【正文】 行 業(yè) 、 造 紙 和 紙 品 加 工 、 鋼 鐵 行 業(yè) 、 運(yùn) 輸 行業(yè) 、 水 處 理 和 污 水 凈 化 。 提 供 通 道WinCC 提 供 了 所 有 最 重 要 的 通 訊 通 道 ， 用 于 連 接 到 S IMAT I C S5/S7/505控 制 器 (例 如 通 過 S7 協(xié) 議 集 )的 通 訊 ， 以 及 如 PROFIBUSDP/ FMS、 DDE(動 態(tài) 數(shù) 據(jù)交 換 )和 OPC(用 于 過 程 控 制 的 OLE)， 等 非 專 用 通 道 ； 不 受 限 制你 亦 能 以 附 加 件 的 形 式 獲 得 其 它 通 訊 通 道 。 由 于 所 有 的 控 制 器 制 造 商 都 為 其 硬件 提 供 了 相 應(yīng) 的 OPC 服 務(wù) 器 ， 因 而 事 實(shí) 上 可 以 不 受 限 制 地 將 各 種 硬 件 連 接 到WinCC。 監(jiān) 控 界 面 的 設(shè) 計(jì) 工 程 建 立 要 建 立 新 的 應(yīng) 用 程 序 ， 先 打 開 桌 面 上 的 WINCC 圖 標(biāo) ， 啟 動 WINCC 工 程 管理 器 ， 選 擇 菜 單 “文件”“新建” ，打開如圖 112 所示窗口。在打開的窗口中，選擇“單用戶項(xiàng)目” ，點(diǎn)擊確定按鈕，打開圖 113 所窗口。在項(xiàng)目名稱中輸入“水箱液位” 。如圖 17 所示: 26 圖 17 新建工程 點(diǎn)擊新建工程界面中的“新建”按鈕，進(jìn)入 WINCC 資源管理器界面，如圖 18 所示：圖 18 WINCC資源管理器 驅(qū)動連接選中變量管理器，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的對話框中選擇“添加新的驅(qū)動程序” ，在彈出的對話框中，選擇“SIMATIC S7 Protocol ” 項(xiàng)，單擊“OPEN”按鈕，打開如圖 19 所示窗口：27圖 19 添加新的驅(qū)動程序在圖 19 所示的窗口中，選中“SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE”，圖 19 右側(cè)窗口改變成圖 20 所示的窗口：圖 20 顯示通道單元在圖 20 所示的窗口中，選中“PROFIBUS”項(xiàng)，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“新建驅(qū)動程序連接”項(xiàng)，打開如圖 21 所示的窗口，單擊確定就可以了。28圖 21 新建驅(qū)動連接 變量定義雙擊“s7sim”選項(xiàng)，在彈出的對話框中選擇組態(tài)“新建變量”即可，如圖 223所示：圖 22 新建變量29圖 23 變量屬性設(shè)置用同樣的方法組態(tài)以下變量，組態(tài)好的變量如圖 24 所示：圖 24 組態(tài)變量列表 畫面組態(tài)在 WINCC 資源管理器中，選中“圖形編輯器” ，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中，選擇“新建畫面”項(xiàng)。窗口右側(cè)增加了一個文件“” ，選中“”，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“重命名畫面” ，輸出“”，點(diǎn)擊“確定”按鈕。雙擊“” ，打開如圖 25 所示的窗口:30圖 25 圖形編輯器點(diǎn)擊工具欄上 的圖標(biāo)，彈出如圖 26 所示圖庫窗口：圖 26 圖形庫窗口在窗口中，選中需要的圖形，單擊鼠標(biāo)左鍵不放，將其拖到畫面組態(tài)窗口中。用同樣的方法添加管道、水箱、閥及傳感器等。組態(tài)畫面如圖 27 所示。點(diǎn)擊圖 27（對象選項(xiàng)板）窗口中“智能對象”前的“ ”，在其打開的擴(kuò)展項(xiàng)中，選擇輸入輸出域，并拖到窗口中。31圖 27 組態(tài)畫面圖 變量關(guān)聯(lián)選中組態(tài)對話框中輸入輸出域，在彈出的組態(tài)對話框中，進(jìn)行變量的關(guān)聯(lián)即可，如圖 28 所示： 圖 28 變量關(guān)聯(lián)窗口其他變量的關(guān)聯(lián)依次類推即可，完成變量關(guān)聯(lián)以后，整個界面組態(tài)及系統(tǒng)監(jiān)控就完成了，最終的上位機(jī)監(jiān)控總圖如 29 所示：32圖 29 系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)總圖5 水箱液位串級控制系統(tǒng)調(diào)試 FCS系統(tǒng)實(shí)物調(diào)試 實(shí)物簡介 該系統(tǒng)裝置在我系工業(yè)技術(shù)與自動化實(shí)驗(yàn)室 3107，該現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)如圖 30 所示：33圖 30 FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) 仿真結(jié)果 在該實(shí)驗(yàn)室中，將編寫好的程序下載到 CPU 中，即可對該裝置進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)物的操作，并將觀察到的現(xiàn)象、結(jié)果記錄，如圖 31 所示： PLCSIM離線仿真調(diào)試 PLCSIM簡介 在沒有實(shí)物裝置的條件下，可用 PLCSIM 進(jìn)行離線仿真調(diào)試，首先進(jìn)入下位機(jī) STEP 7 軟件中，點(diǎn)擊 圖標(biāo)，進(jìn)入如圖 32 所示界面: 34圖 32 PLCSIM仿真界面 將程序下載到模擬的 CPU 中，在狀態(tài)置為“Run” ，進(jìn)行仿真。 控制效果分析 控制效果如圖 334 所示:圖 33 效果圖 135圖 33 效果圖 2結(jié)束語本文講述了如何將組態(tài)軟件和 PLC 相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)一個遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)這一思路對雙容水箱實(shí)現(xiàn)液位監(jiān)控及控制，雙容水箱是較為典型的非線性、時延對象，工業(yè)上許多被控對象的整體或局部都可以抽象成雙容水箱的數(shù)學(xué)模型，具有很強(qiáng)的代表性和工業(yè)背景。雙容水箱的數(shù)學(xué)建模以及控制策略的研究對工業(yè)生產(chǎn)中液位控制系統(tǒng)的研究有積極的指導(dǎo)作用，為研究更加復(fù)雜的系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。本文以通過雙容水箱液位的 PID 控制為研究對象，在機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，建立了雙容水箱的數(shù)學(xué)模型；結(jié)合雙容水箱的特點(diǎn)，研究了雙容水箱在組態(tài)軟件及 PLC 的控制下的運(yùn)行特點(diǎn)。本文對多容液位的研究只不過是基本雙容液位的基礎(chǔ)之上，所涉及的也不過是多容液位的基本，還有三容乃至更多的液位控制沒有涉及。在控制方面可以選擇更加好的 PID 控制以提高控制精度。利用組態(tài)王為開發(fā)平臺的水箱液位監(jiān)控統(tǒng)，能夠?qū)崟r地監(jiān)控液位的變化，系統(tǒng)界面友好，操作方便，對系統(tǒng)中的水箱的液位、管道的水的量進(jìn)行測量與控制，滿足了現(xiàn)場監(jiān)測的需要。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對現(xiàn)場 FCS 總線技術(shù)和過程控制中廣泛使用的 PA 總線智能化儀表 SITRANS P 系列壓力測量儀表、SITRANS T 系列溫度測量儀表、SITRANS F 系列流量測量儀表、SIPART PS2 電氣閥門定位器有了深入理解；學(xué)習(xí)和了解西門子 400 系36列的 PLC 的原理、編程方法及其應(yīng)用；熟練掌握了 STEP7 和 WINCC 這兩種軟件，為以后更進(jìn)一步的了解打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)的不足之處是對西門子 S7400PLC 的編程、控制系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)、FB 模塊調(diào)用、DB 模塊建立、FB 模塊編寫等有待進(jìn)一步研究和優(yōu)化：對 FCS 的系統(tǒng)的擴(kuò)展性，即系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的對其他工控參數(shù)如溫度、流量的測量和監(jiān)控，有待進(jìn)一步研究。在此基礎(chǔ)上可設(shè)計(jì)出更加復(fù)雜更加貼近工程實(shí)際的工控系統(tǒng)，這些問題值得不斷探討。FCS 控制系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)，并且是當(dāng)今自動化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。在此平臺上，我們還可以使用多種不同的控制主機(jī)、觸摸屏等設(shè)備進(jìn)行其它基于 FCS 的自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，這不僅能夠使我們在掌握先進(jìn)自動化技術(shù)的同時，更加貼近于工程應(yīng)用實(shí)際，而且還能大大激發(fā)我們的創(chuàng)新意識。參考文獻(xiàn)[1] 陳夕松，[M].北京：科學(xué)出版社，[2] 汪志鋒,蘇家健，[M].西安：電子科技大學(xué)出版社，[3] [M].北京：人民郵電出版社，[4] [M].：電子工業(yè)出版社，[5] [M].：科學(xué)出版社，37致 謝進(jìn)入大學(xué)四年以來，得到過太多學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助和支持，無論是學(xué)習(xí)方面，還是在生活方面。他們是我們的良師益友，是我們前進(jìn)道路上的指明燈，讓我們每天都在成長，每天都在進(jìn)步，借此機(jī)會，對他們表示衷心的感謝。這次設(shè)計(jì)我是在我們系的工業(yè)技術(shù)和自動化實(shí)驗(yàn)室 3107 完成的，在這樣一個現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室中，我學(xué)到了很多東西，在這里更加注重理論與實(shí)際的結(jié)合，特此感謝電信系實(shí)驗(yàn)室為我們本科畢業(yè)生提供這次畢業(yè)設(shè)計(jì)平臺。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了很多老師、同學(xué)和朋友的幫助，其中我的老師董海兵老師對我的關(guān)心和支持尤為重要，另外，感謝校方給予我這樣一次機(jī)會，能夠獨(dú)立地完成一個課題，并在這個過程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們在即將離校的最后一段時間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實(shí)踐應(yīng)用知識，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。再一次對我的母校表示感謝。感謝在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我一起在3107做設(shè)計(jì)的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個方面給予過我?guī)椭幕锇閭?，在大學(xué)生活即將結(jié)束的最后的日子里，我們通過努力把一個基本沒有接觸過的課題終于完成了。正是因?yàn)橛辛四銈兊膸椭?，才讓我不僅學(xué)到了本次課題所涉及的新知識，更讓我感覺到了知識以外的東西，那就是團(tuán)結(jié)的力量。最后，感謝所有在這次畢業(yè)論文中給予過我?guī)椭娜恕?8對上述朋友，再一次真誠地表示感謝！