【正文】 開關(guān)型 啟動反應(yīng)爐 SB2 開關(guān)型 停止反應(yīng)爐 SB3 開關(guān)型 復(fù)位反應(yīng)爐 X1 開關(guān)型 下液面是否超值 X2 開關(guān)型 爐內(nèi)溫度是否超值 X3 開關(guān)型 上液面是否超值 X4 開關(guān)型 爐內(nèi)壓力是否超值 Y1 開關(guān)型 排氣閥打開或關(guān)閉 Y2 開關(guān)型 進料閥打開或關(guān)閉 Y3 開關(guān)型 氮氣閥打開或關(guān)閉 Y4 開關(guān)型 泄放閥打開或關(guān)閉 Y5 開關(guān)型 加熱電源打開或關(guān)閉 水 數(shù)值型 動畫參數(shù)爐內(nèi)水的高度 溫度 數(shù)值型 爐內(nèi)溫度值 壓力 數(shù)值型 爐內(nèi)壓力值 數(shù)據(jù)組 組對象 數(shù)據(jù)對象組 ZHV1 開關(guān)型 定時器時間到 ZHV2 開關(guān)型 定時器啟動 ZHV3 數(shù)值型 定時器當(dāng)前值 報警燈 開關(guān)型 檢查反應(yīng)爐是否報警 第 12 頁 共 40 頁 （ 2）變量的定義步驟 MCGS 界面的“實時數(shù)據(jù)庫”選項，進入實時數(shù)據(jù)庫窗口頁。在文件名一欄輸入工程名“加熱反應(yīng)爐控制系統(tǒng)”，單擊“保存”按鈕，工程建立完畢。 “文件”菜單，彈出下拉菜單，單擊“新建工程”如圖 31所示。組態(tài)時，系統(tǒng)生成的組態(tài)結(jié)果是一個數(shù)據(jù)庫；運行時，數(shù)據(jù)對象、報警信息的存儲也是一個數(shù)據(jù)庫。三種基本類型的構(gòu)件完成 MCGS 系統(tǒng)的三大部分的所有工作。 系統(tǒng)由五大功能部件組成，主要功能部件以構(gòu)成形式來構(gòu)造。復(fù)雜的工程作業(yè)，運行流程都是多分支的。 “動畫組態(tài)”功能，快速構(gòu)造各種復(fù)雜生動的動態(tài)畫面。 3 實時性與并行處理。 圖 25 將啟動信號傳入中間繼電器 20200 圖 26 將閃爍的一秒信號傳入中間繼電器 20201 圖 27 排氣 圖 28 進料 圖 29 將上液面的輸入信號傳入繼電器 1 圖 210 定時 10S 圖 211 供氮 第 9 頁 共 40 頁 圖 212 將供氮信號傳入繼電器 2 圖 213 打開加熱爐電源 圖 214 定時 10S 圖 215 開啟泄放閥 圖 216 定時 10S 圖 217 報警 圖 218 報警信號及多個定時器信號來控制報警器 圖 219 設(shè)置多個定時器 第 10 頁 共 40 頁 2 MCGS 組態(tài)軟件的介紹 （ 1） 組態(tài)軟件的功能及特點 MCGS 組態(tài)軟件的功能和特點可歸納為： ，易于理解和使用。 PLC 的 9個輸出信號，其中 為氣閥輸出， 為進料閥輸出， 為氮氣閥輸出， 為泄放閥輸出 ， 為加熱爐電源輸出， 為報警燈輸出， 為繼電器 1,為繼電器 2, 為報警器輸出。 輸入設(shè)備 地址號 輸出設(shè)備 地址號 啟動按鈕 SB1 0000 排氣閥 Y1 1000 停止按鈕 SB2 0001 進氣閥 Y2 1001 低液位傳感器 X1 0002 氮氣閥 Y3 1002 溫度傳感器 X2 0003 泄 料閥 Y4 1003 上液位傳感器 X3 0004 加熱爐 電源 Y5 1004 壓力傳感器 X4 0005 報警燈 Y6 1005 繼電器 1 1006 繼電器 2 1007 0000 啟動 1000 0001 停止 1001 0002 下液面 1002 0003 爐內(nèi)溫度 1003 0004 上液面 1004 0005 爐內(nèi)壓力 1005 CPM1A CPU40 第 7 頁 共 40 頁 圖 24 為系統(tǒng)流程圖，它是根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求所畫出的流程圖，使設(shè)計目標更加清晰。其中輸入包括按鈕和傳感器 第 6 頁 共 40 頁 等設(shè)備，輸出包括閥門和指示燈等設(shè)備，如表 21所示。 （ 2）加熱反應(yīng)爐 原理 加熱反應(yīng)爐系統(tǒng)由動作輸入，動作輸出以及顯示輸出三部分組成，其中動作輸入如開關(guān)量輸入、數(shù)值量輸入，動作輸出如開關(guān)量輸出 ，顯示輸出如報警燈輸出、指示燈輸出以及閥門輸出。 當(dāng)檢測到爐內(nèi)溫度超過設(shè)定值或者是壓力超過設(shè)定值時，報警燈閃爍且每隔 1分鐘響 5S， 3 分鐘后停止，但報警燈閃爍直至按停止按鈕后停止。當(dāng)爐內(nèi)溶液降到下液面時，延時 10S 后關(guān)閉泄放閥 Y4 和排氣閥 Y1。 加熱過程結(jié)束后打開排氣閥 Y1，使爐內(nèi)壓力降到低于給定值。 在反應(yīng)階段中加熱電源 Y5 接通，系統(tǒng)溫度緩慢升高。延時 10s，使得反應(yīng)爐內(nèi)的物料均勻。 2 加熱反應(yīng)爐 PLC 的程序設(shè)計 （ 1）反應(yīng)爐控制的過程 系統(tǒng)進入運行環(huán)境后，按啟動按鈕 SB1后，首先檢測下液面、爐內(nèi)溫度、爐內(nèi)壓力是否都小于給定值，直到條件為真時就進入送料階段。其中左邊的母線的顏色比阿奴哈代表著你所寫 程序的正確性，如果左邊母線呈現(xiàn)紅色表示程序錯誤，如果呈現(xiàn)出的是綠色表示一個正確的輸入，另外如果這一行的程序還沒編寫完成母線一般是呈紅色的，只有移到下一行才可以判斷上一行的。 6） 自動錯誤檢測， 在當(dāng)前選擇的梯級區(qū)域的左邊將會顯示一條粗線。為了顯示網(wǎng)格，選擇工具欄中的網(wǎng)格按鈕。如果被顯示，可以調(diào)整梯級的尺寸以便于梯級的輸出能和其對齊。右總線包含輸出區(qū)域：便于讓對象和右總線條對齊。 3)梯級總線。一個條能夠包含多個行和列。 2) 梯級。一個顯示在梯級里面的當(dāng)前位置的方形塊。在工具欄中選擇查看梯形圖圖標即可打開之前所打開的梯形圖，這樣便會看到之前所畫的梯形圖，如圖 22 所示。 PLC 程序指令可以在梯 形圖里面以圖形的方式來輸入。一旦創(chuàng)建好工程，就可以添加 PLC 信息和進行編程。 CXProgrammer 工程文件具有 .CXP 或者 .CXT 的文件擴展名（通常使用 .CXP 文件，它是 .CXT 文件的一個壓縮版本）。每一個 CXProgrammer 工程文件都是獨立的，是一個單獨的文檔。 CXProgrammer 提供了一個生成工程文件的功能，此工程文件包含按照需要生成的多個 PLC，對于每一個 PLC，可以定義梯形圖，地址和網(wǎng)絡(luò)細節(jié)、內(nèi)存、 IO、擴展指令（如果需要的話）和符號。一旦被啟動， CXProgrammer 程序窗口將被顯示，如圖 21 所示。 CXProgrammer 是一個用來對 OMRON PLC 進行編程和對OMRON PLC 設(shè)備配置進行維護的工具，將取代 OMRON 應(yīng)用軟件 SYSWIN 和 SYSMACCPT。 I/O 驅(qū)動軟件也逐漸會朝標準化的方向發(fā)展。即使這樣，也不能認為不再需要組態(tài)軟件了。未來的傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、控制器的智能化程度越來越高，實時數(shù)據(jù)瀏覽和管理的需求日益高漲，有的買主甚至要求在自己的辦公室里監(jiān)督定 貨的制造過程。 MCGS 組態(tài)軟件是一款應(yīng)用于工業(yè)控制上面的組態(tài)軟件，所以它的發(fā)展空間會有一定的限制。即國外專業(yè)軟件廠商提供的產(chǎn)品，國內(nèi)外硬件廠商提供的產(chǎn)品，以及國內(nèi)自行開發(fā)的產(chǎn)品。只是國外的一些組態(tài)軟件的功能要優(yōu) 于國內(nèi)，因此許多的國產(chǎn)軟件得不到大范圍上的推廣。這種技術(shù)顯然是可以用在煤礦、化工過程、鐵路沿線容易塌方的這種相對比較危險的地方，這對于保障人們的身心安全具有非常重要的意義。 3．利用組態(tài)控制技術(shù)，可以將加熱反應(yīng)爐生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)在控制室的計算機屏幕上直觀地以曲線、圖表、直方圖、虛擬儀表等形式顯示出來，還可以通過計算機鼠標或 第 2 頁 共 40 頁 觸摸屏上的按鈕 對現(xiàn)場的設(shè)備實施遙控。系統(tǒng)設(shè)計人員可以把更多的注意力集中在如何選擇最優(yōu)的控制方法，設(shè)計合理的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，選擇合適的控制算法等這些提高控制品質(zhì)的關(guān)鍵問題上。 3 MCGS 組態(tài)軟件的優(yōu)點 國外許多優(yōu)秀組態(tài)軟件是在英文狀態(tài)下開發(fā)的，它具有應(yīng)用時間長、用戶界面不理想、不支持或不免費支持國內(nèi)普遍使用的硬件設(shè)備、組態(tài)軟件本身的費用和組態(tài)軟件培訓(xùn)的費用高昂等因素，這些也正是國內(nèi)組態(tài)軟件在國內(nèi)不能廣泛應(yīng)用的原因 [4]，它有如下優(yōu)點。 2 歐姆龍 軟件的優(yōu)點 歐姆龍 軟件是一款非常便于學(xué)習(xí)、便于應(yīng)用的長走相 對而言比較簡單的一款軟件。這當(dāng)然會用到一些必要應(yīng)用軟件來實現(xiàn)對溫度的模擬控制，這正是加熱爐反應(yīng)系統(tǒng)追求的結(jié)果。 關(guān)鍵字： MCGS 組態(tài) 歐姆龍 PLC 溫度 Abstract： The heated reactor monitoring system research purposes MCGS configuration software and Omron PLC programming software furnace temperature control. Through programming, configuration device connections, the last debugging method to achieve the realization of the the furnace features and monitoring. Its findings can be presented to the user through the MCGS configuration interface can also be achieved through observation experiment box above indicator, and then check one by one according to the heating reactor monitoring system configuration interface and PLC program design control requirements implementation. By the two detection portion and in the course of the study, one of its basic control, but the actual industrial applications do not rule out the impact of the environment on the temperature control process. Keywords: MCGS configuration OMRON PLC temperature 第 1 頁 共 40 頁 第 一 章 緒 論 1 課題研究的背景 隨著社會的進步，工業(yè)革命的需求，對于加熱爐反應(yīng)控制系統(tǒng)在日常生活中也得到了廣泛的應(yīng)用，其中包括醫(yī)療、紡織、冶金等領(lǐng)域都會用到。它的研究結(jié)果可以通過 MCGS 組態(tài)界面呈現(xiàn)給用戶，也可以通過觀測實驗箱上面的指示燈來實現(xiàn)，然后對照著加熱反應(yīng)爐監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)界面及PLC 程序設(shè)計的控制要求逐一核對其功能是否實現(xiàn)。 畢業(yè)設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 加熱反應(yīng)爐監(jiān)控系統(tǒng) 組態(tài)界面及 PLC 程序設(shè)計 院（系） 計算機科學(xué)與信息工程學(xué)院 專業(yè)年級 2020 級自動化二班 學(xué)生姓名 楊普權(quán) 學(xué)號 2020203224 指導(dǎo)教師 劉宵惠 職稱 講師 設(shè)計地點 重慶工商大學(xué) 日 期 2020 年 5 月 7 日