【正文】 第 20 頁 控制以及數(shù)值條件判斷提供了方便。雙字整數(shù)比 較和實(shí)數(shù)比較。 比較指令的關(guān)系符有：等于 =、大于 、小于 、不等 、大于等于 =、小于等于 =等 6種。否則比較觸電斷開、后面的電路不接通，比較指令相當(dāng)于一行條件的常開觸點(diǎn)，當(dāng)比較關(guān)系成立時(shí)，觸電閉合；不成立時(shí)，觸電斷開。 S7— 200PLC 指令豐富，指令功能強(qiáng)，易于掌握、操作方 便 ,且它具有通信和聯(lián)網(wǎng)功能 ,可以 方便的與組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的連接的來完成整個(gè)工業(yè)過程組態(tài)模擬控制系統(tǒng)。 第 21 頁 3 工業(yè)組態(tài)軟件 —— 組態(tài)王介紹 組態(tài)軟件介紹 組態(tài)的概念最早來自于英文 Configuration,它指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它是在自動(dòng)化控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式提供良好的用戶開發(fā)界面和簡(jiǎn)潔的使用方法，其預(yù)置的各種軟件模塊可以非常容易的實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各種功能，并能同時(shí)支持各種廠家 的計(jì)算機(jī)和 I/O 設(shè)備，與高性能的工控計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，向控制層和管理層提供軟硬件的接口，進(jìn)行系統(tǒng)集成。由于每一套 DCS 都是比較通用的控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域中，為了使用戶在不需要編代碼程序的情況下便可以生成自己需要的應(yīng)用系統(tǒng)，每個(gè) DCS 廠商在 DCS 中都預(yù)裝了系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件，而其中的應(yīng)用軟件實(shí)際上就是組態(tài)軟件。大多數(shù)組態(tài)軟件都可運(yùn)行在 Windows98/NT 環(huán)境下，比較理想的環(huán)境是 Windows2020 和Windows NT。 從近幾年的調(diào)查結(jié)果來看國內(nèi)組態(tài)軟件大部分市場(chǎng)人被國外幾家公司占據(jù)如： Fix、 Intuch 等而這些軟 件除了在功能完備、產(chǎn)品包裝市場(chǎng)推廣等方面有一定優(yōu)勢(shì)外并非所有方面盡善盡美。近年來有一定影響力的產(chǎn)品有組態(tài)王，力控，天工， Controlx 和虎翼等等，但存在的問題是商品化程度還較差主要用在一些小型和不太重要項(xiàng)目中。總體技術(shù)一般 .功能較完整 .但對(duì)系統(tǒng)資源耗費(fèi)巨大，許多大而全的功能對(duì)中國用戶并不實(shí)用；澳大 第 22 頁 利亞 Cit 公司的 Citech 是組態(tài)軟件的后起之秀。它的計(jì)算機(jī)味道很濃，使用方 便性和圖形功能不及原來 Intuch，但控制算法比較好， I/O 硬件驅(qū)動(dòng)相對(duì)比較少；德國西門子公司的產(chǎn)品新版軟件有很大的進(jìn)步但體系結(jié)構(gòu)還是老思想在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)管理方面比 Fix 差，對(duì)第三方硬件的支持也不熱衷；北京亞控公司的組態(tài)王是國內(nèi)較早出現(xiàn)得組態(tài)軟件產(chǎn)品之一至今已有 6 年左右歷史了。 系列版本在技術(shù)上已經(jīng)大為改觀 ,目前的 已經(jīng)支持無限點(diǎn)輸 入輸出。 組態(tài)王與一些常用 I/O 設(shè)備可以直接進(jìn)行通訊， I/O 設(shè)備包括：可編程控制器（ PLC），智能模塊，板卡，智能儀表等等。為了方便用戶使用，組態(tài)王中增加了設(shè)備配置向?qū)?，用戶只需要按照安裝向?qū)У奶崾揪涂梢酝瓿?I/O 設(shè)備的配置工作。已配置的 I/O 設(shè)備在工程瀏覽器的設(shè)備節(jié)點(diǎn)中分類列出，用戶可以隨時(shí)查尋和修改。 （ 1）串行通訊方式 這是組態(tài)王與 I/O 設(shè)備之間最常用的一種數(shù)據(jù)交換方 式。如果您的計(jì)算機(jī)擁有多個(gè)串口，可以同時(shí)與多個(gè) I/O 設(shè)備相連。 第 23 頁 （ 2） DDE 方式 DDE 方式是 WINDOWS 的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議。在此方式下， DDE 服務(wù)程序可以采用自己的方式與 I/O 設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， DDE 服務(wù)程序與組態(tài)王采用標(biāo)準(zhǔn)的 DDE 協(xié)議進(jìn)行通訊。 （ 4）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方式 I/O 設(shè)備作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與組態(tài)王計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。采用這種方式的 I/O 設(shè)備多為其它計(jì)算機(jī)。組態(tài)王計(jì)算機(jī)通過人機(jī)接口卡可以與一個(gè) PLC 連接，也可以與一個(gè) PLC的網(wǎng)絡(luò)連接。還有按鈕、報(bào)警、趨勢(shì)曲線等特殊圖素。 (2)豐富的動(dòng)畫連接 組態(tài)王提供了二十一種動(dòng)畫連接方式，多種數(shù)值（模擬、離散、字符串）輸入輸出連接，用戶自定義操作。 第 24 頁 (3)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 它以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為核心，提供了十種數(shù)據(jù)類型：模擬型離散型字符串型等，數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)可 達(dá) 10000 點(diǎn)，其中 DDE 模擬變量具有多達(dá) 24 個(gè)域，較好地刻劃了變量屬性。 (5)較高的開放性 組態(tài)王遵循 Windows 下標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（ DDE）協(xié)議，借助于 DDE 與其他軟件聯(lián)合工作，數(shù)據(jù)傳輸速度快。可實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)以及更高層次的廠級(jí)連網(wǎng)。其中，工程管理器用于新建工程、工程管理等。工程瀏覽器（ Touch Explorer） 和畫面運(yùn)行系統(tǒng)（ Touch View）是各自獨(dú)立的Windows 應(yīng)用程序，均可單獨(dú)使用；兩者又相互依存，在工程瀏覽器的畫面開發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)開發(fā)的畫面應(yīng)用程序必須在畫面運(yùn)行系統(tǒng)（ Touch View）運(yùn)行環(huán)境中才能運(yùn)行。 第 25 頁 工程瀏覽器 工程瀏覽器使組態(tài)王的核心部分和管理開發(fā)系統(tǒng) ,它將畫面、命令語言、數(shù)據(jù)庫、設(shè)備、系統(tǒng)配置等進(jìn)行集中管理 ,在同一個(gè)窗口中按照樹形結(jié)構(gòu)進(jìn)行排列 ,方便用戶使用。在畫面開發(fā)系統(tǒng)中用戶可以完成圖形畫面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫連接定義等 ,畫面開發(fā)系統(tǒng)具有完善的圖形功能 ,在畫面開發(fā)系統(tǒng)中用戶可以定義 21 種動(dòng)畫連接方式。 (3)數(shù)據(jù)庫：組態(tài)王支持多種內(nèi)存變量和 I/O 變量 ,另外還支窗口報(bào)警變量、報(bào)警組變量、歷史趨勢(shì)曲線變量和時(shí)間變量。 (5)系統(tǒng)配置：用戶可以在組態(tài)王中進(jìn)行各種配置 ,從而適應(yīng)不同的工作環(huán)境。 信息窗口 信息窗口是一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用程序 ,用于記錄和顯示組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng) ,運(yùn)行系 統(tǒng)在運(yùn)行工程中的有關(guān)信息。在工程瀏覽器、畫面運(yùn)行系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí) ,信息窗口會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。 第 26 頁 通過以上介紹使我們對(duì)組態(tài)王軟件有了一個(gè)初步了解 ,它功能強(qiáng)大 ,模擬控制畫面形象逼真 ,操作簡(jiǎn)單易學(xué)。 根據(jù)以上的資料和具體的設(shè)計(jì)要求 ,我在此次設(shè)計(jì)中選用 S7200可編程控制器編寫控制程序并用組態(tài)王 .這樣就將 PLC 和組態(tài)王軟件完美的結(jié)合起來對(duì)具體的工程進(jìn)行控制。 第 27 頁 4 組態(tài)王和 PLC 在控制 系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn) 通過以上的分析已經(jīng)很明確在鍋爐除灰 、除渣 系統(tǒng)中所需要控制的變量 ，了解到整個(gè)控制系統(tǒng)的 流程圖 以及控制要求 后 ， 就可在 PLC 中將這些變量按照輸入輸出點(diǎn)的類型進(jìn)行地址分配，根據(jù)所需要控制的點(diǎn)數(shù)進(jìn)行硬件配置，之后方可編寫程序使其能滿足控制要求，接著在組態(tài)王里創(chuàng)建工程， 創(chuàng)建 通信 協(xié)議，在數(shù)據(jù)詞典里設(shè)置變量使它和 PLC 里的 I/O 點(diǎn)相關(guān)連 ，這樣就可以實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的關(guān)聯(lián)，實(shí)行監(jiān)控和控制 。 鍋爐除灰系統(tǒng) 鍋爐除灰系統(tǒng) I/O 分配表 表 鍋爐除灰系統(tǒng) I/O 分配表 序號(hào) 名稱 信號(hào)類型 輸入輸出 1 9爐飛灰 1發(fā)送器料位高 DI 2 9爐飛灰發(fā)送器組 3密封壓力低 DI 3 9爐飛灰發(fā)送器組輸送氣源壓力低 DI 4 9爐飛灰發(fā)送器組出料閥開到位 DI 5 9爐飛灰發(fā)送器組管道壓力高 DI 6 手動(dòng)除灰 DI 7 系統(tǒng)復(fù)位 DI 8 開 9爐飛灰發(fā)送器組進(jìn)氣閥 DO 9 開 9爐飛灰發(fā)送器組 3進(jìn)料閥 DO 10 開 9爐飛灰發(fā)送器組 3密封氣閥 DO 11 開 9爐飛灰發(fā)送器組出料閥 DO 12 開 9爐飛灰發(fā)送器組補(bǔ)氣閥 DO 第 28 頁 13 9爐飛灰發(fā)送器組運(yùn)行 DO 14 系統(tǒng)總報(bào)警信號(hào) DO 15 9爐飛灰發(fā)送器組密封壓力低報(bào)警 DO 16 9爐飛灰發(fā)送器組氣源壓力低報(bào)警 DO 17 9爐飛灰發(fā)送器組出料閥未到位報(bào)警 DO 18 9爐飛灰發(fā)送器組管道壓力高報(bào)警 DO 19 9爐飛灰發(fā)送器組 40 秒除灰完成指示燈 DO 鍋爐除灰系統(tǒng)硬件 構(gòu)成 由于除灰系統(tǒng)所用到的 I/O 點(diǎn)數(shù)比較少，在 S7200PLC 中 CPU226 本身 就 集成了 24 個(gè)輸入點(diǎn)和 16 個(gè)輸出點(diǎn)，共 40個(gè) I/O 點(diǎn)，完全符合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求所以不用接擴(kuò)展插槽。在這里我將簡(jiǎn)述幾條程序來說明主要控制思想。 圖 除灰系統(tǒng)程序圖二 當(dāng) 或 任意信號(hào)滿足時(shí)程序跳 至 狀態(tài)，同時(shí)將 狀態(tài)清 第 30 頁 零，而 狀態(tài)也就是系統(tǒng)開始啟動(dòng)狀態(tài)，由于在組態(tài)王里 不能使用變量 I，所以可以將所有的 I 用 中間繼電器 M代替。 圖 除灰系統(tǒng)程序圖三 在除灰系統(tǒng)里，分別有對(duì)氣源壓力、密封壓力、出料閥到位、管道壓力四個(gè)量需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，如果沒有滿足要求系統(tǒng)就不能繼續(xù)運(yùn)行，這些量是通過現(xiàn)場(chǎng)反饋回來的，但是設(shè)計(jì)中并沒有現(xiàn)場(chǎng)會(huì)返回這些點(diǎn)的信息，在此我是采用上圖所示程序進(jìn)行模擬的。我在這里先默認(rèn)密封壓力為高信號(hào)，如果 在 5 秒鐘內(nèi)按下密封壓力低按鈕，就可以模擬現(xiàn)場(chǎng)的密封壓力低， 此時(shí)程序?qū)⒄{(diào)至 ，在 狀態(tài)里將進(jìn)行 報(bào)警 。 第 31 頁 圖 除灰系統(tǒng)程序圖四 此程序?yàn)閳?bào)警輸出程序，若任意檢測(cè)信號(hào)不滿足要求時(shí) 程序 將無條件的調(diào)轉(zhuǎn)到此狀態(tài)下，將 置位，將 和 復(fù)位同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器 T49，其中 代表 系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)燈， 代表系統(tǒng)運(yùn)行燈 ，等定時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間到后 程序?qū)⑻?轉(zhuǎn)到 狀態(tài)下。 組態(tài)王下創(chuàng)建除灰系統(tǒng)畫面 （ 1）創(chuàng)建新工程 打開組態(tài)王 后既可看到組態(tài)王工程管理器， 在工程管理器中選擇菜單“ 文件 /新建工程 ” ，或者點(diǎn)擊工具欄的 “ 新建 ” 按鈕，出現(xiàn) “ 新建工程向?qū)е?” 對(duì)話框，如下圖 ： 圖 新建工程向?qū)?之一 點(diǎn)擊下一步后，通過點(diǎn)擊“瀏覽”選擇工程存放的路徑，將 此工程存放在 G：\組態(tài)王畫面， 如下圖： 圖 新建工程向?qū)е? 第 33 頁 點(diǎn)擊下一步 進(jìn)入新建工程向?qū)е?，在工程名稱下輸入新建工程的名稱，在工程描述中輸入對(duì)工程的簡(jiǎn)要描述。接著會(huì)彈出下圖所示 對(duì)話框提醒用戶是否將新建的工程設(shè)為當(dāng)前工程。最后，雙擊組態(tài)王工程管理器中新建工程的目錄， 就可以 進(jìn)入 組態(tài)王 工程瀏覽器 。 如下圖： 圖 創(chuàng)建新畫面 根據(jù)需要設(shè)置畫面屬性，之后點(diǎn)擊確定按鈕即可繪制除灰系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控畫面。 第 35 頁 圖 組態(tài)王圖庫 利用組態(tài)王圖庫里的圖像符號(hào)，也可以用工具箱里的工具根據(jù)需要自己制作組態(tài)畫面。如下圖： 圖 設(shè)備配置向?qū)D