电气控制与PLC应用-项目12组态王在水塔水位控制系统中的应用

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1、项目12组态王在水塔水位控制系统中的应用【学习目标】1.了解组态王软件的组成和设计步骤。2.通过实例（报警指示灯、水塔水位）的学习，掌握组态王和PLC联合构建监控系统的方法和设计过程。12.1项目简述水塔水位控制装置如图12-1所示。水塔水位控制系统的工作过程：设水塔、水池初始状态都为空着的。当水池液位低于下限液位时，传感器S1此时为ON，电磁阀打开，开始往水池里注水，10s以后，若水池液位没有超过水池下限液位时，则系统发出报警，若系统正常，此时水池下限液位传感器S1为OFF，表示水位高于下限水位。系统检测到此信号时，由于水塔液位低于水塔水位下限，水泵开始工作，向水塔供水，当水池

2、液面高于上限水位，则传感器S2为OFF，电磁阀关闭。但是水塔现在还没有装满，可此时水塔液位已经超过水塔下限水位，则传感器S3为OFF，水泵继续工作，从水池抽水向水塔供水，水塔抽满时，水塔液位超过水塔上限，则水塔上限液位传感器S4为OFF，水泵停止。但刚刚给水塔供水的时候，水泵已经把水池的水抽走了，此时水池液位已经低于水池上限。一个供水周期结束。当水塔水位低于下限水位，同时水池水位也低于下限水位时，水泵停止启动。使用组态软件构建实时监控系统，采集现场生产数据，并以动画形式直观地显示在监控画面上。利用组态软件构建监控系统，是现代化生产过程中实现对生产过程进行可视化监控以及对各种生产过

3、程参数进行采集、保存和再利用的常用方法。目前，组态软件提供商很多，比如，美国Wonderware公司的InTouch软件，德国Siemens的WinCC，北京三维公司的ForceControl（力控）等。本项目以水塔水位控制系统为例介绍组态王软件的使用。12.2.1组态软件概述“组态”的概念是伴随着集散型控制系（DistributedControlSystem，简称DCS）的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。12.2相关知识组态的概念最早来自英文Configuration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置，自动执行

4、特定任务，满足使用者的要求。监控组态软件是面向监控与数据采集的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方式灵活，功能强大。组态软件最早出现时，主要解决人机图形界面问题。随着软件技术的发展，实时控制、通信联网、系统安全管理、开放的数据接口、I/O设备管理等已经成为它的主要内容。12.2.2组态王的结构“组态王6.5”是运行于MicrosoftWindowsXP/NT/2000中文平台上的全中文界面的人机界面软件（HMI），窗体框架结构，界面直观易学易用。采用了多线程、COM组件等新技术，实现了实时多任务且软件运行稳定可靠。“组态王6.5”软件包由工程管理器、工程浏览器、画面开发系统（

5、内嵌于工程浏览器）和运行系统四部分组成。工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，在工程浏览器中可以查看、配置工程的各个组成部分，画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统和工程运行系统来完成的。（1）工程管理器：是计算机内的所有应用工程的统一管理环境。工程管理器具有很强的管理功能，可用于新工程的创建及删除，并能对已有工程进行搜索、备份及有效恢复，实现数据词典的导入和导出等功能。（2）工程浏览器：是应用工程的设计管理配置环境，进行应用工程的程序语言的设计、变量定义管理、连接设备的配置、开放式接口的配置、系统参数的配置、WEB发布管理、第三方数据库的管理等。（3）画面开发系统：

6、是应用工程的开发环境。在这个环境中完成画面设计、动画连接、程序编写等工作。（4）运行系统：是组态王6.5软件的实时运行环境，在应用工程的开发环境中建立的图形画面只有在运行系统中运行才能实时反应现场的运行情况。运行系统负责从控制设备中采集数据，并存于实时数据库中。它还负责把数据的变化以动画的方式形象地表示出来，同时可以完成变量报警、操作记录、趋势曲线等监视、存储功能，并按实际需求记录到历史数据库中。组态王做为一个开放型的通用工业监控系统，支持工控行业中大部分国内常见的测量控制设备。遵循工控行业的标准，采用开放接口提供第三方软件的连接（DDE/OPC/ACTIVEX等）。使用者无须关

7、心复杂的通信协议原代码、无须编写大量的图形生成、数据统计处理程序代码就可以方便快捷地进行设备的连接、画面的开发、简单程序的编写从而完成一个监控系统的设计。12.2.3使用组态王的一般步骤应用工程需要在组态软件中进行完整、严密的组态，组态软件才能正常的工作。建立应用工程大致可分为以下五个步骤：（1）设计图形界面。（2）定义设备驱动。（3）构造数据库变量。（4）建立动画连接。（5）运行和调试。需要说明的是，这五个步骤并不是完全独立的，事实上，这五个部分常常是交错进行的。在用画面开发系