基于组态王的粮仓控制系统监控程序设计Word文件下载.docx
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（3）通用性。
（4）实时多任务。
中央粮食储备库监控与电气系统，主要由监控系统和电气系统组成，监控系统包括仓容管理，粮食的入仓、发放和倒仓。
粮库把收购的粮食经过烘干以后即进入粮仓，在一定的温度、湿度下进行保存，温度或湿度超过标准时需要进行通风或倒仓，通过发放系统可把粮食装到火车上运往外地。
仓容管理由一台工业控制机，一台打印机，两台流量测试仪和一台散料秤组成。
两台流量测试仪分别装在斗式提升机上，在入仓和倒仓时，可通过流量测试仪计算出各仓中粮食的数量，在发放时，通过散料秤来计量装入火车中的粮食。
入仓、发放和倒仓是由一台可编程控制器控制的，同时也可以现场人工手动控制。
在触摸屏上可以通过选择项进行功能选择，进入后，可编程控制器根据工艺要求自动进行控制。
电器系统由低压控制柜、现场按钮箱等组成。
现场按钮箱可进行现场手动操作，低压控制柜给主电路供电，手动或自动的控制，通过主电路来实现。
1.2粮仓控制系统的组成
1.2.1粮库实时监控系统
1、概述
根据一般粮库的实际情况，硬件可采用一线牵温湿度模块采集，通常一个粮仓，测温点数小于500点。
使用一个模块基本就能满足要求，每一个模块有8个通道，每个通道可以接64个温湿度检测点。
实现粮仓温湿度实时数据监测、历史数据存储、报表打印、曲线、报警等功能。
2、系统组成
（1）现场采集站
通过一线牵采集模块，对粮仓的温度进行测量采集，每个粮仓约有20点模拟量输入（温度）并根据粮食的情况对现场进行湿度检测。
（2）现场控制站
现场控制站可用三菱PLC控制现场输送机、提升机、电动闸门、通风机的启动运行，以及报警等功能的反馈信号，实现自动化控制。
（3）上位机
上位机运行组态通用工业过程监控软件，对现场的设备进行监控、并对仓库温湿度进行巡回检测。
并生成动态画面、报表、报警、曲线等数据管理功能。
3、系统优点
（1）上位机采用MPI和RS485相结合进行控制。
控制单元采用三菱的314CPU为主控制站，控制和监视现场的数字点。
（2）温湿度信号都是数字信号，网络布线方便、经济，因为每个温湿度探头输出的直接为可联网数字信号，信号传输过程的衰减不会影响系统精度，且传输距离长，每个出线口“一线总线”可接64个温湿度探头的距离可达200M。
（3）采集模块自动识别传感器类型、数量，配置和扩展方便，可以根据现场安装条件，适当选择模块的安装位置及使用模块的数量，以便降低成本。
（4）采用低功耗设计，只需对采集器供电，无需对传感器供电，现场供电点少，施工方便。
（5）因仓的高度等原因，为了现场安装方便，测温电缆一般采用主干传输出线+测温电缆连接器+测试电缆的方式，可分为合适长度的测温电缆，以安装在合适的位置。
1.2.2粮库监控系统
1、系统组成
本系统由三个基本单元组成，即现场检测单元、系统操作站和控制网组成。
（1）现场检测仪表单元
现场由热敏电阻对粮仓的温度进行测量，每个粮仓约有200点模拟量输入（均是热敏电阻信号）；
并根据粮食的情况对现场进行湿度检测。
（2）系统操作站
本系统设1个操作站，起到人机接口的作用，操作站运行工业力控监控软件，对现场的温度进行巡回检测。
用三菱PLC控制现场输送机、提升机、电动闸门、通风机的启动运行，以及报警等功能的反馈信号，实现自动化控制。
（3）控制网
控制网采用MPI和RS485相结合进行控制。
控制单元采用三菱的314CPU为主控制站，控制和监视现场的数字点，而用研祥的PCL-745板卡对现场的温度和湿度进行采集，可靠性高。
所有板卡工作完全“独立”，任何一块一点出现故障都不会影响其他温度点的正常采集。
组态软件指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，它解决了控制系统通用性问题。
其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和PO产品，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行系统集成。
组态软件通常有以下几方面的功能：
（1）强大的界面显示组态功能。
（2）良好的开放性。
（3）丰富的功能模块。
（4）强大的教据库，配有实时数据库，实现与外部设备的数据交换。
（5）可编程的命令语言。
（6）周密的系统安全防范。
（7）仿真功能。
本课程设计主要应用组态王软件。
第2章粮仓控制系统设计
2.1仪表的选择
组态王把那些需要与之交换数据的硬件设备或软件程序都作为外部设备使用。
外部硬件设备通常包括PLC、仪表、模块、变频器、板卡等；
外部软件程序通常指包括DDE、OPC等服务程序。
由于我们实际练习是以组态王软件和亚控公司自行设计的仿真PLC的通讯为基础来定义设备和相关变量。
但根据此次组态监控要求的输入点数和输出点数，价格便宜的三菱PLC完全可以达到控制要求，同时实际硬件设备和变量定义方式与其类似，故我选择了三菱FX2NPLC。
本实验需要选择储藏罐跟泵，在工具模板中可以找到。
图2-1-1储藏罐和泵
2.2传感器的选择
本系统中主要应用温度传感器，从图库中选择。
2.3控制方案分析
通过应用组态王软件，可设计“粮仓控制系统”，对温度和湿度进行监控，这样可以保证粮食的运输质量与运输效率，从而加强对粮食运输的管理。
建立应用工程的一般过程通常情况下，建立一个应用工程大致可分为以下几个步骤：
第一步：
创建新工程。
第二步：
定义硬件设备并添加工程变量。
第三步：
制作图形画面并定义动画连接。
第四步：
编写命令语言。
第五步：
进行运行系统的配置。
第六步：
保存工程并运行：
完成以上步骤后，一个可以拿到现场运行的工程就制作完成了。
第3章基于组态王的粮仓控制系统监控程序设计
3.1主控界面的程序设计
组态王工程管理器是用来建立新工程，对添加到工程管理器的工程做统一的管理。
工程管理器的主要功能包括：
新建、删除工程，对工程重命名，搜索组态王工程，修改工程属性，工程备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到组态王开发或运行环境等。
可以通过以下方式启动工程管理器：
点击“开始”---〉“程序”---〉“组态王6.53”---〉“组态王6.53”（或直接双击桌面上组态王的快捷方式）
新建：
单击此快捷键，弹出新建工程对话框建立组态王工程。
点击工程管理器上的“新建”，弹出“新建工程向导之一”。
点击“下一步”，进入“新建工程向导之二”，选择新建工程所要存放的路径。
点击“下一步”进入“新建工程向导之三”在“工程名称”处写上要给工程起的名字。
“工程描述”是对工程进详细说明（注释作用），我们的工程名称是“PLC1”，工程描述是“粮食控制”。
点击“完成”会出现“是否将新建的工程设为组态王当前工程”的提示，选择“是”，组态王的当前工程的意义是指直接进开发或运行所指定的工程。
1.建立新工程
在工程浏览器左侧的“工程目录显示区”中选择“画面”选项，在右侧视图中双击“新建”图标，弹出新建画面对话框，如图3-1-1所示：
图3-1-1“新建’对话框
2.为建立一个新的画面请执行以下操作：
（1）在工程浏览器左侧的“工程目录显示区”中选择“画面”选项，如图所示：
在右侧视图中双击“新建”图标，弹出新建画面对话框，如图3-1-2所示，输入画面名称、宽度、高度等数据
图3-1-2新建画面对话框
（2）在对话框中单击“确定”
组态王软件将按照您指定的风格产生出一幅名为“国家粮食储备自动控制系统”的画面，如图3-1-3所示：
图3-1-3包含粮仓自动控制系统工程浏览器
（3）使用工具箱
绘制图素的主要工具放置在图形编辑工具箱内。
当画面打开时，工具箱自动显示。
①如果工具箱没有出现，选择“工具”菜单中的“显示工具箱”将打开。
图3-1-4工具箱图3-1-5调色板
②在工具箱中单击文本工具
，在画面上输入文字：
粮仓控制系统。
③使用调色板：
选择“工具”菜单中的“显示调色板”，或在工具箱中选择
按钮，弹出调色板画面，如图3-1-4所示：
选中文本，在调色板上按下“对象选择按钮区”中“字符色”按钮（图3-1-5所示），然后在“选色区”选择某种颜色，则该文本就变为相应的颜色。
④使用图库管理器
选择“图库”菜单中“打开图库”命令或按F2键打开图库管理器，使用图库管理器降低了工程人员设计界面的难度，用户更加集中精力于维护数据库和增强软件内部的逻辑控制，缩短开发周期；
同时用图库开发的软件将具有统一的外观，方便工程人员学习和掌握；
另外利用图库的开放性，工程人员可以生成自己的图库元素。
⑤利用工具箱作图，得到静态图，如图3-1-6所示。
图3-1-6静态图
3.2趋势界面
数据库是“组态王”软件的核心部分，工业现场的生产状况要以动画的形式反映在屏幕上，操作者在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场，所有这一切都是以实时数据库为中介环节，所以说数据库是联系上位机和下位机的桥梁。
在TouchVew运行时，它含有全部数据变量的当前值。
变量在画面制作系统组态王画面开发系统中定义，定义时要指定变量名和变量类型，某些类型的变量还需要一些附加信息。
数据库中变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所有用户可使用的数据变量的详细信息。
构造数据库
单击数据词典，产生对话框如图3-2-1示：
图3-2-1数据词典
继续建立其他所需的变量，直到完成数据库的构造，如图
图3-2-2完成数据库的构造
建立动画连接
双击图片（如：
跳转按钮），产生对话框如图3-2-3示，进行动画连接。
图3-2-3动画连接属性对话框
设置按钮弹起的的动作连接，产生对话框如图3-2-3
输入命令语言：
PrintWindow（“粮食储备储运发放监控画面”，0，0，1），
执行后会跳转到“粮食储备储运发放监控画面”，如图3-2-4：
图3-2-4粮食储备储运发放监控画面
注意：
对于优先级和安全区只有那些有特定动画连接的图形对象可以设置优先级和安全区，这几种动画连接是：
模拟值输入连接、离散值输入连接、字符串输入连接、水平滑动杆输入、垂直滑动杆输入连接、命令语言连接（鼠标或等价键按下时、按住时、弹起时）。
数据报表是反应生产过程中的过程数据、运行状态等，并对数据进行记录、统计的一种重要工具，是生产过程必不可少的一个重要环节。
它既能反应系统实时的生产情况又能对长期的生产过程数据进行统计、分析，使管理人员能够掌握和分析生产过程情况。
组态王提供内嵌式报表系统，工程人员可以任意设置报表格式，对报表进行组态。
组态王为工程人员提供了丰富的报表函数，实现各种运算、数据转换、统计分析、报表打印等。
既可以制作实时报表又可以制作历史报表。
另外，工程人员还可以制作各种报表模板，实现多次使用，以免重复工作。
实时数据报表创建过程如下：
1、新建一画面，名称为：
实时数据报表画面。
2、选择工具箱中的
工具，在画面上输入文字：
实时数据报表。
3、选择工具箱中的
工具，在画面上绘制一实时数据报表窗口，如图3-2-5所示：
图3-2-5数据报表对话框
4、输入静态文字：
选中A1到J1的单元格区域，执行“报表工具箱”中的“合并单元格”命令并在合并完成的单元格中输入：
实时数据报表演示。
利用同样方法输入其它静态文字。
5、插入动态变量：
合并B2和C2单元格，并在合并完成的单元格中输入：
=\\本站点\$日期。
（变量的输入可以利用“报表工具箱”中的“插入变量”按钮实现）利用同样方法输入其它动态变量。
6、单击“文件”菜单中的“全部存”命令，保存您所作的设置。
7、单击“文件”菜单中的“切换到VIEW”命令，进入运行系统。
系统默认运行的画面可能不是您刚刚编辑完成的“实时数据报表画面”，您可以通过运行界面中“画面”菜单中的“打开”命令将其打开后方可运行。
3.3报警系统
1.定义报警组
（1）在工程浏览器窗口左侧“工程目录显示区”中选择“数据库”中的“报警组”选项，在右侧“目录内容显示区”中双击“进入报警组”图标弹出“报警组定义”对话框。
（2）单击“修改”按钮，将名称为“RootNode”报警组改名为“温度湿度监控系统”。
（3）选中“温度湿度监控系统”报警组，单击“增加”按钮增加此报警组的子报警组，名称为：
报警系统。
（4）单击“确认”按钮关闭对话框，结束对报警组的设置。
2.设置变量的报警属性
3.建立报警窗口
报警窗口是用来显示“组态王”系统中发生的报警和事件信息。
报警窗口建立过程如下：
（1）、新建一画面，名称为：
报警和事件画面，类型为：
覆盖式；
（2）、选择工具箱中的工具，在画面上输入文字：
报警和事件；
（3）、选择工具箱中的工具，在画面中绘制一报警窗口；
（4）、双击“报警窗口”对象，弹出报警窗口配置对话框。
如图3-3-1：
图3-3-1报警系统
设定结束后单击“文件”菜单中的“全部存”命令，保存所作的设置。
按下文件→切换到VIEW，进行系统运行画面，使之成为动态图，如图3-3-2所示
图3-3-2系统运行动态图
第4章结论与体会
首先要感谢老师您对我们的辛苦教导，能从我们学生出发考虑问题，教育我们，使得我们从中学习了不少东西。
刚开始做组态时，我对组态可以说一无所知，我先是从老师提供我们的那套软件入手，根据组态王里的帮助按钮查询不会的和不懂的问题，还有我们同学的探讨与研究，最终我一点一点的了解了它，熟悉了它。
通过这段时间的课程设计，培养了我实际分析能力和动手操作的能力，使得我掌握了组态王的基本操作，提高了我适应实际、动手的能力。
做完这个课程设计我感觉学好组态王并不是那么容易的事，虽然它只是一个软件，但是它融汇了好多领域的知识，如：
C语言、自动化控制、通信等。
总的来说，这次课程设计让我受益匪浅，对组态王也有了更进一步的理解和认识，对我将来对工厂总体系统的认识提供了方法。
参考文献
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