【導(dǎo)讀】摘要：本設(shè)計通過了解CS4000型和THSA-1型兩臺過程控制實驗裝置的測量過程，訊結(jié)合組態(tài)王軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控。ADAM4017+模塊對控制系統(tǒng)過程進(jìn)行實。本科生畢業(yè)設(shè)計是當(dāng)代大學(xué)本科畢業(yè)生的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識能力的一個。重要環(huán)節(jié)，是最靠近以后工作一個環(huán)節(jié)。所有設(shè)計都是對前人的基礎(chǔ)上提出自己的。還要求學(xué)生也要具備一定的外文資料查閱和使用能力。在畢業(yè)設(shè)計題目選定之后，就應(yīng)該著手開始查。的比較，選擇最優(yōu)路線，樹立起生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟(jì)觀點和全局觀點。設(shè)計完成后，需要撰寫設(shè)計論文，將所有。的設(shè)計條理化、清晰易懂的通過書面呈現(xiàn)出來，也是最后存檔、答辯的重要文件。對于格式的要求應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。性的設(shè)計，并不等于憑空設(shè)想。在畢業(yè)設(shè)計中學(xué)會收集、理解、熟悉和使用各種。能在實際工程擇優(yōu)選用。泛應(yīng)用，其機(jī)理采用的是反饋與前饋控制，反饋控制的作用是實時監(jiān)控控制量，定是否施加作用，作用要在輸出數(shù)值變化之前施加。

　　

【正文】 ADAM4520，可以將主機(jī)（或 PLC）上的 RS232 串口轉(zhuǎn)換為RS422/485 串口，從而實現(xiàn)連接更多設(shè)備、延長通訊距離等功能 。 ADAM4520的 連接示意圖如圖 ： 圖 ADAM4520連接示意圖 斷路器 低壓斷路器 (曾稱自動 開關(guān) )是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過負(fù)荷電流，還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。 低壓斷路器 在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護(hù)功能，如過負(fù)荷、短路、欠壓和漏電保護(hù)等低壓斷路器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)各級饋出線，各種機(jī)械設(shè)備 電源 控制和用電終端的控制和保護(hù)。 綜合考慮各種性能，我采用 正泰低壓斷路器 DZ4760 2P D40A 型 空氣開關(guān) 。 第四章 監(jiān)控系統(tǒng)軟件 設(shè)計 本章主要是完成上位監(jiān)控系統(tǒng)畫面的設(shè)計。除了完成基本的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控外，還要完成故障診斷、數(shù)據(jù)分析、報表形成與打印、與管理層交換數(shù)據(jù)，提供靈活方便的人機(jī)界面。本次監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計主要包括的有主要的監(jiān)控畫面、實時 /歷史數(shù)據(jù)曲線、報警畫面、數(shù)據(jù)報表、歷史數(shù)據(jù)查詢等畫面的設(shè)計。 上位監(jiān)控軟件 組態(tài)王 的 安裝過程 將組態(tài)王軟件包解壓后， 運(yùn)行安裝程序 ，啟動組態(tài)王安裝過程向?qū)??！敖M態(tài)王”的安裝步驟如下： 第一步：啟動計算機(jī)系統(tǒng)。 第二步：用戶通過點擊安裝文件夾中的 啟動安裝程序 。 第三步：開始安裝。點擊“安裝組態(tài)王程序”按鈕，將自動安裝“組態(tài)王”軟件到用戶的硬盤目錄，并建立應(yīng)用程序組。 繼續(xù)安裝請單擊“下一個”按鈕，如同一般軟件安裝。稍后彈出“用戶信息”對話框， 請輸入“姓名”和“公司名稱”，可以隨意填寫。之后進(jìn)入程序安裝階段。 第四步：選擇組態(tài)王軟件安裝路徑。 確認(rèn)用戶注冊信息后，彈出“選擇目標(biāo)位置”對話框，選擇程序的安裝路徑，由對話框確認(rèn)“組態(tài)王” 軟 件的安裝目錄。 第五步：選擇安裝類型。 單擊“下一個”按鈕。 出現(xiàn)安裝方式對話框。安裝方式共三種：典型安裝，簡潔安裝和特定安裝。 選擇默認(rèn)的典型安裝。 第六步：創(chuàng)建程序組。 第七步：開始安裝。安裝程序?qū)⒐獗P上的壓縮文件解壓縮并拷貝到默認(rèn)或指定目錄下，解壓縮過程中有顯示進(jìn)度提示。 第八步：安裝結(jié)束。 第一步：開始安裝設(shè)備驅(qū)動。 單擊安裝界面的“安裝組態(tài)王驅(qū)動程序”按鈕或在組態(tài)王主程序安裝完成后繼續(xù)安裝 。驅(qū)動程序開始安裝后，按照一般程序安裝進(jìn)行。 第二步：創(chuàng)建路徑。出現(xiàn)“選擇目標(biāo)位置”對話框，由對話框確認(rèn)“組態(tài)王”系統(tǒng)的安裝目錄。系統(tǒng)會自動按照 組態(tài)王的安裝路徑列出設(shè)備驅(qū)動程序需要安裝的路徑。 第三 步：開始安裝 。 安裝程序?qū)⒐獗P上的壓縮文件解壓縮并拷貝到默認(rèn)或指定目錄下，解壓縮過程中有顯示進(jìn)度提示 。 第四 步：安裝結(jié)束，將出現(xiàn)如圖 8 所示畫面 。 點擊“結(jié)束”，出現(xiàn)“重啟計算機(jī)”對話框。為了使系統(tǒng)能夠更好的正常運(yùn)行，選擇重新啟動計算機(jī) 。 ADAM4017+的配置設(shè)置 在對 ADAM 模塊進(jìn)行初始化之前，應(yīng)將其固定好，通 24V 直流電，用 DP 線(RS485→RS232 轉(zhuǎn)換器 )或通過以太網(wǎng)同上位機(jī)連接，在上位機(jī)安裝 ADAM4000 UTILITY。 并用 RS485— 232模塊，將 ADAM 模塊與上位機(jī)相連。 ADAM4000 UTILITY 主界面如圖 所示 ： 圖 ADAM4000 UTILITY主界面 選中左側(cè)端口，如 COM1，在右側(cè)設(shè)置對話框中設(shè)置 端口 ： ? 波特率： 9600bps ? 數(shù)據(jù)位： 8 ? 停止位： 1 ? 校驗位： None 模塊初始化： 每個模塊出廠時都沒有設(shè)置其設(shè)備地址，因此在初始化的時候，要逐個通電，逐個進(jìn)行設(shè)置。 將 GND與 INIT端短接，重新上電。打開 ADAM4000 UTILITY，選擇對應(yīng)端口，點擊工具欄上的搜索，幾秒鐘后會出現(xiàn)掃描到的模塊，例如 (*)ADAM4017+。括號中的 “*” 表示模塊現(xiàn)在處于初始化狀態(tài)，點擊 Stop Scan。如圖 。 圖 模塊掃描界面 初始化設(shè)置：在軟件界面左側(cè)點擊 ADAM4017+圖標(biāo)，右側(cè)顯示 ADAM4017+設(shè)置對話框。進(jìn)行以下設(shè)置： ? 地址： 1 ? 波特率： 9600bps ? 校驗和：選中 Enable（對于組態(tài)王這是必須的） ? 輸入范圍： 177。20mA 設(shè)置完參數(shù)后，點擊 ” Update”，進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。如圖 所示： 圖 ADAM4017+ 初始化 在彈出的對話框中點擊” OK”， ADAM4017+參數(shù)設(shè)置完成，斷開它的電源線。撤掉所有的初始化短接線， 重新上電、搜索 ，單擊要查看的模塊即可看到已經(jīng)設(shè)置好的參數(shù)，并且可以在此進(jìn)行實時監(jiān)控。 監(jiān)控畫面設(shè)計及運(yùn)行結(jié)果 ： 進(jìn)入開發(fā)模式，新建登陸界面、出錯提示、作者界面、報警畫面、恒壓供水畫面、歷史曲線、實時報表，如圖 所示： 圖 工程瀏覽器 窗口 2. 管理員登陸界面 ： 為了人性化的設(shè)計，特意設(shè)計了管理員登陸，在系統(tǒng)動態(tài)的運(yùn)行過程中，一些閥門是需要動態(tài)的改變的，所以普通的用戶，只能觀看，只有登陸之后的管理員才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改于系統(tǒng)調(diào)試。登陸界面以及錯誤提示界面如圖 和圖 所示： 圖 用戶登錄畫面 圖 登錄出錯畫面 ： 因本次監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計是基于監(jiān)控 THSA1型和 CS4000型兩臺過控裝置采集到的數(shù)據(jù)，所以設(shè)計了選擇的界面，分別進(jìn)入不同的采集站采所對應(yīng)的監(jiān)控畫面，如圖 所示： 圖 選擇界面 型過程控制系統(tǒng)監(jiān)控平臺 1）主監(jiān)控畫面： 當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時，監(jiān)控畫面設(shè)有顯示測量參數(shù)的儀表，可以直觀的看到采集數(shù)據(jù)的儀表，圖 ： 圖 系統(tǒng)模擬運(yùn)行圖 2） 報警事件以及實時歷史曲線 、 實時 數(shù)據(jù)報表 、歷史數(shù)據(jù)報表 ： 為了完成報警事件記錄與歷史數(shù)據(jù)之間關(guān)系的比較，設(shè)計了實時歷史曲線圖與實時報警數(shù)據(jù)表，用來反應(yīng)數(shù)據(jù)情況與系統(tǒng)的狀況， 還設(shè)計了實時數(shù)據(jù)報表，便于直接觀察數(shù)據(jù)變化， 歷史數(shù)據(jù)報表，方便進(jìn)行某一時刻或某一時段的數(shù)據(jù)查詢， 分別如圖 、 圖 、圖 、圖 所示 ： 圖 報警事件記錄 圖 實時數(shù)據(jù)曲線 圖 實時數(shù)據(jù)報表 圖 歷史數(shù)據(jù)報表 5. CS4000 型過程控制系統(tǒng)監(jiān)控平臺 1）主監(jiān)控畫面：如圖 所示： 圖 CS4000型主監(jiān)控畫面 2） 報警記錄、趨勢曲線、實時數(shù)據(jù)報表 、歷史數(shù)據(jù)報表 ： 分別如圖 、圖 、圖 、圖 所示： 圖 報警記錄 圖 實時趨勢曲線 圖 實時數(shù)據(jù)報表 圖 歷史數(shù)據(jù)報表 結(jié)論 本次設(shè)計以 CS4000 型和 THSA1型兩臺過程控制系統(tǒng)裝置 為工程背景，通過智能采集模塊對裝置的主要參數(shù)進(jìn)行采集并傳輸?shù)?上位機(jī)組態(tài)王監(jiān)控系 統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)控。 智能采集模塊在不影響現(xiàn)場 參數(shù) 顯示 、控制 的情況下，主要完成 對現(xiàn)場 參數(shù)的 集中采集。為此， 選用了信號隔離轉(zhuǎn)換器將。 而不對其進(jìn)行控制，針對實驗裝置的測量參數(shù)的詳細(xì)分析，完成對智能采集模塊的選擇；熟悉整個工藝流程，對數(shù)據(jù)的采集與傳輸設(shè)計出實現(xiàn)的線路，然后進(jìn)行所需模塊的選型。 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 使用組態(tài)王完成監(jiān)控畫面的設(shè)計，為了更加直觀的了解所監(jiān)控的數(shù)據(jù)，主監(jiān)控畫面設(shè)計與現(xiàn)場的過控 系統(tǒng)裝置是一致的，另外設(shè)計有對于數(shù)據(jù)的高低顯示報警、實時 /歷史曲線的記錄，便于數(shù)據(jù)直接的觀察，設(shè)計有實時數(shù)據(jù)變化表格，也可以通過歷史數(shù)據(jù)表格查詢某一時段或時刻的數(shù)據(jù)實際情況。 總結(jié)與體會 畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階 段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機(jī)會，通過這次 過程控制監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻(xiàn)資料 等 能力 的 水平，而且通過對整體 監(jiān)控系統(tǒng) 的掌控，對 部分的設(shè)計與選型 ，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且 加深鞏固我們在整個大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的知識。 雖然 畢業(yè)設(shè)計 比起學(xué)習(xí)一門課程來說綜合性要強(qiáng)，內(nèi)容也更加豐富，給 我的收獲 也比較 豐富。 系統(tǒng)的適用條件 和系統(tǒng)的設(shè)計 ，設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)， 管道 和模塊 的安裝方式，我都是隨著設(shè)計的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì) 和適用性 的角度對設(shè)計有了新的認(rèn)識也對自己提出了新的要求，舉個簡單的例子： 智能采集模塊的選擇要考慮價格問題，還要考慮這次設(shè)計的數(shù)據(jù)采集的方式：只進(jìn)行采集而不進(jìn)行控制，所測的所有參數(shù)需要使用的模塊的通道數(shù)，剛開始的時候因為沒有考慮到信號的問題，采用了 ADAM4017 模塊，后來才發(fā)現(xiàn) ADAM4017 模塊只有 6 路差分信號， 2 個單端信號，對 于兩個過控裝置所測參數(shù)為 9 個和 12 個的差分信號不符合適用性，所以后來采取了 ADAM4017+8 路差分信號輸入的模塊。類似的這些失誤讓我對系統(tǒng)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，并對以后自己從事相關(guān)工作時避免一些不必要的失誤。 在 設(shè)計過程 中對所采用的一些模塊的選擇讓我很費(fèi)時 ，原因是我不夠了解自己所做系統(tǒng)的流程和所需要完成的 內(nèi)容，所以對于采集站的設(shè)計總是不得要領(lǐng)，在經(jīng)過老師的點播之后思路清晰了設(shè)計后面的內(nèi)容就相對簡單一些。 提高 是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計讓我積累了 許多經(jīng)驗，使我 對所學(xué)知識有了一個更加清晰的認(rèn)識和運(yùn)用 ，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中 懂得要設(shè)計一個系統(tǒng)應(yīng)該從哪入手，完成哪些內(nèi)容，注意些什么問題，提高問題的實際解決能力。 謝辭 從確定我的畢業(yè)設(shè)計題目至今，我的畢業(yè)論文基本完成。在此，我要特別感謝我的畢業(yè)論文指導(dǎo)老師 —— 信自學(xué)院 許曉平老師。從定下題目開始，老師就開始給我們指導(dǎo)，指導(dǎo)我們了解實驗裝置，教會我們怎么樣搜集需要的資料，論文的基礎(chǔ)部分的撰寫和系統(tǒng)的設(shè)計，畢業(yè)論文的格式，都給我們莫大的指導(dǎo)。本來我對這個畢業(yè)設(shè)計所要完成的內(nèi)容非常模糊，甚至一度混淆概念，老師悉心的通過圖畫與語言講解讓我們了解設(shè)計的主要線路，讓我得以順利的進(jìn)行下去，設(shè)計的方向上出現(xiàn)較小偏差，還有論文中出現(xiàn)的錯誤老師也耐心的一一指出并指導(dǎo)我改正，可以說，老師對我的論文指導(dǎo)非常盡職盡責(zé)，正是由于老師的辛苦，才使得我的論文能夠如期的完成。在寫畢業(yè)論文的這段日子里， 老師 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識結(jié)構(gòu)、精益求精的工作作風(fēng)以及誨人不倦的高尚師德給我留下了深刻印象，并使我受益終身。在此，我向敬愛的老師致以最崇高的敬意和最衷心的謝意。 此外，還要感謝我的師兄們和同學(xué)，感謝他們在論文過程中提供的指導(dǎo)、幫助和支持和他們的寶貴建議。 最后，向在百忙中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝！ 參考文獻(xiàn) [1]. 王峰 . 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