【正文】 .................................... 26 附錄 ..................................................................................................... 27 第一章 緒論 1 第一章 緒論 可編程控制器 (Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為 工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大 大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。 ” 基于 PLC 的液位控制系統(tǒng)可以很好的滿足工業(yè)中的液位控制系統(tǒng)的要求，為控制帶來便捷與準(zhǔn)確，在現(xiàn)在講求效率的社會(huì)里具有重要的實(shí)用價(jià)值。隨著自動(dòng)化不斷地發(fā)展，在工業(yè)中很多時(shí)候需要我們連續(xù)的去控制液位，時(shí)刻的去觀察液位的高度，而且越來越多的時(shí)候需要在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行監(jiān)測(cè)液位和控制液位，這就是本設(shè)計(jì)的目的。為了保證安全生產(chǎn)以及產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，對(duì)液位進(jìn)行及時(shí)有效地控制是非常必要的。 PLC 在工業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用的十分廣泛。 本設(shè)計(jì)就是基于 PLC的 PID 算法對(duì)液位進(jìn)行控制。 MCGS(監(jiān)視與控制通用系統(tǒng) )是用于快速構(gòu)造上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)， 系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)就是通過 MCGS 來設(shè)計(jì)的。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、簡單實(shí)用， MCGS 與 PLC通信流暢 。作為工業(yè)控制 計(jì)算機(jī)， PLC 能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC 也具有此功能模塊。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 MCGS 組態(tài)軟件具有多任務(wù)、多線程功能，其系統(tǒng)框架采用VC++語言編程，通過 OLE 技術(shù)向用戶提供 VB 編程接口，提供豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)件、動(dòng)畫構(gòu)件、策略構(gòu)件，用戶可隨時(shí)方便地?cái)U(kuò)充系統(tǒng)的功能 [18]。 工程各項(xiàng)搭建框架： MCGS 稱為建立新工程。經(jīng)過此步操作，即在 MCGS 組態(tài)環(huán)境中，建立了由五部分組成的工程結(jié)構(gòu)框架。 設(shè)計(jì)菜單基本體系：為了對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)及工作流程進(jìn)行有 效地調(diào)度和控制，通常要在主控窗口內(nèi)編制菜單。在組態(tài)過程中，可根據(jù)實(shí)際需要，隨時(shí)對(duì)菜單的內(nèi)容進(jìn)行增加或刪除，不斷完善工程的菜單。前一部分類似于“畫畫”，用戶通過 MCGS 組態(tài)軟件中提供的基本圖形元素及動(dòng)畫構(gòu)件庫，在用戶窗口內(nèi)“組合”成各種復(fù)雜的畫面。 編寫控制流程程序 ：在運(yùn)行策略窗口內(nèi)，從策略構(gòu)件箱中，選擇所需功能策略構(gòu)件，構(gòu)成各種功能模塊（稱為策略塊），由這些模塊實(shí)現(xiàn)各種人機(jī)交互操作。 完善菜單按鈕功能：包括對(duì)菜單命令、監(jiān)控器件、操作按鈕的功能組態(tài)；實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、各種曲線、數(shù)據(jù)報(bào)表、報(bào)警信息輸出等功能；建立工程安全機(jī)制等。 連接設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：選定與設(shè)備相匹配的設(shè)備構(gòu)件，連接 設(shè)備通道，確定數(shù)據(jù)變量的數(shù)據(jù)處理方式，完成設(shè)備屬性的設(shè)置。 在上位機(jī)工程的設(shè)計(jì)上，經(jīng)過對(duì)實(shí)際工程的分析，主要設(shè)計(jì)的窗口是：液位控制，報(bào)警曲線直接加在其中。 2．選擇文件菜單中的“工程另存為”菜單項(xiàng)，彈出文件保存第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 5 窗口。 設(shè)備配置 在組態(tài)界面中選擇新建的工程，雙擊進(jìn)入組態(tài)王工程瀏覽器；選擇工程目錄區(qū)的設(shè)備中的 COM1，雙擊右邊的新建按鈕進(jìn)入設(shè)備配置向?qū)?，選擇 PLC→亞控→仿真 PLC→ COM,單擊下一步，為配置設(shè)備取名 PLC1，單擊下一步。 在 MCGS 組態(tài)平臺(tái)上，單擊“用戶窗口”，在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，則產(chǎn)生新“窗口 0”，見圖 21 選中“窗口 0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”，將“窗口名稱”改為：液位控制；將“窗口標(biāo)題” 改為：液位控制；在“窗口位置”中選中“最大化顯示”，其它不變，單擊“確認(rèn)”，見圖22。 圖形對(duì)象放置在用戶窗口中，是構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)圖形界面的最小單元， MCGS 中的圖形對(duì)象包括圖元對(duì)象、圖符對(duì)象和動(dòng)畫構(gòu)件三種類型，不同類型的圖形對(duì)象有不同的屬性，所能完成的功能也各不相同。如圖 23 所示： 圖 23 MCGS工具箱 建立文字框： 打開工具箱， 選擇“工具箱”內(nèi)的“標(biāo)簽”按鈕 ，鼠標(biāo)的光標(biāo)變?yōu)椤笆?字”形，在窗口任何位置拖拽鼠標(biāo)，拉出一個(gè)一定大小的矩形。如果用戶想改變矩形內(nèi)的文字，先選中文字標(biāo)簽，按回車鍵或空格鍵，光標(biāo)顯示在文字起始位置，即可進(jìn)行文字的修改。設(shè)定的結(jié)果是，不顯示框圖，只顯示文字。按“字符顏色”按鈕，改變文字顏色（為藍(lán)色）。 從“對(duì)象元件庫管理”中的“儲(chǔ)藏罐”中選取中意的罐，按“ 確認(rèn) ”，則所選中的罐在桌面的左上角，可以改變其大小及位置，如罐 1罐 53。 分別對(duì)泵、罐進(jìn)行文字注釋，方法見上面做“液位控制系統(tǒng)”。選中工具箱內(nèi)的“流動(dòng)塊”動(dòng)畫構(gòu)件。再拖動(dòng)鼠標(biāo)（可沿原來方向，也可垂直原來方向），生成下一段流動(dòng)塊。當(dāng)需要修改流動(dòng)塊時(shí)，先選中流動(dòng)塊 （流動(dòng)塊周圍出現(xiàn)選中標(biāo)志：白色小方塊），鼠標(biāo)指針指向小方塊，按住左鍵不放，拖動(dòng)鼠標(biāo)，就可調(diào)整流動(dòng)塊的形狀。 圖 24 元件管理圖庫 第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 9 定義數(shù)據(jù)對(duì)象 數(shù)據(jù)變量是構(gòu)成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的過程也即是定義數(shù)據(jù)變量的過程。 分析變量名稱： 表 21 列出了樣例工程中與動(dòng)畫和設(shè)備控制相關(guān)的變量名。按“新增對(duì)象” 按鈕，在窗口的數(shù)據(jù)變量列表中，增加新的數(shù)據(jù)變量，多次按該按鈕，則增加多個(gè)數(shù)據(jù)變量，系統(tǒng)缺省定義的名稱為“ Data1”、“ Data2”、“ Data3”等。以“液位一”變量為例。在存盤屬性中 ,數(shù)據(jù)對(duì)象值的存盤第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 10 選中定時(shí)存盤，存盤周期設(shè)為 5 秒。創(chuàng)建完組對(duì)象對(duì)象后，在組對(duì)象成員中選擇“液位一”，存盤屬性選擇定時(shí) 100S 第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 11 圖 25 變量創(chuàng)建圖 第二章 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 12 設(shè)備連接是為了實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)之間的連接。本設(shè)計(jì)連接采用 RS232 協(xié)議。這時(shí)在設(shè)備管理下有這兩個(gè) 設(shè)備。然后設(shè)置父設(shè)備和 PLC 的參數(shù)值，使其一致，這