【正文】 圖 26 液體混合攪拌機示意圖 初始狀態(tài) 當裝置投入運行時，容器內(nèi)為放空狀態(tài)。液體 A 閥打開，液體A流入容器。當液面到達 BG3 時，關(guān)閉液體 B 閥門 YV2，攪拌電機開始轉(zhuǎn)動。當液面下降到 BG1 時，BG1 又接通變?yōu)閿嚅_，經(jīng)過 20s 后，容器放空，混合液體閥門 YV3 關(guān)閉，接著開始下一基于組態(tài)軟件的儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 7 循環(huán)操作。 控制系統(tǒng)的 I/O 點及地址分配 輸入 /輸出信號在 PLC 接線端子上的地址分配是進行 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。 控制系統(tǒng)的輸入 /輸出信號的名稱、代碼及地址編號如表 31所示 : 表 21 I/O地址分配 名 稱 代 碼 地 址 編 號 輸 入 信 號 啟動按鈕 SB1 停止按鈕 SB2 液位傳感器 BG1 液位傳感器 BG2 液位傳感器 BG3 輸 出 信 號 攪拌電動機 M 液體 A電磁閥 YV1 液體 B電磁閥 YV2 混合液體電磁閥 YV3 電器控制系統(tǒng)原理圖 本混合攪拌機模型的液位傳感器由液位繼電器代替。輸出信號為開關(guān)量信號。電磁閥的工作電壓為直流 220V,可以由 PLC自身提供。圖 27為中間繼電器的轉(zhuǎn)化電路。 圖 28 編寫程序 西門子 S7200PLC 基本指令有為邏輯指令、定時器指令、計數(shù)器指令、比較指令和程序控制指令等。 定時器指令通過內(nèi)部軟延時繼電器來進行定時操作。計數(shù)器用來累計輸入的次數(shù)，它在結(jié)構(gòu)上主要由一個16 位的預(yù)置寄存器、一個 16位的當前值寄存器和一個狀態(tài)位組成。程序控制指令用于程序運行狀態(tài)的控制，主要包括結(jié)束、看門狗復(fù)位、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、順序控制等指令。 根據(jù)控制要求，儲液罐的 PLC 控制程序如圖 29所示： PLC 的外圍接線 圖 210 為 PLC 的外圍接線圖： 基于組態(tài)軟件的儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 10 圖 210 PLC外圍接線圖 PLC 系統(tǒng)程序的模擬調(diào)試 將 PLC與計算機連接，在 STEP7Micro/WIN 編程軟件和 PLC 之間建立通信，向 PLC下載程序后，便可以模擬調(diào)試并監(jiān)視控制程序的執(zhí)行。圖 211 為計算機與 PLC連接示意圖。單擊“ PLC”→“ RUN”或“ STOP”可選擇不同的工作方式，在調(diào)試工具條中選擇“運行”或“停止”。 基于組態(tài)軟件的儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 11 圖 211 計算機與 PLC 連接示意圖 將模式開關(guān)設(shè)為終端不會改變 PLC 的操作模式，但卻允許 STEP7Micro/WIN 改變 PLC的操作模式。當程序狀態(tài)監(jiān)控或狀態(tài)表監(jiān)控操作正在進行時，在 STEP7Micro/WIN 窗口右下方處附近的狀態(tài)欄上會出現(xiàn)一個 RUN/STOP 指示燈。 PLC 操作系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)控 PLC，將狀態(tài)數(shù)據(jù)傳遞給 STEP7Micro/WIN，并執(zhí)行所有的“強制”或“取消強制”命令。 2．可以使用狀態(tài)表或程序監(jiān)控強制數(shù)據(jù)；使用狀態(tài)表寫入數(shù)值。 4．執(zhí)行有限次數(shù)掃描，并通過狀態(tài)表或項目狀態(tài)查看結(jié)果?？梢栽跔顟B(tài)表中寫入和強制數(shù)據(jù)，也可 LAD 或 FBD 程序編輯器強制數(shù)據(jù)，方法與 STOP 模式中的相同。將 PPI電纜上標有 PC的 RS232端連接到計算機的 COM 端口，標有 PPI 的 RS485 端連接到 CPU模塊的通信端口，擰緊連接器上的螺絲。通信雙方的波特率應(yīng)相同，不能確實 PLC 接口的波特率時，可以在“通信”對話框中選擇“搜索所有波特率”。用 DIP 開關(guān)設(shè)置的波特率應(yīng)與編程軟件中設(shè)置的波特率和用系統(tǒng)塊設(shè)置的 PLC 波特率一致。如圖 212 所示。 PLC 位于 RUN 模式時，會顯示彩色狀態(tài)值和元素，程序執(zhí)行狀態(tài)顏色的含義如下： 1．正在掃描程序時，電源母線為藍色。 3．觸點接通時，指令會顯示為藍色 4．輸出接通時，指令會顯示為藍色。 6．綠色定時器和計數(shù)器表示定時器和計數(shù)器包含有效數(shù)據(jù)。 在監(jiān)控的狀態(tài)下，如果要局部的調(diào)試時可在觸點的附近點擊右鍵，從彈出的菜單中選擇“強制”即可進 行局部的調(diào)試。 基于組態(tài)軟件的儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 13 圖 213 強制設(shè)置 當想要整體調(diào)試時，從“調(diào)試”工具欄單擊“取消全部強制”；當需要取消當前強制時，從從“調(diào)試”工具欄單擊“取消強制”或直接單擊鼠標右鍵單擊操作數(shù)，并從彈出的菜單中選擇“取消強制”即可。模擬調(diào)試可借助于模擬開關(guān)和 PLC 輸出斷的輸出指示燈進行。如果有錯誤則反復(fù)修改后調(diào)試。 將 S7200PLC 的模式開關(guān)設(shè)置為 RUN，運行程序。查看輸出端口的指示燈是否按控制要求閃亮與熄滅。可以按位或者按字兩種形式來顯示定時器和計數(shù)器的值，以位形式顯示的是其狀態(tài)位，以字形式顯示的是其當前值。在工業(yè)控制技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用過程中， PC 相比較以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢明顯。由 PC 構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相當較低的成本。在 PC 技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊基于組態(tài)軟件的儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 14 而且重要的位置。從不同之 處及 PC 的發(fā)展趨勢，可以看出組態(tài)軟件未來發(fā)展的方向。 組態(tài)軟件的安裝與使用 本課題使用的是組態(tài)王 。 圖 31 組態(tài)安裝第一個畫面 組態(tài)王軟件全中文字幕，插入光盤按要求一步步安裝就可以完成安裝。根據(jù)新工程相當逐步創(chuàng)建。 圖 32工程管理器 選擇新建工程，出現(xiàn)如圖 33所示對話框。 圖 34新建工程向?qū)Ф? 選擇一個有效路徑，單擊下一步，出現(xiàn)如圖 35所示對話框。 建造圖形畫面和定義變量及動畫連接 本次課題（儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計）要求完成對現(xiàn)場的模擬和監(jiān)控。本課題要求將兩種液體按一定 比例混合，在電動機攪拌后將混合的液體輸出容器 。如圖 36所示。每次打開圖形或者編輯新圖形工具箱就會自動打開。 在菜單工具顯示工具箱的左端可以選擇相關(guān)的功能項。本課題選用了反應(yīng)器，管道，閥門，按鈕，開關(guān)，和指示燈。下面以建立混料罐液面為例說明。 圖 37組態(tài)開發(fā)系統(tǒng) 基于組態(tài)軟件的儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 18 利用工具箱進入圖庫管理器選擇反應(yīng)罐，并繪制混料罐液面。 圖 38 圖庫管理器 圖 39 開發(fā)系統(tǒng)繪制混料罐 完成圖形畫面，還需要給相應(yīng)的圖素定義變量名。如圖 310所示。在建立液面時用到“縮放”建立液面的動態(tài)變量。 圖 311混料罐液面的動畫連接 基于組態(tài)軟件的儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 20 依次建立，最后形成如圖動畫連接目的就是建立圖形和數(shù)據(jù)庫之間的關(guān)系，為實現(xiàn)畫面的動態(tài)監(jiān)控打下基礎(chǔ)。 命令語言的編寫 組態(tài)王的命令語言在語法上類似于 C 語言的程序，工程人員可以利用這些程序加強應(yīng)用程序的靈活性，處理些算法和操作等。 /*A 罐進給料 */ if(a 罐進液閥 ==1) {\\本站點 \A 罐液面 =\\本站點 \A 罐液面 。} /* B 罐進給料 */ if(\\本站點 \b罐進液閥 ==1) {\\本站點 \B 罐液面 =\\本站點 \B 罐液面 。} /*混料罐出料 */ if(\\本站點 \出液閥 ==1) {\\本站點 \C罐液面 =\\本站點 \C罐液面 。 \\本站點 \A罐液面 =\\本站點 \A 罐液面 +。} if(\\本站點 \葉片旋轉(zhuǎn)狀態(tài) 5) {\\本站點 \葉片旋轉(zhuǎn)狀態(tài) =0。} else{\\本站點 \高液位指示燈 =0。} else{\\本站點 \中液位指示燈 =0。} else{\\本站點 \底液位指示燈 =0。支持的通訊方式包括：串聯(lián)通訊、數(shù)據(jù)采集板、 DDE 通訊、人機界面卡、 網(wǎng)絡(luò)模塊，和 OPC等。如圖 312 所示。成功后如圖 41所示。 基于組態(tài)軟件的儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 22 結(jié)束語 本論文 闡述了基于組態(tài)軟件儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 ,以及儲液罐控制系統(tǒng)的設(shè)計。 本次畢業(yè)設(shè)計完成 PLC 監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，及相關(guān)控制程序的調(diào)試和模擬運行。最終完成 PLC 與混合攪拌機實物模型聯(lián)機運行，并通過組態(tài)畫面進行監(jiān)控的運行調(diào)試。 基于組態(tài)軟件的儲液罐監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 23