【正文】 纜連接，也可以采用CP5611卡等進(jìn)行通信，在本系統(tǒng)中采用USB接口的PC/PPI電纜進(jìn)行連接通信。連接好PLC下載線，設(shè)置編程軟件通過USB接口的下載線與PLC進(jìn)行通信。雙擊圖42中左側(cè)“查看”下的“系統(tǒng)塊”，出現(xiàn)如圖43所示的畫面。，此波特率為端口與外部設(shè)備工作通信速率，其它參數(shù)按缺省設(shè)置即可，然后單擊“確認(rèn)”按鈕。圖43 通道通信設(shè)置畫面 圖44 接口設(shè)置畫面單擊圖42中左側(cè)“查看”下的“設(shè)置PG/PC接口”，出現(xiàn)如圖44所示畫面。在“已使用的接口參數(shù)分配”中選擇“PC/PPI cable(PPI)”，然后單擊“屬性”按鈕，進(jìn)入如圖45所示畫面。在“Transmission”。然后在圖45中單擊選項(xiàng)“本地連接”，出現(xiàn)如圖46所示畫面，把“連接到”設(shè)為USB，然后單擊OK按鈕，回到42初始畫面。 圖45 屬性PC/PPI畫面 圖46 通信口設(shè)置 觸摸屏 人機(jī)界面概述人機(jī)界面又稱為人機(jī)接口，簡(jiǎn)稱為HMI。廣義上講HMI指計(jì)算機(jī)與操作人員交換信息的設(shè)備。在控制領(lǐng)域，HMI一般特指用于操作人員與控制系統(tǒng)之間進(jìn)行對(duì)話和相互作用的專用設(shè)備。人機(jī)界面是按工業(yè)現(xiàn)象環(huán)境應(yīng)用來設(shè)計(jì)的，正面的防護(hù)等級(jí)為IP65，背面的防護(hù)等級(jí)為IP20，堅(jiān)固耐用，其穩(wěn)定性和可靠性與PLC相當(dāng)，能再惡劣的工業(yè)環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，因此人機(jī)界面是PLC的最佳搭檔。在使用人機(jī)界面時(shí)，需要解決畫面設(shè)計(jì)和通信的問題。人機(jī)界面生產(chǎn)廠家用組態(tài)軟件很好的解決了以上的兩個(gè)問題，組態(tài)軟件使用方便、易學(xué)易用。使用組態(tài)軟件可以很容易地生成人機(jī)界面畫面，還可以實(shí)現(xiàn)某些動(dòng)畫功能。人機(jī)界面用文字或圖形動(dòng)態(tài)地顯示PLC中開關(guān)量的狀態(tài)和數(shù)字量的數(shù)值，通過各種輸入方式，將操作人員的開關(guān)量命令和數(shù)字量設(shè)定值傳送到PLC中。人機(jī)界面最基本的功能是顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（通常是PLC）中開關(guān)量的狀態(tài)和寄存器中數(shù)字變量的值，用監(jiān)控畫面向PLC發(fā)出開關(guān)量命令，并修改PLC寄存器中的參數(shù)。 觸摸屏西門子的觸摸屏面板（Touch Panel，TP），一般俗稱為觸摸屏。觸摸屏是人機(jī)界面的發(fā)展方向，可以由用戶在觸摸屏的畫面上設(shè)置具有明確意義和提示信息的觸摸式按鍵，觸摸屏的面積小，使用直觀方便，以其易于使用、堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)得到越來越廣泛的使用。觸摸屏系統(tǒng)一般包括兩個(gè)部分：檢測(cè)裝置和控制器。觸摸屏檢測(cè)裝置安裝在顯示器的顯示表面，用于檢測(cè)用戶的觸摸位置，再將該處的信息傳送給觸摸屏控制器?？刂破鞯闹饕饔檬墙邮諄碜杂|摸點(diǎn)檢測(cè)裝置的觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，判斷出觸摸的意義后送給PLC。它同時(shí)能接收PLC發(fā)出的命令并加以執(zhí)行，例如動(dòng)態(tài)地顯示開關(guān)量和模擬量等。 水位控制系統(tǒng)WinCC flexible界面設(shè)計(jì)西門子人機(jī)界面以前使用Protool組態(tài)，SIMATIC WinCC flexible是在被廣泛認(rèn)可的Protool組態(tài)軟件上發(fā)展起來的，并且與Protool保持了一致性。Protool適用于單用戶系統(tǒng)，WinCC flexible可以滿足各種需求，從但用戶、多用戶到基于網(wǎng)絡(luò)的工廠自動(dòng)化控制與監(jiān)視。WinCC flexible帶有豐富的圖庫(kù)，提供了大量的對(duì)象供用戶使用，其縮放比例和動(dòng)態(tài)性能都是可變的，使用圖庫(kù)中的元件，可以快速方便地生成各種美觀畫面。啟動(dòng)WinCC flexible。打開WinCC flexible軟件后，如圖47所示。選擇“創(chuàng)建一個(gè)空項(xiàng)目”，進(jìn)入48所示畫面，在該畫面里選擇HMI型號(hào)。按圖49所示選擇型號(hào)為TP170 color的HMI，然后點(diǎn)擊“確定”按鈕，進(jìn)入如圖410所示畫面。圖47 WinCC flexible 初始界面圖48 選擇HMI型號(hào)界面圖49 選擇設(shè)備圖410 項(xiàng)目畫面在410的項(xiàng)目視圖中，雙擊“項(xiàng)目→設(shè)備1→通訊”下的“連接”，在連接表“名稱”列的第一行用鼠標(biāo)雙擊，可以對(duì)連接進(jìn)行命名，連接名改為“PLC”，在這里選擇S7200的PLC，并在下方設(shè)置觸摸屏與PLC的通信設(shè)置，具體如圖411所示。圖411 連接設(shè)置在項(xiàng)目視圖中雙擊“畫面→添加畫面”把打開的畫面重命名。在項(xiàng)目視圖中“畫面→模板”中模板畫面中輸入文本域“水塔水位控制系統(tǒng)”，建立主畫面組態(tài)如圖412所示。圖412 主畫面組態(tài)建立如圖413所示的文本域“水位設(shè)定值”、“當(dāng)前水位”，簡(jiǎn)單工具里添加“啟動(dòng)”、“停止”按鈕，并建立切換至“水位監(jiān)控畫面”和“PID參數(shù)設(shè)置畫面”的按鈕。圖413 水位控制系統(tǒng)畫面圖414 PID參數(shù)設(shè)置畫面生成和打開名為“趨勢(shì)畫面”的畫面。將工具箱的“增強(qiáng)對(duì)象”中的“趨勢(shì)視圖”拖到畫面編輯器的畫面工作區(qū)中，用鼠標(biāo)調(diào)節(jié)到合適的大小，如圖415所示。圖415 水位監(jiān)控畫面結(jié) 論本課題主要研究的是水塔水位控制系統(tǒng)。為此設(shè)計(jì)了一套具有高性能的PLC變頻器控制系統(tǒng)來控制水塔水位的恒定。此系統(tǒng)重點(diǎn)是根據(jù)水塔水位的變化，控制系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出頻率控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保持系統(tǒng)水位的恒定。變頻調(diào)速水位控制系統(tǒng)一般由壓力變送器采樣水壓信號(hào)與系統(tǒng)設(shè)定壓力值比較后產(chǎn)生輸出信號(hào)，再經(jīng)變頻器控制水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)水位的恒定控制。水塔的出水量越多，水泵轉(zhuǎn)動(dòng)的越快從而水塔的進(jìn)水量越多，進(jìn)水量和出水量相等時(shí)水位保持恒定。此系統(tǒng)中變頻器常常采用模擬量控制方式，這需采用PLC的模擬量控制模塊，該模塊的模擬量輸入端接受傳感器送來的模擬信號(hào)，輸出端送出經(jīng)給定值與反饋值比較并經(jīng)PID處理后得出的模擬量控制信號(hào)，并依此信號(hào)的變化改變變頻器的輸出頻率。這種供水方式不論在設(shè)備的投資、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還是在系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、自動(dòng)化程度等方面，都具有無法比擬的優(yōu)勢(shì)，而且具有顯著的節(jié)能效果。由于時(shí)間緊促和本人能力有限，最后要完成的觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)沒有和PLC進(jìn)行連接。本畢業(yè)設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步完善的工作是觸摸屏的組態(tài)軟件監(jiān)控畫面和PLC的連接。參考文獻(xiàn)[1] 孫 平．可編程控制器原理及應(yīng)用（第2版）．北京．高等教育出版社．2008年4月版[2] 霍罡．歐姆龍PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精解．北京．電子工業(yè)出版社．2010[3] ．過程控制系統(tǒng)——應(yīng)用、設(shè)計(jì)與整定．北京．清華大學(xué)出版社．2004[4] 胡壽松．自動(dòng)控制原理第四版．北京．科學(xué)出版社．2001[5] 鄔麗娜．基于PLC的水塔水位控制設(shè)計(jì)．機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新．2007 年 9 月．第20卷第 5 期[6] 陳文漩；PLC在改造抽水式蓄水塔水位控制中的應(yīng)用．內(nèi)肛科技．2008年第四期[7] 陳堅(jiān)．電力電子學(xué)．北京．高等教育出版社．2004[8] 方承遠(yuǎn)．工廠電氣控制技術(shù)．北京．機(jī)械工業(yè)出版社．2007[9] 吳志敏 陽勝峰．西門子PLC與變頻器、．中國(guó)電力出版社．2009年[10] 李華 范多旺．計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)．北京．機(jī)械工業(yè)出版社．2007[11] 姚晴州．基于PLC和組態(tài)軟件的水塔控制系統(tǒng)．電氣時(shí)代．2006年8月[12] 丁遠(yuǎn)翔．水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)研究．西安工程科技學(xué)院學(xué)報(bào)．2007年12月[13] 王帆．基于西門子PLC的水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)．機(jī)械與電子．2009年15期[14] 西門子SIMATIC S7—200編程手冊(cè)[15] 龍迎春．全自動(dòng)變頻調(diào)速恒壓供水及其遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)．韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào)自然科學(xué)．2006年6月[16] David1 . Chan．DESIGN AND IMPLEME NTATION OF A VARIABLE FREQUENCY REGULATORY SYSTEM FOR WATER SUPPLY．Downloaded on January 1, 2011 at 07:01 from IEEE Xplore[17] Peng Xiaohong．The Variable Frequency and Speed Regulation Constant Pressure Water Supply System Based on PLC and Fuzzy Control．2009 International Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation附 錄附圖1 系統(tǒng)PLC控制程序附圖2 電氣控制系統(tǒng)主電路圖附圖3 控制電路圖附圖4 水位控制系統(tǒng)外圍接線附圖5 水位控制系統(tǒng)主畫面附圖6 水位控制畫面附圖7 PID參數(shù)設(shè)置畫面附圖8 水位監(jiān)控畫面謝 辭對(duì)于這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，我首先要感謝孫志誠(chéng)副教授，在這三個(gè)月中孫老師細(xì)心的給我講解了許多關(guān)于PLC、變頻器、供水原理的相關(guān)知識(shí)，并在我的設(shè)計(jì)過程中遇到難題時(shí)給出了非常重要的意見。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠有較好的主體框架也得益于孫老師的指導(dǎo)，導(dǎo)師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、崇高的敬業(yè)精神與為人師表的風(fēng)范，使我受益匪淺。大學(xué)本科的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師和關(guān)心過我的同學(xué)，他們?cè)谖页砷L(zhǎng)過程中給予了我很大的幫助。最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝。