【正文】 。 建立 動(dòng)畫 連接 動(dòng)畫連接指在畫面的圖形對(duì)象與庫(kù)的變量之間建立的一種關(guān)系，當(dāng)變量的值改變時(shí)，在畫面上以圖形對(duì)象的動(dòng)畫效果表示出來；或者由軟件使用者通過圖形對(duì)象改變數(shù)據(jù)變量的值，以實(shí)現(xiàn)圖形界面與對(duì)象間的雙向控制。端口： 本地 計(jì)算機(jī) COM2 口。但 是此種方法只能人為觀測(cè)，沒有達(dá)到自動(dòng)化遠(yuǎn)程傳輸。磁致伸縮液位計(jì)還可應(yīng)用于兩種不同液體之 間的界位測(cè)量量。 磁致伸縮液位計(jì)易于安裝和維護(hù)簡(jiǎn)單：磁致伸縮液位儀一般通過罐頂已有管口進(jìn)行安裝，特別適用于地下儲(chǔ)罐和已投運(yùn)儲(chǔ)罐的安裝，并可在安裝過程中不影響正常生產(chǎn)。磁致伸縮液位傳感器 (本文中有時(shí)簡(jiǎn)稱為磁致伸縮傳感器 )的技術(shù)早于 20世紀(jì) 70年代被開發(fā)和應(yīng)用，美國(guó) MTS 公司擁有磁致伸縮傳感器原來的設(shè)計(jì)專利權(quán)。雷達(dá)液位計(jì)對(duì)這些限制不敏感，系統(tǒng)只需使用傳感元件，對(duì)電子設(shè)備加以適當(dāng)標(biāo)定，就可對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量，得到良好的精確度。長(zhǎng)期穩(wěn)定性差，測(cè)量參數(shù)單一且測(cè)量精度較低。主要由壓力傳感器及多點(diǎn)溫度傳感器組成。其原理是利用浮子受浮力的作用浮于液體的表面上來測(cè)量液位的。對(duì)于球罐或大型儲(chǔ)罐則不太適用，尤其不適用一些高溫介質(zhì)及攪拌介質(zhì)、高黏度介質(zhì)、有毒或腐蝕性介質(zhì)的液位測(cè)量。然而無(wú)論是浮子鋼帶式、伺服式還是靜壓式液位計(jì)，都不是測(cè)量罐區(qū)儲(chǔ)罐液位的最佳方式。 2 1 緒 論 概述 液位計(jì)應(yīng)用場(chǎng)合極不相同，因而種類也繁多。 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)。其次是磁浮子式、浮筒式、電容式液位計(jì)也有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用量。利用建立工程、設(shè)備變量定義、畫面繪制、動(dòng)畫鏈接、及命令語(yǔ)言的編寫，完成組態(tài)王的軟件設(shè)計(jì)。 完成硬件電路的設(shè)計(jì)。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。 太 原 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 書 第 1 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 組態(tài)軟件的酸堿罐液位檢測(cè)軟件設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題目的意義及要求： 本論文選題 的目的、意義 在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，液位測(cè)量幾乎遍及生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)。 本論文選題 的要求 完成一個(gè)液位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，（對(duì)象自己定）要求有流程圖畫面，報(bào)警畫面，歷史曲線，實(shí)時(shí)曲線，報(bào)表畫面。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容： 熟悉組態(tài)王軟件，熟練使用組態(tài)軟件的常用工具。 利用 組態(tài)王監(jiān)控界面設(shè)計(jì) ，酸堿罐液位的控制作為過程控制的一種，制作一個(gè)液位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。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。而在熱電廠酸堿罐中，探頭可能會(huì)被濃酸或者濃堿的酸霧堿霧堵塞，造成測(cè)量精度下降。 便于系統(tǒng)自動(dòng)化工作：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。罐區(qū)儲(chǔ)罐由于其容積很大，要求液位計(jì)精度很高，過去大多用浮子鋼帶式液位計(jì)，伺服式和靜壓式也有一定應(yīng)用量。這是最簡(jiǎn)單實(shí)用而且經(jīng)濟(jì)的方法，但此種方 法需要計(jì)算液位遷移量，比較麻煩。 鋼帶浮子式是二十世紀(jì) 30 年代，國(guó)外率先研制和使用的，至今早已淘汰，在國(guó)內(nèi)有些場(chǎng)合還在使用。從上個(gè)世紀(jì) 70 年代起，美、日、德開始廣泛使用靜壓式液位傳感器。缺點(diǎn)是要求液體具有相同的、穩(wěn)定的介電常數(shù)，需要溫度補(bǔ)償。光纖液位計(jì)在塵霧環(huán)境下使用不太穩(wěn)定，易造成傳感鏡片的污染。磁致伸縮液位傳感器是利用磁致伸縮效應(yīng)以及磁致伸縮逆效應(yīng)原理設(shè)計(jì)而成的。測(cè)量時(shí) 無(wú)需開啟罐蓋，避免人工測(cè)量所存在的不安全性。 磁致伸縮液位計(jì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：磁致伸縮液位計(jì)適合于高精度要求的清潔液位的液位測(cè)量，精度達(dá)到 1mm，最新 產(chǎn)品 精度已經(jīng)可以達(dá)到 。連通器一側(cè)安裝磁翻板，利用磁翻板記錄罐內(nèi)液面的高度，當(dāng) 液面 到達(dá)后磁翻板為紅色，反之為藍(lán)色，如此便可用肉眼觀測(cè)到罐內(nèi)液面高度。磁性浮子升降時(shí)帶動(dòng)翻板繞軸翻轉(zhuǎn)，浮子以上的翻板是一種顏色 (如藍(lán)色 )，浮子以下的翻板為另一種顏色 (如紅色 )，通過觀察外面的顏色可知道液位的高低 圖 1 2磁翻板液位計(jì)原理圖 6 軟件設(shè)計(jì) 設(shè)備的配置 本實(shí)驗(yàn)使用的是本機(jī)電腦模擬故采用系統(tǒng)自帶的 PLC 模擬系統(tǒng)：亞控仿真 PLC 芯片。使整個(gè)系統(tǒng)操作人性化，內(nèi)容豐富化。該產(chǎn)品以搭建戰(zhàn)略性工業(yè)應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)為目標(biāo)，集成了對(duì)亞控科技自主研發(fā)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（ KingHistorian）的支持，可以為企業(yè)提供一個(gè)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總、分析及管理的有效平臺(tái)，使企業(yè)能夠及時(shí)有效地獲取信息，及時(shí)地做出反應(yīng)，以獲得最優(yōu)化 的結(jié)果。具有單個(gè)服務(wù)器支持高達(dá) 100 萬(wàn)點(diǎn)、 256 個(gè)并發(fā)客戶同時(shí)存儲(chǔ)和檢索數(shù)據(jù)、每秒檢索單個(gè) 變量超過20,000 條記錄的強(qiáng)大功能。圖庫(kù)全新改版，提供具有屬性定義向?qū)У膱D庫(kù)精靈，用戶只需稍做調(diào)整即能制作具有個(gè)性化的圖形。報(bào)警和事件具有多種輸出方式：文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、打印機(jī)和報(bào)警窗，并且可以利用控件等工具輕松瀏覽和打印報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容 。 OPCopc： 全面支持 OPC 標(biāo)準(zhǔn)（組態(tài)王 既可以作為 OPC 服務(wù)器，也可以作為 OPC 客戶端）開發(fā)人員可以從任何一個(gè) OPC 服務(wù)器直接獲取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，并集成到組態(tài)王中；同時(shí)組態(tài)王作為 OPC 服務(wù)器，可向其他符合 OPC 規(guī)范的廠商的控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。 安全系統(tǒng) ： 組態(tài)王采用分級(jí)和分區(qū)保護(hù)的雙重保護(hù)策略。一般的組態(tài)軟件都有圖形界面系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、第三方程序接口組件。這個(gè)組態(tài)過程叫做動(dòng)畫連接。因?yàn)?PC 的處理能力太強(qiáng)了，因此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)更加充分地表現(xiàn)了組態(tài)軟件的長(zhǎng)處。 在 基于 Inter 或 Browser/Server(B/S)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)通信功能。這就導(dǎo)致組態(tài)軟件不可能退出市場(chǎng)，因?yàn)樾枨笫谴嬖诘摹? 11 3 酸堿罐液位檢測(cè) 硬件 設(shè)計(jì) 酸堿罐液位控制要求 由于電廠酸堿罐中液位一直在發(fā)生變化，從而酸堿罐的液位控制需要可以實(shí)時(shí)，精確的測(cè)量，傳達(dá)出其中的液位高度。 如圖 31。變送器由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，它通過磁浮子上下移動(dòng)，經(jīng)磁耦合作用使導(dǎo)管內(nèi)測(cè)量元件依次動(dòng)作，獲得電阻信號(hào)變化，傳喚成010 或 420mA 的標(biāo) 準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，以便與數(shù)字顯示儀表或計(jì)算機(jī)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳顯示及控制。 打 開底法蘭，裝入磁性浮子（注意：重端帶磁性一端向上，不能倒裝。 （ 4） 遠(yuǎn)傳配套儀表與顯示 儀表或工控機(jī)之間的連線最好單獨(dú)穿保護(hù)管敷設(shè)或用屏蔽二芯電纜敷設(shè)。變送器由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，它通過磁浮子上下移動(dòng)，經(jīng)磁耦合作用使導(dǎo)管內(nèi)測(cè)量無(wú)件依次動(dòng)作，獲得電阻信號(hào)變化，轉(zhuǎn)換 成 010mA 或 420mA 的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，以便與數(shù)字顯示儀表或計(jì)算機(jī)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳顯示。 在組態(tài)王 運(yùn)行 畫面中設(shè)計(jì)了監(jiān)控中心、報(bào)表畫面、報(bào)警畫面、實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線等畫面，并對(duì)相關(guān)變量進(jìn)行了定義。單擊“完成”完成工程的新建 。采用這種卡片式管理方式，用戶只要用鼠標(biāo)單擊卡片頂部的屬性標(biāo)簽，則該屬性卡片有效，用戶可以定義相應(yīng)的屬性。對(duì)于要進(jìn)行歷史曲線的變量，很明顯我們需要對(duì)它進(jìn)行記錄。 22 圖 4 13實(shí)時(shí) 報(bào)表畫面 利用 工具欄中的“報(bào)表”繪制一個(gè)報(bào)表，單擊報(bào)表任何一個(gè)表格位置，如圖 414在報(bào)表工具欄中選擇“報(bào)表向?qū)А比鐖D 415 圖 4 14報(bào)表向?qū)? 圖 4 15歷史報(bào)表設(shè)置畫面 23 圖 4 16報(bào)表屬性設(shè)置 將歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中的液位作為變量添加，單擊“下一步”出現(xiàn)畫面，進(jìn)行設(shè)置之后，會(huì)出現(xiàn)如圖 417 表格。 圖 4 20報(bào)表歷史查詢窗口設(shè)置 25 報(bào)警畫面設(shè)計(jì) 圖 4 21報(bào)警變量定義 報(bào)警是指當(dāng)系統(tǒng)中某些量的值超過了所規(guī)定的界限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生相應(yīng)警告信息，表明該量的值 已經(jīng) 超限，提醒操作人員。 用同樣的方法設(shè)置出料閥動(dòng)畫連接。 圖 4 22報(bào)警表格 26 組態(tài)王液位檢測(cè)動(dòng)畫連接 原料罐動(dòng)畫連接 由圖形對(duì)象搭制而成的圖形是靜止不動(dòng)的，需要對(duì)這些圖形對(duì)象進(jìn)行動(dòng)畫設(shè)計(jì)，其實(shí)地描述外界對(duì)象的狀態(tài)變化，打到過程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。 （ 2）在按鈕的彈起事件中輸入命令語(yǔ)言，如圖 419 所示。 圖 4 9歷史曲線畫面 在歷史曲線畫面上右鍵，選擇控件屬性，彈出如 圖 410 對(duì) 話框： 圖 4 10歷史曲線控件設(shè)置 21 選擇“在歷史庫(kù)中添加” ，彈出如 圖 411 對(duì)話框，選擇“ 液位” 圖 4 11歷史曲線變量選擇 點(diǎn)擊確定，完成歷史趨勢(shì)曲線畫面的繪制。 18 圖 4 5實(shí)時(shí)曲線配置窗口 而此時(shí)，只有曲線，沒有 曲線 的數(shù)值顯示。 變量定義 基本變量有內(nèi)存離散、內(nèi)存實(shí)型、內(nèi)存長(zhǎng)整數(shù)、內(nèi)存字符串、 I/O 離散、 I/O 實(shí)型、 I/O 長(zhǎng)整數(shù)、 I/O 字符串，這八種基本類型的變量是通過 “變量屬性”對(duì)話框定義的，同時(shí)在“變量屬性”對(duì)話框的屬性卡片中設(shè)置它們的部分屬性。彈出“新建工程向?qū)?二 —— 選擇工程所在 路徑”，在工程路徑文本框中輸入一個(gè)有效的工程路徑，或單擊“瀏覽， ”按鈕，在彈出的路徑選擇對(duì)話框中選擇一個(gè)有效的路徑。 % 2. 輸出負(fù)載 : 750 3. 輸出信號(hào) : 0~10mA 輸出 ,220VAC 電源 4~20mA 輸出 ,24VDC 二線制 4. 防爆特征 ia Ⅱ CT4 本質(zhì)安全 14 磁翻板 式磁浮子液位計(jì)的組成如 表 32 所示。 。 圖 3 2磁翻板液位計(jì)原理圖 13 磁翻板液位計(jì)的安裝位置，應(yīng)避開或遠(yuǎn)離物料介質(zhì) 進(jìn)出口處，避免物料流體局部區(qū)域的急速變化，影響液位測(cè)量的準(zhǔn)確性。伴熱溫度根據(jù)介質(zhì)情況 確定 。磁翻板液位計(jì) 中有兩色的磁性翻版（如紅色、藍(lán)色）， 根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。 硬件設(shè)計(jì) 整體設(shè)計(jì) 為了解決工廠酸堿罐液位的測(cè)量所存在的問題， 其利用 超聲波液位計(jì)進(jìn)行液位測(cè)量，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 。為此，一種稱為“軟總線”的技術(shù)將被廣泛采用。 未來的傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、控制器的智能化程度越來越高，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽和管理的需求日益高漲，有的買主甚至要求在自己的辦公室里監(jiān)督定貨的制造過程。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)具備數(shù)據(jù)檔案的管理功能。 在圖形界面中，各類組態(tài)軟件普遍提供了一種累死 Basic/C 語(yǔ)言的編程工具 —— 腳本語(yǔ)言來擴(kuò)充其功能。靜態(tài)屬性在系統(tǒng)投入運(yùn)行后保持不變，與原來組態(tài)時(shí)一致，而動(dòng)態(tài)屬性則表示與表達(dá)式的值有關(guān)。組態(tài)王提供三重意義上的冗余功能，即雙設(shè)備冗余、雙機(jī)冗余和雙網(wǎng)絡(luò)冗余。組態(tài)王的遠(yuǎn)程撥號(hào)與組態(tài)王原有驅(qū)動(dòng)程序無(wú)縫連接，硬件設(shè)備端無(wú)需更改程序。 控件 ： 組態(tài)王支持 Windows 標(biāo)準(zhǔn) 的 Active X 控件（主要為可視控件），包括Microsoft 提 供的標(biāo)準(zhǔn) Active X 控件和用戶自制的 Active X 控件。 報(bào)警和事件系統(tǒng) ： 組態(tài)王報(bào)警系統(tǒng)全新改版，具有方便、靈活、可靠、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。工程管理器的主要功能包括：新建、刪除工程，對(duì)工程重命名，搜索指定路徑下的所有組態(tài)王工程，修改工程屬性，工程的備份、恢復(fù)，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開 8 發(fā)或運(yùn)行環(huán)境等。此外，還可以實(shí)現(xiàn)值的行列統(tǒng)計(jì)功能。 總體設(shè)計(jì) 在酸堿罐罐底開口，接入磁翻板液位計(jì)，液位計(jì)連接信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)。用來相互控制和計(jì)算酸堿罐液面及判斷水量溢出等問題。儲(chǔ)存罐接有一連通器，連通器外側(cè)附有一磁翻板液位計(jì)，利用磁翻板液位計(jì)進(jìn)行液位的測(cè)量，之后將測(cè)量信號(hào)傳入計(jì)數(shù)器，再通過總線進(jìn)入單片機(jī)及控制室。組態(tài)王是運(yùn)行于 Microsoft Windows 98/2020/NT 中文平臺(tái)的中文界面的人機(jī)界面軟件，采用了多線程、 COM 組件等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)，軟件運(yùn)行可靠。在磁致伸縮液位計(jì)的傳感器測(cè) 桿外配有一浮子，此浮子可以沿測(cè)桿隨液位的變化而上下移動(dòng)。因此，廣泛應(yīng)用于石油、化工等 液位測(cè)量領(lǐng)域，并逐漸取代了其它傳統(tǒng)的傳感器，成為液位測(cè)量中的精品，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在： 可靠性 強(qiáng)：由于磁致伸縮液位計(jì)采用波導(dǎo)原理，無(wú)機(jī)械可動(dòng)部分，故無(wú)摩擦，無(wú)磨損。具有精度較高，維護(hù)量小，現(xiàn)場(chǎng)指示清楚，價(jià)格便宜等特點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。傳感器不和被測(cè)介質(zhì)接觸，不受被測(cè) 介質(zhì)影響，也不影響被測(cè)介質(zhì)，故而適應(yīng)范圍廣泛。更無(wú)法在形狀不規(guī)則容器、油水混合物以及密度分層的液體中使用。隨著 3 對(duì)計(jì)量精度要求的不斷提高，出現(xiàn)了伺 服式液位傳感器。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)。近幾年磁致伸縮式液位計(jì)異軍突起，由于其高精度、高穩(wěn)定、高可靠及長(zhǎng)壽命而更適于罐區(qū)儲(chǔ)罐液位測(cè)量，應(yīng)用量也必將迅速增加，逐漸會(huì)和雷達(dá)式液位計(jì)平分秋色。這除了其自身性價(jià)比還有一定的優(yōu)勢(shì)外，還有設(shè)計(jì)和應(yīng)用的習(xí)慣問題。整個(gè)變換器封閉在不銹鋼管內(nèi)，和測(cè)量介質(zhì)非接觸，傳感器工作可靠，壽命長(zhǎng)。上個(gè)世紀(jì)九十年代以來，雷達(dá)液位計(jì)進(jìn)入市場(chǎng)，由于其精度較高，可靠性也高，使用方便，因此在罐區(qū)中用量迅速增加，成為近十年罐區(qū)液 位首選儀表。該系統(tǒng)工藝流程顯示直觀 ， 人機(jī)界面友好，易于操作。 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（論文）： 畢業(yè)設(shè)計(jì)一份，必要的插圖、附圖、表若干 外文 10000 字符的翻譯，根據(jù)太原理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論撰寫規(guī)范要求完成。 3 月下旬 ——4 月上旬：整