课程设计--基于WinCC软件的过程控制监控系统设计

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1、哈尔滨华德学院课程设计用纸第１章绪论1.1设计要求1.1.1设计题目和设计指标题目：基于WinCC软件的过程控制监控系统设计设计指标：1）下位机设备（S7-200）2）上位机组态软件（趋势图、报警界面、参数设定）1.1.2设计功能1.利用西门子S7-200可编程控制器实现液位PID控制系统,通过调节电动调节阀的开度，改变水箱的进水流量，从而使水箱内的液位维持于恒定值。2.在上位机编制工艺画面，能够显示系统的实时状态、通过对现场数据的采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式,向用户提供检验液位PLC控制系统的动态运行情况，显示SP（

2、设定值）、PV（液位高度检测值）、OP（阀开度）、P（比例）、I（积分时间）、D（微分时间），并且在画面上能够实现手自动切换、历史数据查询、报表、报警信息、历史曲线等功能。-12-哈尔滨华德学院课程设计用纸第２章下位机设计2.1PLC选型1、CPU选择的型号是西门子的CPU-226，它是200系列中一款高档次的CPU，其主要应用于具有较高要求的控制系统中。和其它型号的CPU相比，其具有更多的I/O点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和更强的内部集成的特殊功能。主要特性如下：Ø可携带7个模块Ø集成24个输入、16个输入共40个数字量I/O点，最大可扩展至248路数字量I

3、/O点或35路模拟量I/O点Ø13K字节的程序和数据存储空间Ø6个独立的30KHz的高速计数器，2路独立的20KHz高速脉冲输出，并具有PID控制器Ø2个RS485通讯/编程接口，具有PPI通信协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力ØI/O端子排可很容易的整体拆卸2、模拟输入模块采用EM231，其输入信号是4~20mA信号，本实验即要求输入量为该数，满足要求，因此选用该型号。3、模拟量输出模块采用EM232。-12-哈尔滨华德学院课程设计用纸2.2系统框图及下位机硬件连接系统框图如2-2-1所示：图2-2-1系统框图下位机硬件连接如2-2-2所示：图2-2-2下位机硬件

4、连接图-12-哈尔滨华德学院课程设计用纸第3章WinCC组态设计3.1变量设计变量名称地址数据类型存取PVW0INTRWIVW1INTRWDVW2INTRW当前值VW5INTRW给定值VW6INTR1、打开PCAccessSP2软件，建立PLC连接。2、设计所需变量，并连接PLC进行通讯测试。OPC建立变量如图3-1所示：图3-1OPC变量表3.2OPC与WinCC的连接1、测试成功后，打开WinCC软件，在WINCC中添加OPC驱动，对变量管理右键，选择“添加新的驱动程序”，在驱动程序选中对话框中选择OPC.chn。2、对OPC驱动程序右键，选择“系统参数”，在OPC

5、条目管理中器的中，选择“S7-200.OPCSever”；点击“-12-哈尔滨华德学院课程设计用纸下一步”，就可以在以下目录中看到在PCAccess中的项目变量。选中条目，单击“添加条目”，此时系统会提示建立一个连接，点击“是”。输入新的连接名称，点击“确定”，在添加变量窗口中，点击“完成”，此时可以在OPC驱动器的目录下看到导入的条目。WinCC变量如图3-1所示：图3-1变量图3.3组态画面设计1、在WinCC资源管理器中，选中“图形编辑器”，单击鼠标右键，在弹出的菜单中，选择“新建画面”项。窗口右侧增加了一个文件“NewPdl0.Pdl”。2、点击工

6、具栏上的图标，弹出如图所示图库窗口。-12-哈尔滨华德学院课程设计用纸3、在窗口中，选中需要的图形，单击鼠标左键不放，将其拖到画面组态窗口中。用同样的方法添加管道、水箱、阀及传感器等。4、选中组态对话框中输入输出域，在弹出的组态对话框中，进行变量的关联即可。5、其他变量的关联依次类推即可，完成变量关联以后，整个界面组态及系统监控就完成了。6、点击右侧工具栏的“控件”，插入趋势图，并将趋势图与监控变量“当前值”。7、建立切换到各个画面的按钮，实现画面间的转换。启动画面如3-2-1所示：图3-2-1启动界面-12-哈尔滨华德学院课程设计用纸液位控制组态画面如3-2-2所示：

7、图3-2-2液位控制组态界面参数整定界面如3-2-3所示：图3-2-3参数整定界面-12-哈尔滨华德学院课程设计用纸趋势图如3-2-4所示：图3-2-4趋势图报警界面如图3-2-5所示：-12-哈尔滨华德学院课程设计用纸图3-2-5报警界面结论在工业过程监控系统中采用WinCC监控组态软件，根据实际需要设置监控对象，通过监控界面直观动态显示，控制过程清晰明确，准确把握系统当前的各种运行状况，可以简化操作，大大提高系统监控能力。工业控制组态软件是可以从可编程控制器、各种数据采集卡等现场设备中实时采集数据，发出控制命令并监控系统运行是否正常的