【文章內(nèi)容簡介】 \畫面 ” ，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標左鍵雙擊 “ 新建 ” 圖標，在彈出對話框中選擇相應(yīng)的屬性后，就可以在開發(fā)系統(tǒng)中利用工具箱進行組態(tài)畫面的設(shè)置， 本文設(shè)計的組態(tài)畫面如圖 4 所示 ： 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 6 頁 圖 4 組態(tài)界面 上圖是左面是水箱、調(diào)節(jié)閥、傳感器等器件在組態(tài)王軟件中的連接圖；右上角的圖本課題設(shè)計中的面板設(shè)置；右下角的圖是測量過程中的實時曲線。 建立組態(tài)王新工程 要建立新的組態(tài)王工程，首先為工程指定工作目錄（或稱 “ 工程 路徑 ” ）。組態(tài)王用工作目錄標識工程，不同的工程應(yīng)置于不同的目錄。工作目錄下的文件由組態(tài)王自動管理。 啟動組態(tài)王工程管理器（ ProjManager），選擇菜單 “ 文件 \新建工程 ” 或單擊 “ 新建 ”按鈕，彈出如圖 5 所示 的對話框 ： 圖 5 新建工程向?qū)? 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 7 頁 點擊下一步 , 在工程路徑文本框中輸入一個有效的工程路徑 ， 再點擊下一步 ,為新建工程命名為 “ 水箱液位仿人智能控制 ” ，工程描述為 “ 實驗室建設(shè) ” ，并將新建的工程設(shè)置為當前工程，點擊 “ 完成 ”， 其信息如圖 6 所示 : 圖 6 新建工程基本信息 COM1的建立 在工程瀏覽器中，從左邊的工程目錄顯示區(qū)中選擇 “設(shè)備 /COM1”，然后在右邊的內(nèi)容顯示區(qū)中雙擊 “新建 ”圖標，則彈出 “設(shè)備配置向?qū)?”。然后根據(jù)其提示配置 DDE 設(shè)備。在 COM1 設(shè)備配置中，連接對象設(shè)為 XM 類儀表，邏輯名稱設(shè)為 baitel，設(shè)備地址設(shè)為1，通訊方式為串口。其信息總結(jié)列表框如圖 7 所示 ： 圖 7 COM1 信息總結(jié)列表 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 8 頁 定義變量 數(shù)據(jù)庫是組態(tài)王軟件的核心部分，工業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況要以動畫的形式反映在屏幕上，操作者在計算機前發(fā)布的指令也要迅速送達生產(chǎn)現(xiàn)場，所有 這一切都是以實時數(shù)據(jù)庫為中介環(huán)節(jié)，所以說數(shù)據(jù)庫是聯(lián)系上位機和下位機的橋梁。在 TouchView 運行時，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當前值。變量在畫面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)庫中變量的集合形象地稱為 “數(shù)據(jù)詞典 ”，數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細信息。 在本文的設(shè)計中，共需要定義 6 個變量。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項 “數(shù)據(jù)庫 \數(shù)據(jù)詞典 ”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標左鍵雙擊 “新建 ”圖標，然后就可以根據(jù)提 示完成各個變量的定義及修改。定義變量時主要需要設(shè)置變量的名字、變量類型、寄存器和變量類型。 變量 “ 測量值 a” 的信息總列表框如圖 8 所示，它的主要作用是用于存儲采樣值。 變量 “ 過程值 b” 的信息總結(jié)列表框如圖 9 所示，它的主要作用是存儲 MATLAB 計算出來的控制量，其連接設(shè)備為采樣設(shè)備。 變量 “ 設(shè)定值 p” 的信息總結(jié)列表框如圖 10 所示，主要用于存儲操作者想要控制的液位值。 圖 8 變量 “ 測量值 a” 的信息總結(jié)列表框 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 9 頁 圖 9 變量 “ 過程值 b” 的信息總結(jié)列表框 圖 10 變量 “ 設(shè)定值 P” 的信息總結(jié)列表框 動畫連接 定義動畫連接是指在畫面的圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當變量的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來；或者由軟件使用者通過圖形對象改變數(shù)據(jù)變量的值。一共有 21 種動畫連接方式： 屬性變化：線屬性變化、填充屬性變化、文本屬性變化。位置與大小變化：填充、縮放、旋轉(zhuǎn)、水平移動、垂直移動。值輸出： 模擬值輸出、離散值輸出、字符串輸出。值沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 10 頁 輸入：模擬值輸入、離散值輸入、字符串輸入。特殊：閃爍、隱含、流動?；瑒訔U輸入：水平、垂直。命令語言 ：按下時、彈起時、按住時。 雙擊圖形對象，可彈出 “動畫連接 ”對話框，如圖 11 所示 ： 圖 11 動畫連接對話框 然后根據(jù)變量的性質(zhì)，設(shè)置模擬值輸出或輸入等，比如變量 “fmtov”的動畫連接，點擊模擬值輸出彈出對話框如圖 12 所示。在表達式中輸入 “\\本站點 \ fmtov”即可，其它的動畫連接與此相似。 圖 12 變量 fmtov 的動畫連接對話框圖 4. 系統(tǒng)的 設(shè)備 實現(xiàn) 設(shè)計的下位機連的是 A3000 過程控制實驗系統(tǒng)， 整個部分設(shè)計在一個工業(yè)機柜中，開放性極強。一個前門，保證了設(shè)備防塵、散熱等需要。 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 14 所示。沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 11 頁 A3000 過程控制實驗系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)包括 A3000 過程控制實驗系統(tǒng)常規(guī)現(xiàn)場系統(tǒng)和A3000 過程控制實驗系統(tǒng)控制系統(tǒng)兩個部分。 A3000 過程控制實驗系統(tǒng)高級過程控制實驗系統(tǒng)獨創(chuàng)現(xiàn)場系統(tǒng)概念，而不是對象系統(tǒng)?，F(xiàn)場系統(tǒng)包括三個水箱，一個大儲水箱，一個鍋爐，一個工業(yè)用板式換熱器，兩個水泵，大功率加熱管，滯后時間可以調(diào)整的滯后系統(tǒng)，一個硬件 連 鎖保護系統(tǒng)。傳感器和執(zhí)行器系統(tǒng)包括 5 個溫度、 3 個液位、 1 個壓力， 1 個電磁流量計， 1 個渦輪流量計， 1 個電動調(diào)節(jié)閥，兩個電磁閥， 2 個液位開關(guān)。 現(xiàn)場系統(tǒng) 包含兩個支路。支路 1 有 1水泵，換熱器，鍋爐，還可以直接注水到三個水箱以及鍋爐。支路 2 有 2水泵，壓力變送器，電動調(diào)節(jié)閥，三個水箱，還有一路流入換熱器進行冷卻。 A3000 過程控制實驗系統(tǒng)現(xiàn)場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖 13 所示。 在本次設(shè)計中，我們主要采用去支路 2 中的 3水箱和 4水箱， FV101 電調(diào)節(jié)閥， PT101壓力傳感器。 A3000 過程控制實驗系統(tǒng)控制系統(tǒng) (A3000 過程控制實驗系統(tǒng) CS)包括了傳感器執(zhí)行器 I/O 連接板、三個可換的子控制系統(tǒng)板，第三方控制系統(tǒng)接口板。 圖 13 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 沈陽航空航天大 學課程設(shè)計論文 基于 GA 的雙容水箱液位 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計（二） 第 12 頁