何亚丽组态作业打印.docx
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何亚丽组态作业打印
兰州理工大学
《组态软件》课程结课作业
院系：
电气工程及其信息工程学院
班级：
11级自动化四班
姓名：
何亚丽
学号：
11220433
时间：
2014年月日
电气工程与信息工程学院
1、什么是组态软件？
解：
概念1：
组组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它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提供良好多用户开发界面和简捷的使用方法。
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I/O设备，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。
概念2：
组态软件是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。
使用灵活的组态方式。
为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的软件工具。
组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议。
并且通常应支持各种工控设备和常见的通信协议。
并且能常通常应提供分布式数据管理和网络功能。
对应于原有的HMI的概念，组态软件应该是一个使用户能够快速建立自己的HMI的软件工具或开发环境。
1.组态控制的步骤？
解：
（1）将所有I/O点的参数收集齐全，并填写表格，以备在监控组态软件和PLC上组态时使用。
（2）搞清楚所使用的I/O设备的生产商、种类、型号，使用的通信接口类型，采用的通信协议，以便在定义I/O设备时做出准确选择。
（3）将所有I/O标识收集齐全，并填写表格，I/O标识是唯一地确定一个I/O的关键字，组态软件通过向I/O设备发出I/O标识来请求其对应的数据。
在大多数情况下I/O标识是I/O点的地址或位号名称。
（4）根据工艺过程绘制、设计画面结构和画面草图。
（5）按照第1步统计出的表格，建立实时数据库，正确组态各种变量参数。
（6）根据第1步和第3步的统计结果，在实时数据库中建立实时数据库变量与I/O点的一一对应关系，即定义数据连接。
（7）根据第4步的画面结构和画面草图，组态每一幅静态的操作画面。
（8）将操作画面中的图形对象与实时数据库变量建立动画连接关系，规定动画属性和幅度。
（9）对组态内容进行分段和总体调试。
（10）系统投入运行。
《组态软件》课程测评题目：
水位控制系统演示工程的制作
1．制作一个水位控制系统，主界面大致结构如下：
2．动画制作：
水罐1、水罐2有填充属性，水泵、调节阀、出水阀要求有开关的状态显示，管道需要有流动属性
3．脚本制作：
自己建立数据变量，使水罐1、水罐2的液位在一定范围内合理变化；水泵在水罐1的液位到一定高度后，应关闭，出水阀在水罐2的液位低于一定高度后，应关闭，调节阀在水罐1大于一定高度以及水罐2小于一定高度时才允许打开。
4．报警：
水罐1、水罐2高于一定高度或低于一定高度时，应当报警
5．曲线制作：
要求绘制水罐1、水罐2的历史及实时曲线
6．画面制作要求：
要求制作开机界面、主界面、报警界面、趋势界面，并且不同画面之间可以相互跳转。
7．在满足以上要求的前提下，学生可以自由发挥，这包括权限设置，报表功能等
8．文本提交要求：
A4纸，封面要求有课程及学生自己的信息，《组态软件》课程测评题目，题目分析，制作画面抓图及说明，脚本制作抓图及说明，心得体会或总结。
现场演示制作工程，时间30分钟
目录
一．题目要求4
二．题目分析5
三．工程项目制作详细过程5
1.建立新工程项目5
2.建立新窗口6
3.各个界面的建立7
4.各窗口的链接10
5.建立数据库11
6.动画连接12
7.特殊变量的动画连接13
8.脚本的设计14
四．运行结果验证16
1.开机界面16
2.运行系统16
3.报警界面17
4.实时趋势曲线18
5.专家报表18
五．心得体会19
摘要
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，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I/O设备，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。
本次结课作业中要求使用国产组态软件力控（Controlforce6.1）做一个自动液位平衡控制系统，此工程项目中应包含两罐三阀，并且满足填充属性等各项要求。
本次报告中详细描述了建立工程项目时的具体步骤，详述每一个窗口的建立与连接，图文并茂，简单易懂，可作为力控6.1的入门教程。
关键词：
力控组态软件工程项目液位控制
一．题目要求
9．制作一个水位控制系统，主界面大致结构如下：
图1-1
10．动画制作：
水罐1、水罐2有填充属性，水泵、调节阀、出水阀要求有开关的状态显示，管道需要有流动属性
11．脚本制作：
自己建立数据变量，使水罐1、水罐2的液位在一定范围内合理变化；水泵在水罐1的液位到一定高度后，应关闭，出水阀在水罐2的液位低于一定高度后，应关闭，调节阀在水罐1大于一定高度以及水罐2小于一定高度时才允许打开。
12．报警：
水罐1、水罐2高于一定高度或低于一定高度时，应当报警
13．曲线制作：
要求绘制水罐1、水罐2的历史及实时曲线
14．画面制作要求：
要求制作开机界面、主界面、报警界面、趋势界面，并且不同画面之间可以相互跳转。
15．在满足以上要求的前提下，学生可以自由发挥，这包括权限设置，报表功能等
16．文本提交要求：
A4纸，封面要求有课程及学生自己的信息，《组态软件》课程测评题目，题目分析，制作画面抓图及说明，脚本制作抓图及说明，心得体会或总结。
二、题目分析
在本次要求的题目中，要求对系统中的两个罐体进行液位控制，开始水泵工作，水罐1液面上升，在上升到一定高度（本次设为95）调节阀打开，出水阀关闭，使水罐1也为下降，水罐2液位上升，同时水泵一直供水，当水罐1液位下降到一定程度时（本次设为10）水泵继续工作，当水罐2液位上升到一定程度（本次设为95），出水阀打开，使水罐2液位下降，当下降到一定程度（本次设为10）出水阀关闭。
并且要求作出该系统的报警窗口和趋势曲线窗口，再开机运行时进入开机界面，并由此进入液位控制界面。
三．工程项目制作详细过程
1.建立新工程项目
打开力控6.1，点击新建，创建工程，然后点击开发，进入力控的工程项目开发界面，如图3-1-1所示。
在进入开发界面时，由于安装的软件没有产品密钥，系统会弹出一个窗口开发未授权，点击忽略即可进入，开发界面如图3-1-2所示.
图3-1-1
图3-1-2
2.建立新窗口
在左边工程项目窗口双击“窗口”，即可建立一个新的窗口，更改名称为“开机界面”点击确认，然后点击工具栏“保存”按钮进行保存，如图3-2-1所示，按照此种方法分别建立主界面、报警界面、专家报表界面、趋势曲线界面（两个包括实时曲线和历史曲线），完成后界面如图3-2-2所示。
图3-2-1
图3-2-2
3.各个界面的建立
（1）.开机界面：
利用工具栏中的基本图元建立一个开机环境，在开始运行时应首先展示这一界面，如图3-3-1所示
图3-3-1
（2）主界面：
利用基本图元和精灵图库创建一个运行界面视图，在系统运行时，该界面作为主要运行视图，又该界面窗口应能连接到其他窗口（如报警窗口、趋势曲线等窗口），题目要求管道应能表示水流状态，本来可以用精灵图库中的管道组件绘制，但是由于该管道组件的某些局限性，不能满足我的绘制要求，所以我在该界面中自行绘制了一类管道，在水流流动时该管道颜色闪烁变化，可满足题目要求，绘制完成后的主界面如图3-3-2所示。
图3-3-2
（3）.趋势曲线界面、报警界面和专家报表界面的创建：
分别进入各个界面，利用工具箱里的常用组件，建立实时趋势曲线、历史趋势曲线、报警和专家报表的窗口和表格，完成后界面以此如图3-3-3、图3-3-4、图3-3-5和图3-3-6所示。
图3-3-3
图3-3-4
图3-3-5
图3-3-6
4.各窗口的链接
（1）.开机界面：
在左边系统配置选项栏中点击“初始启动窗口”，然后在弹出的对话框中点击“增加”，选择“开机界面”然后“确认”，即可。
如此设置可是运行时直接进入“开机界面”，然后通过这一界面进入主界面，再进行运行、停止等操作。
（2）.其它窗口：
在主界面中对应的按钮上双击，可弹出“动画连接”对话框，然后单击“窗口显示”，在弹出的对话框中选择相应的窗口，如图3-4-2所示为连接到报警界面。
5.建立数据库
在左边工程项目选项卡中双击“数据库组态”选项，在“DBmanager”中建立数据库，此项目中共需创建6个点，其中ks（控制系统的启停）、input（泵的状态）、adjust（调节阀门状态）为数字I/O点，level1（罐1的液位）、level2（罐2的液位）、output（管道中水流状态）为模拟I/O点，如图3-5-1。
在进行数据连接时，level1和level2的报警开关应打开且设置为高限（90），历史参数选择pv=1.000%，如图3-5-2所示。
图3-5-1
图3-5-2
6.动画连接
（1）主界面：
在各个罐和阀门上分别双击，弹出“动画连接”对话框，单击“条件”按钮，在弹出的对话框中单击“变量选择”按钮，选择需要连接的变量，然后“选择”——“确认”——“返回”，如图3-6-1所示。
在运行和停止两个按钮上双击，选择“左键动作”，在脚本编辑器中分别输入“ks.pv=1;”和“ks.pv=0;”然后单击“编译”进行编译，退出之后，脚本编译即完成，如图3-6-2所示。
“退出”按钮的脚本编译其中应写入“Exit（0）;”，在运行时，单击退出可退出运行界面。
图3-6-1
（2）开机界面：
在“进入”按钮上定义连接至主界面，在“取消”按钮的脚本编辑器中输入“Exit
（1）;”函数。
（3）趋势曲线界面：
在按钮中定义连接至相关窗口，在趋势曲线的图表中双击可弹出“曲线属性”设置面板，选择相应的曲线类型（有实时曲线和历史曲线两种）然后定义曲线名称选择变量（本工程中选择level1.pv和level2.pv）并设置曲线的属性和时间属性，如图3-6-3所示。
然后依次选择“选择”——“增加”——“确认”。
图3-6-3
7.特殊变量的动画连接
流动属性动作：
根据阀门的不同状态确定管道中的水流闪烁状态，泵打开时，水泵到罐1之间的管道应闪烁，此段管道如图3-7-1所示，然后再脚本编辑器中设置水泵与其他之间的关联状态。
其他管道，同理。
8.脚本的设计
本工程项目中，各设备的运行都是运用脚本中的逻辑关系进行控制，所以脚本的正确与否关系到本工程项目的成败，根据题目要求可设计出如下脚本
ifks.pv==1theninput.pv=1;adjust.pv=0;output.pv=0;endififlevel1.pv>90&&level2.pv<4theninput.pv=0;adjust.pv=1;output.pv=0;endififlevel1.pv>90&&level2.pv>=4theninput.pv=0;adjust.pv=0;output.pv=1;endififlevel2.pv>90thenadjust.pv=0;output.pv=1;endififlevel1.pv>90&&level2.pv<4theninput.pv=0;adjust.pv=1;output.pv=0;endififlevel1.pv<=85&&level2.pv<4theninput.pv=1;adjust.pv=0;output.pv=0;endififlevel1.pv<5&&level2.pv>90theninput.pv=1;adjust.pv=0;output.pv=1;endififinput.pv==1&&adjust.pv==0thenlevel1.pv=level1.pv+10;endififinput.pv==0&&adjust.pv==1thenlevel1.pv=level1.pv-5;endififoutput.pv==1&&adjust.pv==0thenlevel2.pv=level2.pv-3;endififoutput.pv==0&&adjust.pv==1thenlevel2.pv=level2.pv+5;endif
打开力控，在左边工程项目选项栏中选择“动作”——“应用动作程序”——“程序运行周期执行”，经此脚本写入，并编译，保存。
如图3-8-1所示。
图3-8-1
此时，工程项目的建立已将全部完成，将全部设置与窗口保存之后就可进入运行，在工具栏中点击“运行”按钮，此工程项目即可运行。
四．运行结果验证
1.开机界面：
点击运行进入运行界面，开机界面如图4-1-1所示
2.运行系统：
点击“进入”即可进入主界面，点击运行开始运行此系统，液位关系满足题目要求，系统运行时如图4-2-1（泵打开）、图4-2-2（调节阀打开）和图4-2-3（出水阀打开）所示。
3.报警界面：
主界面上单击“报警界面”按钮可进入报警界面，系统设置，当罐1和罐2的液位低限和低低限时报警，确认窗口如图4-3-1所示。
4.实时趋势曲线：
运行中如图4-4-1所示
图4-4-1
5.专家报表：
运行中如图4-5-1所示。
五．心得体会
组态软件是一个相对比较强大的工业控制类软件，通过一学期的学习，有对与此软件的一无所知到渐渐熟悉，我感到由衷的欢喜，在没有做这个结课作业之前，我以为我已经基本掌握了这个强大工业控制软件，并为此沾沾自喜。
直到设计这个液位平衡系统时我才感觉到自己的无知与自负，对于力控6.1，我所掌握的仅仅是冰山一角，甚至连真正入门都算不上，在设计这个系统时，遇到了很多问题，最困难的部分要属脚本程序的设计，在多次尝试失败之后，我终于设计出了以上使用的程序，并调试成功。
在程序调试成功的时候，我的心里被无比的喜悦充斥着……
由组态软件的学习过程我想到了生活中遇到的困难和挫折，开始的时候，我们绞尽脑汁，苦思冥想但是仍然一筹莫展的时候，我们很可能会想到放弃，甚至由此一蹶不振，但是当我们坚持下去，通过自己的努力将困难克服的时候，一种无法言表的喜悦感和成就感油然而生，为了这一刻，承受再多苦难、再多挫折也是值得的……
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