【正文】 畫面上適當(dāng)位置，單擊左鍵，歷史曲線就復(fù)制到畫面上了。下水箱的液位由LT103測得。由于溫度系統(tǒng)的特性時間比較長，所以需要很長時間才能看到穩(wěn)定。本設(shè)計能夠通過上位機(jī)來監(jiān)控三個下位機(jī)工作，實現(xiàn)了實驗系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，用組態(tài)軟件實現(xiàn)組態(tài)畫面及動畫連接的設(shè)計，達(dá)到人機(jī)界面友好效果。運行后整個界面比較形象直觀，實現(xiàn)了集散控制實驗系統(tǒng)的設(shè)計。李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和一絲不茍的精神使我終身受益。最后，感謝我的父母。同時也要感謝楊云飛老師的指導(dǎo)。另外，由于鍋爐溫度控制實驗不是太容易實現(xiàn)，今后，對鍋爐水溫的控制還得深入研究。在這些基礎(chǔ)上我首先弄懂計算機(jī)控制實驗系統(tǒng)事實驗平臺的被控對象、使用操作。手/自動按鈕通過組態(tài)軟件的命令語言編程而成。圖19 運行環(huán)境下的主界面圖圖20 PID控制及實時曲線圖圖21 系統(tǒng)穩(wěn)定下的PLC歷史曲線圖22 系統(tǒng)穩(wěn)定下的百特表歷史曲線圖23 系統(tǒng)運行下的報警界面 運行結(jié)果及分析本課題中，PLC中的PID參數(shù)設(shè)定為P=25，I=10，D=。圖17 歷史曲線對話框 報警界面設(shè)計在工具箱中選用報警窗口工具，在畫面上繪制報警窗口，為使報警窗口內(nèi)能顯示變量的非正常變化，必須設(shè)置：切換到工程瀏覽器，在左側(cè)選擇“報警組”然后雙擊右側(cè)的圖標(biāo)進(jìn)入“報警組定義”對話框。單擊“模擬值輸出”，彈出“模擬值輸出連接”對話框，用同樣的方法定義另兩個字符串的動畫連接。單擊“確定”。動畫連接的引入是設(shè)計人機(jī)接口的一次突破，它把工程人員從重復(fù)的圖形編程中解放出來，為工程人員提供了標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制圖形界面，并且由可編程的命令語言連接來增強(qiáng)圖形界面的功能。在工程描述中輸入工程路徑，自動指定為當(dāng)前目錄下以工程名稱命名的子目錄。對于將要建立的“監(jiān)控中心”，需要從下位機(jī)采集液位、流量、溫度。圖9 設(shè)備配置向?qū)D10 COM1參數(shù)設(shè)置對話框（2）智能儀表與組態(tài)軟件的通訊智能儀表具體為XM類儀表兩個，名稱為baite0和baite1地址分別為1和2。如圖8所示。組態(tài)王為用戶提供了豐富的報表函數(shù)，實現(xiàn)各種運算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計分析、報表打印等。并且支持位圖按鈕，用戶可以隨意構(gòu)造漂亮的按鈕。只需要進(jìn)行填表式操作，即可生成適合于你的“監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”。啟動后，若誤差（SPPV）/FS小于5%則繼續(xù)維持常規(guī)PID運行，還不進(jìn)PID參數(shù)自整定。上電復(fù)位后將調(diào)出停電前的SP值作為上電后的初始SP值。PLC程序設(shè)計流程圖如圖7所示。例如，流量控制系統(tǒng)、管道壓力控制系統(tǒng)和某些要求嚴(yán)格的液位控制系統(tǒng)普遍采用比例積分控制器。關(guān)閉比例回路：把比例增益設(shè)置為0，則只保留積分和微分項。系統(tǒng)為自動運行狀態(tài)。亞當(dāng)模塊將15V的電壓信號通過上位機(jī)采集數(shù)據(jù)時，就通過RS232/RS485接口送到上位機(jī)。另外的方向控制技術(shù)包括使用微控制器以及將A、B線分開（用上拉電阻將A連到5V同時用下拉電阻將B連到地），然后用數(shù)據(jù)驅(qū)動DE腳。上位機(jī)和智能儀表、亞當(dāng)模塊之間通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換實現(xiàn)，福建百特公司生產(chǎn)的智能儀表采用的RS485 通訊協(xié)議支持計算機(jī)與百特XM類系列智能儀表之間的通信，本設(shè)計中采用RS232與RS485信號互轉(zhuǎn)的接口轉(zhuǎn)換器來完成PC 機(jī)和智能儀表的通訊。全面而完善的保護(hù)功能為變頻器和電動機(jī)提供了良好的保護(hù)。流量控制范圍可以0%32%。如果Pt100或者溫度變送器出現(xiàn)超過1度左右的誤差，則可以進(jìn)行零點或滿度調(diào)節(jié)。注意：加電幾分鐘后才能獲得準(zhǔn)確數(shù)值。檢驗壓力傳感器信號時，在a、b之間串一個標(biāo)準(zhǔn)電阻，然后測其上的壓降，可以算出a、b間的電流。安裝了PCI串口卡。用儀表控制電加熱常壓鍋爐水溫，通過PT100熱電阻來測溫的。采用組態(tài)軟件的集散控制系統(tǒng)，將能更好的發(fā)揮集散控制系統(tǒng)的優(yōu)點。在集散控制系統(tǒng)中，一方面，信息自下而上逐漸集中，另一方面，信息又自上而下逐漸分散，這種有序的信息傳遞機(jī)制，構(gòu)成了集散系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。在理論上是無限的，這是很大的進(jìn)步。該系統(tǒng)將若干臺微機(jī)分散應(yīng)用于過程控制，全部信息通過通信網(wǎng)絡(luò)由上微機(jī)管理計算機(jī)監(jiān)控，實現(xiàn)最優(yōu)化控制，通過CRT裝置、通信總線、鍵盤、打印機(jī)等，進(jìn)行集中操作、顯示和報警。與之相適應(yīng)，組態(tài)軟件技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步。設(shè)計了集散控制實驗系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，把握集散控制系統(tǒng)的集中管理和分散控制的本質(zhì)，設(shè)計基于PC機(jī)的廣義形式的集散控制系統(tǒng)，作為集散控制系統(tǒng)的實驗室設(shè)備。 KingView。因此，采用工業(yè)上應(yīng)用的控制器的檢測元件和執(zhí)行元件來構(gòu)建實驗系統(tǒng)是非常有必要的。這些功能在模擬儀表中是用模擬線路來實現(xiàn)的，它受到模擬線路的漂移、電阻、電容等器件的限制，作一個精度很高的模擬儀表成本很高，甚至幾乎是不可能的。集散控制的結(jié)構(gòu)是一個分布式系統(tǒng)，從整體邏輯結(jié)構(gòu)上講是一分支樹結(jié)構(gòu)，與工業(yè)生產(chǎn)過程的行政管理結(jié)構(gòu)相一致。集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。組態(tài)王和PLC之間通過PC/PPI協(xié)議通信。其硬件和軟件資源極其豐富，并且為工程技術(shù)人員和廣大用戶所熟悉。24V直流電驅(qū)動，通過RS485轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)到以太網(wǎng)，再將數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)。例如如果操作值低于4毫安，則直接顯示0。溫度變送器零點、量程調(diào)節(jié)方式：將Pt100熱電阻換成100Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻，調(diào)整零點調(diào)節(jié)螺釘，零點已調(diào)好。需要經(jīng)過流量積算儀或其他頻率計數(shù)器才能獲得420毫安的數(shù)據(jù)。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)水平的絕緣柵雙極型晶體管作為功率輸出器件。采用PC/PPI電纜建立個人計算機(jī)與PLC之間的通信。RS232端口的RTS線控制RS485收發(fā)器是作為一個傳送器或者接收器。 下位機(jī)與傳感器、執(zhí)行器的連接本課題主要在計算機(jī)控制實驗臺上完成的，壓力傳感器（FB0803AE3R）將壓力信號轉(zhuǎn)化為420mA的標(biāo)準(zhǔn)信號送入S7200PLC，經(jīng)PID運算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的液位大小。本系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化時可采用單極性方案，系統(tǒng)的輸入來自水箱的液位測量采樣；輸出是單極性模擬量。通過對常量參數(shù)的設(shè)置，可以關(guān)閉不需要的控制類型。具有比例積分控制規(guī)律的控制器稱為比例積分控制器，式為其輸入輸出信號的數(shù)學(xué)表達(dá)式式中，為積分時間。S7－200PLC是一種小型PLC，其結(jié)構(gòu)緊湊，功能強(qiáng)大，可適應(yīng)各種中小規(guī)模自動化系統(tǒng)。手動工作態(tài)下，按鍵或鍵可修改控制操作值（MV）。即置SP=當(dāng)前PV值。第四章 上位機(jī)監(jiān)控的組態(tài)過程 上位機(jī)組態(tài)設(shè)計概述 組態(tài)王軟件介紹、開放性和集成能力的通用組態(tài)軟件。此外，組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)還提供工程加密，畫面和命令語言導(dǎo)入、導(dǎo)出功能。組態(tài)王還可以記錄應(yīng)用程序事件和操作員操作信息。能夠在組態(tài)畫面中自動進(jìn)行手/自動切換。設(shè)備定義完成后，可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備PLC，在定義數(shù)據(jù)庫變量時，只要把I/O變量連接到這臺設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。 變量定義數(shù)據(jù)庫是“組態(tài)王”最核心的部分。如果是第一次使用工程瀏覽器，默認(rèn)的是組態(tài)王示例程序所在的目錄。圖12 新建工程對話框在工程瀏覽器左側(cè)的樹型視圖中選擇“界面”，在右側(cè)視圖中雙擊“新建”，新建產(chǎn)生一幅名為“監(jiān)控中心”的界面，如圖所示，在工具箱中選擇需要用的被控對象，根據(jù)設(shè)計要求設(shè)計出系統(tǒng)的主界面如圖13所示。在畫面上雙擊圖形對象“鍋爐”，彈起“動畫連接”對話框。在工具箱中選用文本工具，在“鍋爐”矩形框的中部輸入字符串“”，這個字符的內(nèi)容是任意的，當(dāng)畫面程序?qū)嶋H運行時，字符串的內(nèi)容將被你需要輸出的模擬量所取代。生成歷史趨勢曲線對象后，在對象上雙擊鼠標(biāo)左鍵，彈出“歷史趨勢曲線”對話框。打開閥門QV102向鍋爐中注入水，一定要超過下面的液位開關(guān)高度，否則由于連鎖保護(hù)，無法啟動加熱器。手動設(shè)定PID調(diào)節(jié)器到12毫安。本課題基本形成集散控制系統(tǒng)的基本模型，對于構(gòu)建實驗系統(tǒng)具有良好的功效。充分展示了集散控制系統(tǒng)的精髓。在畢業(yè)設(shè)計期間，不管有多少問題，李老師都能給出百問不厭的解答。父母為了我的成長，一直在背后默默的付出和辛勤的工作，他們的養(yǎng)育之恩，我用自己的一生都無法回報。值此論文完成之際，向李老師表示深深的感謝和崇高的敬意。但本次設(shè)計的不足是界面優(yōu)化方面做的不夠，由于圖形較多，使得組態(tài)界面看起來比較擁擠。通過這些資料的學(xué)習(xí)，我逐步對本課題有了進(jìn)一步的了解。否則如果很大，就會在很高溫度下才能平衡，甚至到水沸騰才行。但應(yīng)注意在鍋爐沒加水之前不要打開空氣開關(guān)。如圖17所示。操作完成后，雙擊文本對象“”，彈出“動畫連接”對話框。注意填充方向和填充色的選擇。 建立動畫連接工程人員在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中制作的界面都是靜態(tài)的，那么它們?nèi)绾尾拍芊从彻I(yè)現(xiàn)場的狀況呢？這就需要通過實時數(shù)據(jù)庫，因為只有數(shù)據(jù)庫的變量才是與現(xiàn)