基于组态王液体混合控制系统的设计毕业设计Word下载.docx
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山东职业学院
毕业设计评审表一
（指导教师用）
班级：
姓名：
学号：
评价内容
具体要求
分值
评分
调查论证
能独立查阅文献和调研；
能提出并较好地论述课题的实施方案；
有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。
10
实验方案设计与实验技能
能正确设计实验方案，独立进行实验工作。
20
分析与解决问题的能力
能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；
能正确处理实验数据；
能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。
工作量、
工作态度
按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；
工作努力，遵守纪律；
工作作风严谨务实。
质量
综述简练完整，有见解；
立论正确，论述充分，结构严谨合理；
实验正确，分析处理科学；
文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；
论文结果有应用价值。
创新
工作中有创新意识；
对前人工作有改进或突破，或有独特见解。
成绩
100
指导教师评语：
指导教师签名：
年月日
毕业设计评审表二
（评阅人用）
班级：
具体要求
资料利用
查阅文献有一定广泛性；
有综合归纳资料的能力和自己的见解。
15
论文质量
立论正确，论述充分，结果严谨合理；
50
工作量、难度
工作量饱满，难度较大。
25
评阅人评语：
评阅人签名：
年月日
毕业设计答辩情况记录
（答辩委员会或答辩小组用）
答辩题目
对学生回答问题的评语
正确
基本正确
经提示回答
不正确
未回答
答辩委员会（或小组）评语：
成绩：
答辩负责人签名：
年月日
毕业设计总成绩评定表
班级
姓名
学号
指导教师评分
评阅人评分
答辩评分
总成绩
系毕业设计（论文）领导小组审核意见：
小组组长签名：
注：
毕业设计（论文）总成绩中，指导教师评分占40%，评阅人评分占20%，答辩评分占40%。
摘要
基于组态王的液体混合监控系统设计，以PLC控制两种液体的混合控制。
其要求是将两种液体按一定比例混合，在电动机搅拌后要达到一定的温度才能将混合的液体输出容器。
并形成循环状态，在按停止按扭后依然要完成本次混合才能结束。
利用组态王，对其整个过程进行监控。
当在不知道所写程序是否真确的情况下，直接将程序下载到PLC进行试运行，对于工业工厂来说，PLC的控制对象是实物，难维护，试运行是不现实的，于是，我们就需要一个虚拟的PLC来运行这个程序。
PLC可以模拟现场的PLC为组态王提供数据。
再通过组态王的监控，观察所做项目是否可行。
应用组态软件在计算机屏幕上全真模拟PLC的控制对象可以弥补上述不足，它还能以动画形式演示PLC控制对象的工作过程，具有成本低、免维护、灵活多样、形象直观等优点。
北京亚控公司推出的“组态王”软件，具有可靠性高、通信快速、功能强大、界面友好和开发简洁等优点，可用来开发实验室仿真PLC控制对象，可利用有限的设备验证多样化的程序，增强PLC的使用效果。
本项目即使用PLC300和组态王通信。
关键词：
混合；
PLC；
组态王；
监控。
前言
随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛。
自动控制技术作为自动化的强有力的手段，越来越多地与计算机技术、电子技术、信息技术结合起来，对促进我国的现代化建设起到越来越重要的作用。
所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置操纵被控对象，使其按照一定归路的运动和变化。
在工业控制领域，随着自动化程度的迅速提高，用户对控制系统的过程监控要求越来越高，人机界面的出现正好满足了用户这一需求。
人机界面可以对控制系统进行全面监控，包括过程检测、报警提示、数据记录等功能。
基于组态王设计的系统具有界面友好、易于操作、运行可靠、便于升级等特点，从而使控制系统变得操作人性化、过程可视化，在自动控制领域的作用日益显著。
组态王开发监控系统软件，是一种新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。
它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。
通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。
其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。
尤其考虑三方面问题：
画面、数据、动画。
通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。
组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。
而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。
它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
本课题的主要方向就是在掌握混合液体生产的工艺和各单元系统的控制要求，及参数要求的基础上，利用组态王制作出监控画面，通过“组态王6.50”的PID调节对液体混合进行控制，采用先进的控制算法，以达到优化技术指标、提高经济效益和社会效益、提高劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生、提高市场竞争能力的作用。
第一章组态王软件的介绍
1.1组态技术的介入
在计算机锅炉控制系统中，组态含有硬件组态和软件组态两个层面的含义。
所谓硬件组态，是指系统大量选用各种专业设备生产厂家提供的成熟通用的硬件设备，通过对这些设备的简单组合与连接实现自动控制系统。
这些通用设备包括控制器（IPC、PLC和以MCU为核心的各种控制器）、各种检测设备（传感器和变送器）、各种执行设备（电磁阀、气缸、电动机等）、各种命令输入设备（按钮、给定设备），还有各种I/O接口设备。
这些通用设备一般都做成具有标准尺寸和标准信号输出的模板或模块，它们就像积木一样，可以根据需要组合在一起。
所谓软件组态就是利用专业软件公司提供的工控软件进行系统程序设计。
这些软件提供了大量工具包供设计者组合使用，因此被称为组态软件。
利用组态软件工程技术人员可以方便地进行监控画面制作和程序编制。
采用硬件组态和软件组态的方式构成控制系统有以下优越性：
（1）开发周期短。
（2）系统可靠性高。
（3）对工程技术人员的要求不高，便于推广。
（4）构成的系统通用性强，便于维护。
组态控制技术是计算机控制技术发展的结果，采用组态控制技术的计算机控制系统最大的特点是从硬件设计到软件开发都具有组态性，因此系统的可靠性和开发速度提高了，开发难度却下降了。
组态软件的可视性和图形化管理功能也为生产管理和运行维护提供了方便。
随着控制系统开放化进程的加快，国内、国际从事优化控制研究的机构及高校开发的优化控制系统和理论获得了更多在装置上进行试验的机会，在这个进程中，监控组态软件也起到了很重要的作用。
组态技术是计算机控制技术综合发展的结果，是技术成熟的标志。
由于组态技术的介入，锅炉控制系统的应用速度大大加快了。
1.2组态王软件简介
组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。
组态王KingView6.50软件完全基于网络的概念，是一个完全意义上的工业级软件平台，现已广泛应用于化工、电力、国属粮库、邮电通信、环保、水处理、冶金和食品等各个行业，并且作为首家国产监控组态软件应用于国防、航空航天等关键领域。
组态王KingViewV6.50软件是运行于Windows2000/NT4.0（补丁6）/XP简体中文版的中文界面的人机界面软件，采用了多线程、COM组件等新技术，实现了实时多任务，软件使用方便，功能强大，性能优异，运行稳定。
质量可靠。
组态王KingView6.50软件包由以下三部分组成：
（1）.工程管理器（ProjManager）
（2）.工程浏览器（TouchExplorer）
（3）.画面运行系统（TouchView）
第二章系统整体设计
2.1液体混合装置具体控制要求
该自动混合装置是将两种液体按照比例进行简单的混合。
首先分析被监控对象的硬件构成和控制过程，根据实际情况来进行变量定义和画面设计。
自动化混合装置系统模型如图2-1所示：
2-1自动混合装置模型图
具体控制要求，分析如下：
（1）初始状态：
容器是空的，Y1、Y2、Y3电磁阀，搅拌机M和电炉H的状态均为OFF（即“0”状态）液面传感器L1、L2、L3的状态均为OFF。
（2）按下起动按钮SB1时开始下列操作：
电磁阀Y1得电，开始注入液体A，至液面高度为L2，停止注入液体A，同时开启电磁阀Y2开始注入液体B，当液面高度至L1时，停止注入液体B。
（3）停止注入液体后开启电炉Ｈ，加热时间为5秒钟。
（4）5秒后，开启搅拌机同时加热搅拌10秒。
（5）10秒后，停止加热，继续搅拌15秒钟。
（6）15秒后，停止搅拌同时放出混合液体C，当液面高度降至L3后，等待2秒以后停止放出，同时开启电磁阀Y1，开始注入液体A进入下一混合过程。
（7）停止操作：
按下停止按钮SB2后，在当前操作完成后停止，回到初始状态。
本设计采用PLC300，对各元器件进行控制运行，再通过对组态王命令语言的编辑，实现上述控制要求。
2.2PLCI/O分配
输入点如表-1所示:
序号
输入信号名称
地址
1
开始按钮SB1（常开）
I2.5
2
停止按钮SB2（常开）
I2.6
3
液位测量开关（常开）L1
I3.0
4
液位测量开关（常开）L2
I3.1
5
液位测量开关（常开）L3
I3.2
6
热电偶RL1（模拟量）
PIW100
表-1输入点的分配
输出点如表-2所示：
输出信号名称
电磁阀Y1
Q0.0
搅拌电机M（KM1）
Q1.0
电磁阀Y2
Q0.1
加热电炉H（KM2）
Q1.1
电磁阀Y3
Q0.2
表-2输出点的分配
2.3PLC编程
根据控制要求，画出流程图，如图2-4所示。
对PLC进行编程，以保证PLC能按照要求，对现场设备进行控制。
程序如图3-5所示。
写完程序后，点击“保存”，再对程序进行编译和下载，将计算机中写的程序下载到PLC的内存卡上，这样，PLC就会按照内存卡上的内容，对现场的设备进行控制了。
图2-4流程图
图2-5PLC编程程序
第三章系统组态监控
3.1画面组态
3．1．1建立工程
A．启动浏览器，新建工程。
B．设备定义：
把地理上分散的物理硬件在软件上变成集中的逻辑硬件。
C.变量定义：
完成所有想到的变量定义，对于没有想到的后面设计过程遇到再定义。
D．画面绘制：
完成各种需要画面的绘制。
E．动画连接及按键的程序编写。
1水泵的动画连接及其程序编写
2启动按钮的定义
3停止按键的定义
4退出按键的定义
5实时曲线
F．配置系统程序编写
if（\\本站点\状态==1）
{
if（\\本站点\液位>
=80）
\\本站点\水泵=0;
}
if（\\本站点\液位<
=20）
\\本站点\水泵=1;
if（\\本站点\水泵==1）
{\\本站点\液位=\\本站点\液位+10;
}
else{\\本站点\液位=\\本站点\液位-10;
else{\\本站点\水泵=0;
\\本站点\液位=0;
if（\\本站点\$时==0）
{\\本站点\液位0=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==1）
{\\本站点\液位1=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==2）
{\\本站点\液位2=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==3）
{\\本站点\液位3=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==4）
{\\本站点\液位4=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==5）
{\\本站点\液位5=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==6）
{\\本站点\液位6=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==7）
{\\本站点\液位7=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==8）
{\\本站点\液位8=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==9）
{\\本站点\液位9=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==10）
{\\本站点\液位10=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==11）
{\\本站点\液位11=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==12）
{\\本站点\液位12=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==13）
{\\本站点\液位13=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==14）
{\\本站点\液位14=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==15）
{\\本站点\液位15=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==16）
{\\本站点\液位16=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==17）
{\\本站点\液位17=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==18）
{\\本站点\液位18=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==19）
{\\本站点\液位19=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==20）
{\\本站点\液位20=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==21）
{\\本站点\液位21=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==22）
{\\本站点\液位22=\\本站点\液位;
if（\\本站点\$时==23）
{\\本站点\液位23=\\本站点\液位;
G．运行与调试。
对于不理想的在返回去重新设计。
1主监控画面
2实时曲线
3运行调试画面
结束语
毕业设计到这里，就基本告一段落了。
本毕业设计，一共三章：
第一章：
组态王软件的介绍；
第二章：
系统整体设计；
第三章：
系统组态监控。
第一章，主要对组态王软件进行了介绍，组态王的运行平台，开发环境，工程的结构，运行时的特点以及与其他产品的有点等。
第二章，主要根据控制要求，对PLC和组态王进行了通讯连接，还有分别对组态王、PLC工程的建立，语言的编程等。
所有步骤完成，系统就完成，进而可以运行调试。
对以及做好的系统进行运行调试，通过PLC对现场设备的控制，还有组态王变量对现场数据的采集，把所有数据显示到监控画面上。
把组态王打开到监控画面，检测设备整个的运行过程。
此毕业设计，首先让自己对组态王软件和PLC这两门课的掌握有了进一步的加深和巩固，能够更熟练的应用各种功能，特别是运用它来完成项目。
虽然如此，我的设计做的还是不够好，因为我对这两门课程，了解的还不是疤痕透彻，因此，我还要更加努力的学习工控方面的知识，以拓展我的知识面。
相信自己在今后的学习当中能够将自动控制做的更加完
升级会员 