛機(jī)上的“黑匣子”。主要有以下三種作用： 用于雙機(jī)冗余系統(tǒng)中，主機(jī)與從機(jī)間的通信。 組態(tài) 軟件的發(fā)展趨勢(shì) 組態(tài)軟件是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個(gè)組成部分，其發(fā)展受到很多因素的制約。即使這樣，也不能認(rèn)為不再需要組態(tài)軟件了。 I/O 驅(qū)動(dòng)軟件也逐漸會(huì)朝標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：所有插件遵從統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，插件的專用性強(qiáng)， 每個(gè) 插件開發(fā)人員之間不需要協(xié)調(diào)，一個(gè)插件出現(xiàn)故障不會(huì)影響其他插件的運(yùn)行。并且在液位變化時(shí)，當(dāng)液位過高或者過低的時(shí)候可以發(fā)出警報(bào)以提示工作人員采取操作。磁翻板顯示的數(shù)值通過計(jì)數(shù)器傳入系統(tǒng)總線，系統(tǒng)總線通過單片機(jī)傳入控制室，以達(dá)到控制和記錄的目的。此時(shí)測(cè)量罐中的液位與酸堿罐中液位相同。 當(dāng)液位上升時(shí)翻柱由 紅色 轉(zhuǎn)變?yōu)?藍(lán)色 ，當(dāng)液位下降時(shí)翻柱由 藍(lán)色 轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色 ，指示器的 紅 藍(lán) 交界處為容器內(nèi)部液位的實(shí) 際高度，從而實(shí)現(xiàn)液位 清晰 的指示。 磁翻板液位計(jì) 正確使用及維護(hù) 磁翻板液位計(jì)本體周圍不容許 有導(dǎo)磁物質(zhì)接近，禁用鐵絲固定，否則會(huì)影響磁翻板液位計(jì)的正常工作。 介質(zhì)內(nèi)不應(yīng)含有固體雜質(zhì)或磁性物質(zhì)，以免對(duì)浮子造成卡阻。 應(yīng)根據(jù)介質(zhì)情況，不定期清洗主導(dǎo)管清除雜質(zhì)。 （ 2）遠(yuǎn)傳配套儀表上感 應(yīng)面應(yīng)面向和緊貼主導(dǎo)管。其 ABS 特別適用于酸、堿等腐蝕性介質(zhì)。 上下限開關(guān)輸出 ： 利用磁性浮子隨液位移動(dòng)，使安裝在液位計(jì)立管設(shè)定位置的簧片開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn) ONOFF 控制或報(bào)警。 表 3 1磁翻板液位計(jì)技術(shù) 參數(shù) 安裝形式內(nèi)容 側(cè)裝式 頂裝式 安裝間距 (測(cè)量范圍 ) 500,800,1100,1400,1700, 2020,2500,3000,3500,4000, 4500,5000,5500,6000mm 500,800,1100,1400,1700, 2020,2500,3000mm 工作壓力 , , 介質(zhì)密度 ≥ ≥ 連接法蘭 不銹鋼 法蘭 2040(D N 20 P N )(GB911988) 法蘭 20025(D N 200 P N ) (GB911988) ABS 法蘭 2010(D N 20 P N ) (GB911988) 法蘭 2006(D N 200 P N ) (GB911988) 主體材料 ABS( 工作壓力 ) 1Cr18Ni9T 介質(zhì)溫度 40 ℃ ~100 ℃ (ABS: 40 ℃ ~80 ℃ ) 環(huán)境溫度 40 ℃ ~+70 ℃ 示值誤差 177。而當(dāng)儲(chǔ)水罐液位 大于 80m 時(shí)， 自動(dòng)關(guān)閉入料閥并打開出料閥來(lái)降低酸堿罐液面 。 組態(tài)王液位檢測(cè)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 新建工程 啟動(dòng) “組態(tài)王” 工程管理器，選擇“文件 /新建工程”或單擊“新建”按鈕，彈出歡迎使用向?qū)?。彈出“新建工程向?qū)е?—— 工程名稱和描述”，在工程名稱文本框中輸入工程的名稱，該工程名稱同時(shí)將被 作為當(dāng)前工程的名稱。而監(jiān)控畫面中還有入料閥和出料閥，用來(lái)控制對(duì)酸堿罐中液體的注入和輸出。雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“定義變量”屬性對(duì)話框。 17 圖 4 3變量定義畫面 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線 設(shè)計(jì) 在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中制作畫面時(shí)，選擇“工具 /實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線”項(xiàng)或單擊工具箱中的“畫實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線”按鈕，此 時(shí)鼠標(biāo)在畫面中變?yōu)槭?形，在畫面中用鼠標(biāo)畫出一個(gè)矩形，實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線就在這個(gè)矩形中繪出，如圖 44。 圖 4 6實(shí)時(shí)曲線數(shù)值動(dòng)畫連接 19 圖 4 7實(shí)時(shí)曲線數(shù)值模擬輸出 如此運(yùn)行程序時(shí)，便會(huì)有具體數(shù)值值。 圖 4 8歷史曲線變量定義 20 在組態(tài)王 開發(fā)系統(tǒng)中制作畫面時(shí)，選擇“工具 /歷史趨勢(shì)曲線”項(xiàng)或單擊工具箱中的“畫歷史 趨勢(shì)曲線”按鈕，此時(shí)鼠標(biāo)在畫面中變?yōu)槭中?，在畫面中用鼠?biāo)畫出一個(gè)矩形，實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線就在這個(gè)矩形中繪出。雙擊報(bào)表，在彈出的窗口中設(shè)置如圖 412 所示的報(bào)表控件名以及行數(shù)和列數(shù)。 再繪制一個(gè)如圖 418 表格。對(duì)報(bào)表的報(bào)表屬性、時(shí)間屬性 、變量屬性進(jìn)行設(shè)置，如圖 420 所示。 新建一個(gè)畫面， 在工具箱中選中“報(bào)警窗口”，用鼠標(biāo)左鍵在 屏幕上拖動(dòng)，在選定區(qū)域內(nèi)繪制報(bào)警窗口。 圖 4 23原料罐動(dòng)畫連接 閥門動(dòng)畫設(shè)置 在 畫面上雙擊“入料閥”圖形，彈出該對(duì)象的動(dòng)畫連接對(duì)話框，設(shè)置如圖 424