水位控制实验报告参考模板.docx
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水位控制实验报告参考模板.docx
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水位控制实验报告参考模板
水箱水位监控系统课程设计
1、控制功能要求
1.1上位组态控制要求
(1)、实现系统的上位按钮启动和停止系统;
(2)、系统启动运行时有相应的绿色指示灯指示;
(3)、系统启动后,马达工作;
(4)、马达工作时有相应的指示灯指示和旋转动画指示;
(5)、马达工作过程中若发生过载报警,则系统应立即停止运行,同时马达也停止运行,且报警指示灯闪亮;
(6)、报警指示灯亮(闪烁)后,若过载报警信号已经消失,按停止键后则使报警指示灯熄灭;若过载报警信号未消失,则按停止按钮后报警指示灯取消闪烁,变为常亮;
(7)、发生报警期间(报警指示灯为熄灭),系统不允许在启动;
(8)、马达运行工作时,上位组态界面显示液位增加;
(9)、马达停止工作时,上位组态界面显示液位降低;
(10)、当液位液面上升到设定的上限报警值时,马达自动停止运行;
(11)、当液位液面下降到设定的下限报警值时,马达自动启动运行;
(12)、液位上限和下限报警信号因能在组态界面中进行设定;
(13)、储液罐上应能动态显示灌内的液面并有相应的液位数值显示;
(14)、上位界面中通过”游标”能手动模拟改变液位的数值;
1.2系统控制硬件要求
(1)、水泵电机为3*AC380V-50Hz-11KW,按电气控制要求完成其电气控制设计选型并画出电气控制图;
(2)、水泵控制采用三菱FX1N-32MRPLC进行控制,完成其PLC硬件接线图和控制软件编程;
(3)、上位计算机侧组态软件采用北京亚控KingViewV6.53版,用FX系列PLC编程电缆与下位三菱FX1N-32MRPLC进行通讯。
(4)、在进行硬件组态通讯连接时,做出其连接步骤(截屏说明)。
2.设计目的
1.培养大学生的实际动手操作能力
2.训练毅力和耐心。
培养独立思考问题的能力。
3、设计步骤和方法
3.1
系统命令有:
启动、停止、手动、自动。
命令输入设备可使用外接按钮,也可直接利用键盘、鼠标输入。
3.2工程的建立
(1)单击“组态王”图标,或在“开始”——“程序”——“组态王6.0”——“组态王”,此时出现“组态王工程管理器”窗口。
(2)在“组态王工程管理器”窗口单击新建按钮(或者单击“文件”菜单下面的“新建工程”菜单项),出现“新建工程向导之一”窗口。
(3)单击“下一步”按钮,在“新建工程向导之二”窗口中的文本框中直接输入或用“浏览”方式确定工程路径。
(4)单击下一步按钮,在出现“新建工程向导之三”窗口中输入“工程名称”为“水箱水位控制系统”。
(5)单击完成按钮,在出现的“是否将新建的工程设置为组态王当前工程”对话框单击“是”按钮,完成工程的建立。
(6)此时,组态王在指定路径下出现了一个“水箱水位监控系统”项目名,如图所示,以后所有的进行的组态工作的所有数据都将存储在这个目录下。
水位的建立
1单击“数据库”大纲项下面的“数据词典”成员名,然后在目录内容显示区中双击“新建”图标,出现“定义变量”窗口,在“基本属性”页中输入变量名“水位”,变量类型为“内存实数”。
注意:
由于“水位”变量的值来自水位变送器,本应将“水位”变量设为“I/O实数”型变量,但为可以脱离设备进行模拟调试,我先将此变量设为“内存实数”型变量,待在线调试前在进行更改。
2单击“报警定义”选项卡,设置高报警限为26m,低报警限为1m。
3单击“记录和安全区”选项卡,单击选中“数据变化记录”单选按钮,并设置变化灵敏为0.05,也就是说水位变化5cm进行一次历史数据记录。
最后单击“确定”按钮,完成了第一个变量“水位”的建立,如下图:
用类似的方法,可以将以下的变量定义。
在数据词典中新建12变量,分别如下:
在其中只有启动和停止按钮时读写,而其他指示灯和开关为只读。
此时,全部变量定义完毕。
下面进行画面设计。
3.2画面的设计与编辑
1新建画面
1)在工程浏览器的工程目录显示区中单击“文件”大纲项下面的“画面”成员名,然后在目录内容显示区中双击“新建”图标,出现“新画面”对话框。
2)在“画面名称”旁边的编辑框中输入“水位控制系统主画面”,大小可变,如图所示,单击“确定”按钮,则返回工程浏览器,可看到在目录内容显示区中增加了“水位监控系统主画面”图标。
水位监控系统主画面
2画面制作
a)利用文本工具、文字工具、调色板工具输入文本。
具体方法是:
用鼠标单击“工具箱”中的“文本”工具按钮T,然后将鼠标移动到画面上适当位置并单击,此时光标在屏幕上闪动,用户便可以打开中文输入法输入文字。
输入完毕后,用鼠标在屏幕杀个单击一次,则文字输入完毕。
如果需要要对文本的字进行修改,可以在选中该文本以后,单击“工具箱”中的“字体”按钮,则弹出“字体”对话框,如图所示,用户可以在此对话框中选择字体、字形和大小。
选择完毕后,单击“确定”按钮,即完成字体的修改。
如果需要该颜色,则可以在选中文本以后,单击“工具箱”中的“显示调色板”中单击字符色,此时便可以在“调色板”下面的对个颜色按钮中选择适当的文本颜色了。
利用按钮工具制作按钮。
水位监控系统中要发出系统启动和系统停止这两个命令,可以通过两个按钮来完成。
如下图所示。
单击“工具箱”按钮工具
,然后将鼠标移到画面上的合适位置,拉出一个合适大小的方框,然后右键单击这个按钮,在弹出的菜单中单击“字符串替换”菜单项,弹出“按钮属性”对话框,在“按钮文本”编辑框中输入“系统启动”,在单击“确定”按钮,则“系统启动”按钮制作完成。
用同样的方法做出“系统停止”按钮。
然后点击进行连接。
利用图库绘制“指示灯”。
单击“图库”——“打开图库”菜单项,出现“图库管理器”窗口,如图所示。
选中“指示灯”类别的左起最后一个指示灯,双击后,将鼠标移到画面的适当位置并单击,则指示灯出现在画面上,用鼠标将它大小调整合适后,就完成了“指示灯”的绘制。
这里用于“指示灯”指示系统是出于运行状态还是处于停止状态。
建立水箱。
按下F2快捷键,找到反应器。
然后对水箱进行连接。
双击它出现对话框。
将颜色改成蓝色。
在对应的添加游标。
接下来就是上下线的实现。
上下限都基本一样,只是表达式和闪烁条件是下限值和下限报警。
水泵的绘制
按F2键打开库后,选中“马达”中的第八个,如图所示,双击后,将鼠标移到画面的适当位置并单击,则马达出现在画面上,用鼠标将它大小调整合适后,就完成了“水泵”绘制。
对于旋转风扇的制作和机械手的做法是一样的。
水箱的绘制
按F2键打开库后,选中“反应器”中的第4个,如图所示,双击后,将鼠标移到画面的适当位置并单击,则水箱出现在画面上,用鼠标将它大小调整合适后,就完成了“水箱”绘制。
“管道”的绘制。
按F2键打开库后,选中“管道”中选择适当的管道,如图所示,双击后,将鼠标移到画面的适当位置并单击,如果管道的长度不够,则可以复制出多段管道进行组合,直到接近为止。
至此,水位监控系统主画面的绘制全部结束。
3.3动画连接与调试
以上绘制是禁止不动的,要想使其真实反映系统的运行时的情况,让画面“动”起来,必须将各个图素与数据库中的变量建立联系。
组态王中,建立画面图素与变量对应关系的过程称为“动画连接”。
建立动画连接后,运行中变量值改变时,图形对象可以按照动画连接的要求相应的变化。
以下是水位监控系统的动画连接和调试过程。
1系统启动按钮、停止按钮和指示灯的动画连接。
双击“系统启动”按钮,出现动画连接对话框,单击“命令语言”中的“按下时”按钮,则出现“命令语言”窗口,在其中输入以下命令语言:
“if(\\本站点\报警输入==0)\\本站点\系统启动=1;”如图所示
双击“系统停止”按钮,出现“动画连接”对话框,单击“命令语言连接”中的“按下时”按钮,在“命令语言”中输入“\\本站点\系统启动=1;”如图所示,,单击“确定”按钮,则“系统停止”按钮动画连接完成。
双击“指示灯”,出现“指示灯向导”对话框,将“变量名”改为“\\本站点\系统启动;”,并将正常色改为绿色,报警色设为红色,单击确定,则“指示灯”动画连接完成。
两个指示灯
这样主画面就全部建立完成。
应用程序命令语言
if(\\本站点\系统启动==1)
{
if(\\本站点\水泵运行==1)
{\\本站点\水位=\\本站点\水位+1;
if(\\本站点\水位>\\本站点\上限值)
{\\本站点\水泵运行=0;}
}
if(\\本站点\水泵运行==0)
{\\本站点\水位=\\本站点\水位-1;
if(\\本站点\水位<\\本站点\下限值)
{\\本站点\水泵运行=1;}
}
}
//-------系统停止时----------------------------
if(\\本站点\系统启动==0)
{\\本站点\水泵运行=0;
if(\\本站点\水位>0)
\\本站点\水位=\\本站点\水位-1;
}
//-------电机旋转------------------------------
if(\\本站点\水泵运行==1)
{
\\本站点\电机旋转=\\本站点\电机旋转+1;
if(\\本站点\电机旋转>6)
{\\本站点\电机旋转=0;}
}
else
{\\本站点\电机旋转=0;}
//--------热继保护------------------------------
if(\\本站点\报警输入==1&&\\本站点\系统启动==1)
{
\\本站点\热继过载=1;
}
if(\\本站点\报警输入==1)
{
\\本站点\系统启动=0;
}
//--------上、下限报警---------------------------
if(\\本站点\水泵运行)
{if(\\本站点\水位<\\本站点\下限值)
{\\本站点\下限报警=1;
\\本站点\上限报警=0;}
else{\\本站点\下限报警=0;}
}
if(\\本站点\水泵运行)
{if(\\本站点\水位>\\本站点\上限值-10&&\\本站点\水位<\\本站点\上限值)
{\\本站点\上限报警=1;
\\本站点\下限报警=0;}
else{\\本站点\上限报警=0;}
}
首先我们先做软件方面
打开组态王kingview新建组态王组画面。
在工程浏览器中,新建一个设备。
点击新建
点击plc三菱FX2n编程口
在点击下一步
FX1N_48MR
下一步
于是这就完成设备的安装。
接下来就是设置串口com1.
硬件如下
图
(1)
I/O端口
对应变量
Y0
HlA指示灯
Y1
AlM闪烁报警
Y2
KA3指示灯
X1
手动
X2
自动
X3
Sb启动
X4
Sb1停止
X5
底线
X6
高线
X7
Fr过载热剂
X8
X9
X10
Km水泵工作
图
(2)端口对应表
3.1.2PLC控制梯形图:
图(3)
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