【正文】 行的控制能力,可 以實時地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線,能很直觀地顯示控制系統(tǒng)的實時趨勢曲線,這些很強(qiáng)的交互能力使其在自動控制系統(tǒng)的實驗中可以發(fā)揮理想的效果 [23]。組態(tài)軟件提供了可視化監(jiān)控畫面，包括動畫，實時趨勢曲線，歷史趨勢曲線，實時數(shù)據(jù)報表，歷史數(shù)據(jù)報 表，實時報警窗口，歷史報警窗口，配方管理等等的功能?？煞奖愕乇O(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行。并可在在線修改程序參數(shù)，有利于系統(tǒng)的性能發(fā)揮。 雙擊組態(tài)王的快捷方式，出現(xiàn)組態(tài)王的工程管理器窗口，雙擊新建按扭，按照彈出的建立向?qū)?，填寫工程名稱。然后打開剛建立的工程。進(jìn)入組態(tài)畫面的設(shè)計,。1）新建畫面進(jìn)入工程管理器后，在畫面右方雙擊“先建”，新建畫面，并設(shè)置畫面屬性，包括畫面名稱，注釋，畫面位置，畫面風(fēng)格，畫面類型和背景顏色 等。如下圖。點擊確定，就會出現(xiàn)，畫面就會自動打開。畫面的工具欄里面，可以選擇工具箱，調(diào)色板，線形等在畫面中顯示，這些在畫圖的時候經(jīng)常需要用上。2）新建變量要實現(xiàn)組態(tài)王對S7200的在線監(jiān)控，就先必須建立兩者之間的聯(lián)系，那就需要建立兩者間的數(shù)據(jù)變量?；绢愋偷淖兞靠梢苑譃椤皟?nèi)存變量”和I/O變量兩 類。內(nèi)存變量是組態(tài)王內(nèi)部的變量，不跟被監(jiān)控的設(shè)備進(jìn)行交換。而I/O變量是兩者之間互相交換數(shù)據(jù)的橋梁，S7200和組態(tài)王的數(shù)據(jù)交換是雙向的，一者 的數(shù)據(jù)發(fā)生變化，另外一者的數(shù)據(jù)也跟著變化。所以需要在創(chuàng)建連接前新建一些變量。本文中，PLC用內(nèi)存VD30來存放當(dāng)前的實際溫度值。并規(guī)定溫度超過105℃為溫度過高，立刻要作出相應(yīng)警示信號。點擊工程管理器中的“數(shù)據(jù)詞典”再雙擊右邊窗口的新建，在出現(xiàn)的定義變量口中填寫相應(yīng)的要求項，并可在“報警定義”中設(shè)定報警。，在該畫面中，仿真實物設(shè)備的連接，通過設(shè)置開關(guān)按扭和關(guān)閉按扭來控制系統(tǒng)的啟動和停止。旁邊的指示燈， 行，紅色表示系統(tǒng)停止運(yùn)行。加熱爐的指示燈是表示加熱爐的加熱狀態(tài)，（亮），表示系統(tǒng)處于加熱狀態(tài)，黑色（暗）表示爐正處于加熱狀態(tài)。 爐子的溫度可以在畫面中顯示出來。實時趨勢曲線可在工具箱中雙擊后在畫面直接獲得。實時趨勢曲線隨時間變化自動卷動，可快速反應(yīng)變量的新變化，但不能查詢過去的情況，其畫面時間跨度可以通 過動畫連接中“表示定義設(shè)置”，一個畫面最多可以設(shè)置四條曲線，本文只需要用到兩條曲線，綠色曲線表示設(shè)定的溫度，紅色曲線表示當(dāng)前實際溫度。X方向表示 時間，Y方向表示變量的量程百份比。Y軸上不能直接出現(xiàn)實際的過程值，但可以通過工具箱的文本進(jìn)行對應(yīng)的標(biāo)記，本文中設(shè)置了量程是200℃， 的X方向表示100℃。另外，在畫面中設(shè)置了返回按扭，點擊就可以返回到主畫面。歷史趨勢曲線可在圖庫管理器中得到。歷史趨勢曲線可以查詢查詢過去的情況。 歷史趨勢曲線需要事先建立兩個內(nèi)存變量，分表是調(diào)整跨度和舉動百分比。調(diào)整跨度是為了設(shè)置畫面跨度的時間。以秒為單位，可以輸入3600，表示跨度為1 個小時。卷動百分比是為了控制一次卷動的時間跨度，最小值是0，最大值是100。歷史趨勢曲線可設(shè)置8條曲線，本文只采用了兩條。X表示時間，Y表示百分 比，需要另外標(biāo)識實際的溫度。另外，畫面中設(shè)置了爐溫度的在某段時間內(nèi)的最大值最小值和平均值，時間段可以在畫面中通過按扭選擇。這里需要應(yīng)用到一個函 數(shù)，HTGetValueAtZone，例如，需要輸出最小值，那么需要輸入函數(shù)HTGetValueAtZone ( 歷史曲線,2, MinValue )。1）建立實時數(shù)據(jù)報表數(shù)據(jù)報表是反應(yīng)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)、狀態(tài)等，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄的一種重要形式。數(shù)據(jù)報表有實時數(shù)據(jù)報表和歷史數(shù)據(jù)報表，既能反應(yīng)系統(tǒng)實時的運(yùn)行情況，也能監(jiān)測長期的系統(tǒng)運(yùn)行狀況。在組態(tài)王的工具箱內(nèi)選擇“報表工具”，在數(shù)據(jù)報表畫面中繪制報表，雙擊窗口灰色部分，在彈出的畫面中填寫控件名為“實時數(shù)據(jù)報表”，并設(shè)定行數(shù)和列數(shù)。設(shè)置報表時間：在B4，C4單元中分別輸入“=Date($年,$月,$日) ”和“=Time($時,$分,$秒)”，這樣在系統(tǒng)運(yùn)行的時候，B4就可以顯示當(dāng)前的日期，C4中就可以顯示當(dāng)前時間。顯示變量的實際值：利用數(shù)據(jù)改變命令語言和報表函數(shù)。選種A4單元，在數(shù)據(jù)改變命令語言中輸入ReportSetCellValue(實時報表,4,1 , 當(dāng)前實際溫度VD30)。2）建立歷史數(shù)據(jù)報表，創(chuàng)建歷史報表和表格樣式設(shè)計與實時數(shù)據(jù)報表一樣，并可以通過調(diào)用歷史報表查詢函數(shù)實現(xiàn)。在畫面中建立一個按扭，命名為報表查詢，在“彈起 時”命令語言中輸入歷史查詢函數(shù)：ReportSetHistData2()。在設(shè)置報表的格式可以根據(jù)實際需要設(shè)置,在組態(tài)王運(yùn)行的時候可以進(jìn)行相應(yīng) 數(shù)據(jù)變量的選擇。 建立報警窗口1) 歷史報警窗在工具箱中選用報警窗口工具，在面板中繪制報警窗口，添加文本等就可。由于前面已經(jīng)設(shè)置了報警變量，所以當(dāng)變量值超過所設(shè)置的溫度時，那就會在報警畫面中被記錄。 歷史報警設(shè)置2) 實時報警窗口其制作過程和歷史報警窗口類似，不同的是，實時報警畫面是要彈出來的，所以必須在新建畫面的時候，把大小調(diào)好，并選擇是“覆蓋式”。畫面的自動彈出，在事 件命令語言中，輸入showpicture(實時報警窗口)。\\本站點\$新報警=0。，這樣每次新報警有產(chǎn)生，就會立刻出報警畫面。 所示。 實時報警設(shè)置此畫面可在線查看當(dāng)前程序的參數(shù)，分別有設(shè)定的溫度、當(dāng)前實際溫度、運(yùn)行時間，比例系數(shù)P，積分系數(shù)I，微分系數(shù)D。可以通過手動按扭和自動按扭進(jìn)行 PID參數(shù)的選擇。雙擊自動按鈕，系統(tǒng)按程序初始的PID參數(shù)進(jìn)行控制，雙擊手動按鈕，可在線修改PID參數(shù)，并使得程序在設(shè)定的PID參數(shù)下運(yùn)行。當(dāng) 然，也可以修改設(shè)定的目標(biāo)溫度值。第七章 系統(tǒng)測試組態(tài)王和PLC編程軟件不能同時啟動，因為他們使用的是同一個端口，要想在線利用組態(tài)王監(jiān)控程序，那就先必須在關(guān)閉組態(tài)王的情況下，先把PLC程序下載到PLC中，并且運(yùn)行程序，再把編程軟件關(guān)閉，才可以啟動組態(tài)王，這樣就可以利用組態(tài)王在線監(jiān)控了。打開組態(tài)王的項目工程管理器，點擊窗口欄中“WIEW”或者在畫面中點擊右鍵，選擇“切換到VIEW”，啟動組態(tài)王，進(jìn)入主畫面。這個時候，系統(tǒng)會自動打 開一個信息窗口，可以通過信息窗口來知道，組態(tài)王的運(yùn)行情況以及和PLC的連接是否成功。如果連接不成功，會出現(xiàn)通信失敗的提示語言，那就要查明原因，否 則不能監(jiān)控。如果提示連接設(shè)備成功，窗口會顯示開始記錄數(shù)據(jù)，那就表示可以開始系統(tǒng)的運(yùn)行了。進(jìn)入系統(tǒng)的主畫面后。如果沒有點擊啟動按扭，PLC是處于待命停止階段的，指示燈是紅色的。當(dāng)確定可以開始系統(tǒng)運(yùn)行的時候，單擊啟動按 扭，程序進(jìn)入加熱模式，指示燈變綠，計時開始。爐子里的燈相當(dāng)于實物中加熱爐的加熱指示燈，兩者亮暗的步伐是同 步的。如果點擊關(guān)閉按扭，系統(tǒng)進(jìn)入停止階段。畫面的下方設(shè)置了6個鏈接，可以點擊進(jìn)入選種畫面。如果提示 連接設(shè)備成功，窗口會顯示開始記錄數(shù)據(jù)，那就表示可以開始系統(tǒng)的運(yùn)行了。 參數(shù)監(jiān)控和設(shè)定，畫面的上半部分可以查詢當(dāng)前的實際溫度和系統(tǒng)運(yùn)行時候的PID參數(shù)，還可以觀察系統(tǒng)運(yùn)行了多少時間。下半部分設(shè)置改變系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。點 擊“手動”按扭，可以在下面的PID參數(shù)欄中輸入新的PID值，系統(tǒng)在下一采樣周期就可以按照設(shè)定的參數(shù)執(zhí)行。如果想恢復(fù)默認(rèn)的參數(shù)值，可以點擊“自動” 按扭，點擊按扭后，系統(tǒng)又恢復(fù)到原來的默認(rèn)參數(shù)。按扭前的燈是用來顯示系統(tǒng)正處于哪一種模式下運(yùn)行。 報警信息提示報警窗口實時報警窗口和歷史報警窗口，實時報警窗口是無論用戶處于哪個界面，一旦滿足報警條件，實時報警窗口就會彈出來，提示用戶，本論文中在報警窗口中 設(shè)置了兩個按扭，一個是停止按扭，按下就會使程序進(jìn)行停止模式，用于應(yīng)急，如果用戶覺得引起報警的事件還不足于停止設(shè)備的運(yùn)行，那就可以點退出按扭，退出 實時報警窗口。實時報警不能記錄。只能顯示當(dāng)前的報警事件歷史報警窗口是負(fù)責(zé)記錄過去系統(tǒng)的報警事件，它不會自己彈出來，用戶需要切換到他的畫面進(jìn)行查詢。系統(tǒng)中設(shè)定了一旦溫度超過105℃就報警，但實際操作中，如果沒有特殊的情況，一般不會出現(xiàn)那么大的超調(diào)，下面的畫面是人為的使系統(tǒng)溫度過高，來測試一下報警的功能。數(shù)據(jù)報表有利于工程人員進(jìn)行統(tǒng)計、分析和處理。組態(tài)王提供的是內(nèi)嵌式報表系統(tǒng)，可以按自己意愿設(shè)置報表格式，下圖中集中了實時數(shù)據(jù)報表和歷史數(shù)據(jù)報表。進(jìn)入此畫面，可以看到當(dāng)前實際溫度和設(shè)定目標(biāo)溫度兩條曲線的實時走勢。藍(lán)色線表示設(shè)定溫度的趨勢曲線,紅色表示當(dāng)前實際溫度的趨勢曲線,通過兩個曲線的比,可以清楚地監(jiān)視實際溫度曲線的動態(tài)特性,。 分析歷史趨勢曲線此畫面可以記錄系統(tǒng)自啟動以來的數(shù)據(jù)變化，主要是實際溫度的反應(yīng)曲線。畫面中可以查看時間，和對應(yīng)的數(shù)值，并設(shè)定了某個區(qū)間內(nèi)的最大值、最小值和平均值， 這個區(qū)間是可以隨意選擇的。這樣就可以通過畫面上的按鈕查看曲線任意一點或一段內(nèi)的某些值，例如超調(diào)量，調(diào)節(jié)時間，振動周期和穩(wěn)定誤差等等。，該曲線是采用粗調(diào)和細(xì)調(diào)程序控制下的反應(yīng)曲線，可以看出，調(diào)節(jié)時間約為10分鐘，℃，就算是最大超調(diào)量也在目標(biāo)的溫度之內(nèi)，而且調(diào)節(jié)時間很短，只有10分鐘。℃，誤差在允許的范圍內(nèi)。下面來與沒有使用粗調(diào)和細(xì)調(diào)控制的程序的效果比較一下。利用組態(tài)王的參數(shù)監(jiān)控畫面的參數(shù)修改功能，使程序從一開始就在P=120，I=，D= 的參數(shù)下運(yùn)行。得到的曲線圖如下，由曲線圖可知道，雖然程序能把溫度控制，控制精度也算不錯，但它的調(diào)節(jié)時間是大約15分鐘，℃。在約 90℃以前，它的曲線上升速度是不夠上圖的曲線快，沒有充分利用加熱管的作用。 是反應(yīng)曲線從室溫升到穩(wěn)定60℃以后，運(yùn)行一小時利用參數(shù)監(jiān)控和設(shè)定畫面中的在線修改程序功能，把設(shè)定溫度從原來的60℃變?yōu)?0℃，再運(yùn)行一小時，然后 再循環(huán)地運(yùn)行一次。從圖中可知道，系統(tǒng)具有快速反應(yīng)的特點，一旦修改了設(shè)定溫度，系統(tǒng)能快速地跟蹤，而且很快就能穩(wěn)定下來，在穩(wěn)定的過程中，具有小超調(diào)， 運(yùn)行一個小時，被控變量都在允許地范圍內(nèi)波動，穩(wěn)定性很好。由此可見，此系統(tǒng)具有反應(yīng)迅速，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，控制精度高的優(yōu)點。第八章 結(jié) 論本文成功的運(yùn)用了組態(tài)王和S7200設(shè)計了一個人機(jī)監(jiān)控的溫度控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用位置式PID控制，結(jié)合了粗調(diào)和微調(diào)思想，得到了一個反應(yīng)迅速，控制精 度高、穩(wěn)定可靠的溫度控制系統(tǒng)。實驗表明，使用粗調(diào)和微調(diào)程序控制的系統(tǒng)比只使用單一PID參數(shù)控制的系統(tǒng)性能更為優(yōu)越，它具有更小的最大超調(diào)量和調(diào)節(jié)時 間。組態(tài)王操作方便，功能強(qiáng)大，為我們在調(diào)試程序和系統(tǒng)測試的時候提供了很大的幫助。通過實時趨勢曲線可以很好地了解系統(tǒng)的動態(tài)特性；通過歷史趨勢曲線可以完 成歷史數(shù)據(jù)的查看工作；報表系統(tǒng)反應(yīng)了系統(tǒng)的實時和歷史的運(yùn)行情況；報警功能使得系統(tǒng)運(yùn)行更為安全。設(shè)計實驗結(jié)果符合我們的期望。當(dāng)然，但此溫度監(jiān)控系統(tǒng)存在一些不足：其一，系統(tǒng)的自適應(yīng)性不夠強(qiáng)。由于此系統(tǒng)散熱很慢，控制與外界溫度（周圍氣溫）的改變密切相關(guān)，在不同的室溫下雖然最終都能把溫度控制在要求的范圍內(nèi)，但調(diào)節(jié)時間有時候會過大。其二，程序采用的粗調(diào)和微調(diào)的程序，但只有兩組固定的控制參數(shù)，相比現(xiàn)在一些智能控制系統(tǒng)就顯得不夠智能，如果采取更為先進(jìn)的控制方法，控制效果可以得到進(jìn)一步的提高。其三，人機(jī)界面設(shè)計不夠好，在畫面布局和功能設(shè)定方面不夠友好，對于工程操作人員來說顯得有點復(fù)雜，不容易被弄懂。展望未來的溫度控制系統(tǒng)，將朝著采用先進(jìn)的控制理論、方法和技術(shù)的先進(jìn)控制系統(tǒng)發(fā)展。高精度，高智能將是溫度控制系統(tǒng)追求的目標(biāo)。分享到： 分享到網(wǎng)易微博 分享到人人網(wǎng) 分享到開心網(wǎng) 分享到書簽 分享到豆瓣 閱讀( 1267 ) | 評論( 1 ) |引用( 0 ) | 舉報基于單片機(jī)的閉環(huán)實時溫度控制系統(tǒng)基于AT89C51單片機(jī)的多路溫度檢測報警系統(tǒng)評論點擊登錄 | 昵稱： 發(fā)表 公司簡介 聯(lián)系方法 招聘信息 客戶服務(wù) 相關(guān)法律 網(wǎng)易公司版權(quán)所有169。199720