JS搅拌机论文.doc

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1、洛阳理工学院毕业设计（论文） I 洛洛 阳阳 理理 工工 学学 院院 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 题目题目:基于基于 PLC 的多种液体混合控制系统设计的多种液体混合控制系统设计 姓姓 名名 吴吴 莹莹 莹莹 系系 （部）（部） 机机 电电 工工 程程 系系 专专 业业 机电一体化技术机电一体化技术 指导教师指导教师 吴吴 锐锐 2010 年年 06 月月 15 日日 洛阳理工学院毕业设计（论文） II 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 填表时间： 2010 年 3 月 15 日 （指导教师填表） 学生 姓名 吴莹莹专业 班 级 D070211 指导 老师 吴锐课题

2、类型 工程 设计 题目基于 PLC 的多种液体混合控制系统设计 主要研 究目标 (或研 究内容) 掌握 PLC 系统开发、系统设计的方法，步骤。 掌握基于 PLC 的多种液体混合控制的工作原理和控制方法。 课题要 求、主 要任务 及数量 （指图 纸规格、 张数， 说明书 页数、 论文字 数等） 1查阅相关资料，熟悉基于 PLC 的多种液体混合控制的控制 方法。 2查阅专业资料，制定控制方案和硬件电路元件选择。 3绘制基于 PLC 的多种液体混合控制系统电路原理图，梯形 图，编写控制程序。 4按要求写撰写毕业论文。 进度 计划 第 56 周 收集有关多种液体混合控制的资料； 第 78 周 制定控

3、制方案； 第 912 周 绘制多种液体混合控制系统电路原理图，编写相 应软件程序； 第 1314 周 整理设计资料，撰写设计说明书； 第 15 周 准备毕业答辩。 主要参 考文献 PLC 应用技术 常用编程控制器原理及其应用 可编程控制器原理及应用实例 PLC 编程理论算法及技巧理 可编程控制器技术及应用 可编程控制器原理与应用 洛阳理工学院毕业设计（论文） III 指导教师签字： 教研室主任签字： 年 月 日 基于 PLC 的多种液体混合监控系统设计 摘 要 以三种液体的混合灌装控制为例，将三种液体按一定比例混合，在电动机搅 拌后要达到控制要求才能将混合的液体输出容器，并形成循环状态。液体混

4、合系 统的控制设计考虑到其动作的连续性以及各个被控设备动作之间的相互关联性， 针对不同的工作状态，进行相应的动作控制输出，从而实现液体混合系统从第一 种液体加入到混合完成输出的这样一个周期控制工作的程序实现。设计以液体混 合控制系统为中心，从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程， 旨在对其中的设计及制作过程做简单的介绍和说明。设计采用西门子公司的 S7 系列 PLC 去实现设计要求。为了安全本设计又用到组态王，按照一定的方法利用 组态王形成动态的显示画面，便于观察和故障检修。 关键词：多种液体，混合装置，自动控制，PLC，组态 洛阳理工学院毕业设计（论文） IV DESIGN OF

5、 A NUMBER OF LIQUIDS MIXED IN THE MONITORING SYSTEM BASED ON PLC ABSTRACT Mixture of three kinds of liquid filling control, for example, the three kinds of liquid by mixing, after mixing in the motor control requirements in order to achieve the mixed liquid output container, and form loop. Liquid Hy

6、brid control system design taking into account the continuity of its movements and actions of various charged Shebei correlation between, for different working conditions, with corresponding motor control output in order to achieve liquid mixing system from a liquid by adding to the mix to complete

7、the output of such a cycle control for program implementation. Liquid hybrid control system design for the center,From the control system hardware system, software used to the system design process (including design, design process, design requirements, ladder design, external connections and commun

8、ications), seeks to design and manufacturing process which presents a brief introduction and Note. Design in siemens chinas s7 series of plc to achieve the design demands.To be applied to industrial liquid mix and processed for safety later, etc. this design with that group of states and to methods

9、of configuration forms of the dynamic display screen to observe and failure of running repairs. KEY WORDS: Multi-fluid, Hybrid devices, Automatic control，PLC， Configuration 目 录 洛阳理工学院毕业设计（论文） V 前 言.5 第 1 章 绪论.7 1.1 课题研究的背景及意义.7 1.1.1 课题研究的背景.7 1.1.2 课题研究的意义.7 1.2 课题研究的内容及目标.8 1.2.1 课题研究的内容.8 1.2.2 课

10、题研究的目标.8 第 2 章 硬件设计.9 2.1 总体结构.9 2.2 液位传感器的选择.10 2.4 搅拌电机的选择.11 2.5 电磁阀的选择.12 2.6 接触器的选择.13 2.7 热继电器的选择.14 2.8 PLC 的配置及控制系统 I/O 地址分配 14 2.8.1 PLC 控制系统设计的一般步骤14 2.8.2 PLC 输入输出点的分配.15 2.9 电气控制系统原理图.16 第 3 章 软件设计.18 3.1 程序框图.18 3.2 根据控制要求和 I/O 地址编制的控制梯形图19 3.3 语句表.22 第 4 章 组态监控系统设计.24 4.1 组态王软件简介.24 4.

11、2 组态王工程的建立.25 4.3 组态画面的建立.26 4.4 定义 IO 设备.28 4.5 构造数据库.29 洛阳理工学院毕业设计（论文） VI 4.6 建立动画连接.30 4.7 组态监控仿真.32 第 5 章 软硬件调试.35 5.1 PLC 软件测试35 5.1.1 PLC 程序下载35 5.1.2 PLC 程序的模拟调试36 5.2 组态通讯调试.37 结 论.40 谢 辞.41 参考文献.42 外文资料翻译.44 洛阳理工学院毕业设计（论文） 7 前 言 为了提高产品质量，缩短生产周期，适应产品迅速更新换代的要求，产品生 产正在向缩短生产周期、降低成本、提高生产质量等方向发展。

12、在炼油、化工、 制药等行业中，多种液体混合是必不可少的工序，而且也是其生产过程中十分重 要的组成部分。但由于这些行业中多是易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以致现 场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有混合 精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。所有为 了帮助相关行业，特别是其中的中小型企业实现多种液体混合的自动控制，从而 达到液体混合的目的，液体混合自动配料势必就是摆在我们眼前的一大课题，借 助实验室设备熟悉工业生产中 PLC 的应用，了解不同公司的可编程控制器的型号 和原理，熟悉其编程方式，而多种液体混合装置的控制更常见于工业生产中，适 合

13、大中型饮料生产厂家，尤其见于化学化工业中，便于学以致用。 计算机的出现给大规模工业自动化带来了曙光。1968 年，美国最大的汽车制 造商通用汽车公司（GM）提出了公开招标方案，设想将功能完备、灵活、通用 的计算机技术与继电器便于使用的特点相结合，把计算机的编程方法和程序输入 方式加以简化，用面向过程、面向问题的“自然语言”编程，生产一种新型的工 业通用控制器，使人们不必花费大量的精力进行计算机编程，也能像继电器那样 方便的使用。这个方案首先得到了美国数字设备（DEC）公司的积极响应，并中 标。该公司于 1969 年研制出了第一台符合招标要求的工业控制器，命名为可编 程逻辑控制器，简称 PLC（

14、有的称为 PC） ，并在 GM 公司的汽车自动装配线上实 验获得了成功4。 PLC 一经出现，由于它的自动化程度高、可靠性好、设计周期短、使用和维 护简便等独特优点，备受国内外工程技术人员和工业界厂商的极大关注，生产 PLC 的厂家云起。随着大规模集成电路和微处理器在 PLC 中的应用，使 PLC 的 功能不断得到增强，产品得到飞速发展1。 采用基于 PLC 的控制系统来取代原来由单片机、继电器等构成的控制系统， 采用模块化结构，具有良好的课移植性和可维护性。对提高企业生产和管理自动 水平有很大的帮助，同时又提高了生产线的效率、使用寿命和质量，减少了企业 洛阳理工学院毕业设计（论文） 8 产品

15、质量的波动，因此具有广阔的市场前景，用 PLC 进行开关量控制的实例很多， 在冶金、机械、纺织、轻工、化工、铁路等行业几乎都需要到它，如灯光照明、 机床电控、食品加工、印刷机械、电梯、自动化仓库、液体混合自动配料系统、 生产流水线等方面的逻辑控制，都广泛应用 PLC 来取代传统的继电器控制。本次 设计是将 PLC 用于多种液体混合灌装设置的控制，对学习和实用是很好的结合。 本设计的主要研究范围及要求达到的技术参数有： 1使液体混合机能够实现安全、高效的灌装。 2灌装的各种技术要求。 3具体内容包括多种液体混合控制方案的设计、软硬件电路的设计、常见 故障分析等等。 本课题应解决的主要问题是如何使

16、 PLC 在灌装中实现控制功能，在相关的研 究文献报道中用 PLC 对灌装机进行控制的研究尚不多见，以致人们难以根据它的 具体情况正确选用参数进行系统控制，也就难以满足提高质量和效率、降低成本 的要求，本设计就是基于以上问题进行的一些探讨。 第 1 章 绪论 洛阳理工学院毕业设计（论文） 9 1.1 课题研究的背景及意义 1.1.1 课题研究的背景 可编程控制器(PLC)从上世纪 70 年代发展起来的一种新型工业控制系统，起 初它主要是针对开关量进行逻辑控制的一种装置，可以取代中间继电器、时间继 电器等构成开关量控制系统，随着 30 多年来微电子技术的不断发展，PLC 也通 过不断的升级换代大

17、大增强了其功能。现状 PLC 已经发展成不但具有逻辑控制功 能、还具有过程控制功能、运动控制功能和数据处理功能、连网通讯功能等多种 功能，是名副其实的多功能控制器。由 PLC 为主构成的控制系统具有可靠性高、 控制功能强大、性价比高等优点，是目前工业自动化的首选控制装置16。 整个设计过程是按思想工艺流程设计，为设备安装、运行和保护检修服务。 设计的编写按照国家关于电气自动化工程设计中的电气设备常用基本图形符号 （GB4728）及其他相关标准和规范编写。设计原则主要包括：工作条件、工程对 电气控制线路提供的具体资料。系统在保证安全、可靠、稳定、快速的前提下， 尽量做到经济、合理、适用、减小设备

18、成本。在方案的选择、元器件的选型时更 多的考虑新技术、新产品。控制由人工控制到自动控制，由模拟控制到微机控制， 使功能的实现由一到多而且更加趋于完善。 1.1.2 课题研究的意义 对于本课题来说，如果液体混合系统部分是一个较大规模工业控制系统的改 造升级，新控制装置需要根据企业设备和工艺现状来构成并需尽可能的利用旧系 统中的元器件。对于人机交互方式改造后系统的操作模式应尽量和改造前的相类 似，以便于操作人员迅速掌握。从企业的改造要求可以看出在新控制系统中既需 要处理模拟量也需要处理大量的开关量，系统的可靠性要高，人机交互界面友好， 应具备数据储存和分析汇总的能力。 要实现整个液体混合控制系统的

19、设计，需要从怎样实现电磁阀的开关以及电 动机启动的控制这个角度去考虑，现状就这个问题的如何实现以及选择怎样的方 法来确定系统方案。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 10 1.2 课题研究的内容及目标 1.2.1 课题研究的内容 1理解 PLC 的编程方法，熟悉并使用 PLC 完成其他的设计，建立系统逻辑 的知识体系。 2硬件的研究。用以前所学知识全面系统的对硬件进行设计并设有保护器 件。 3软件的研究。用 PLC 程序开发实现了设计、调试、等功能。 4以可编程控制器为核心，熟悉并利用组态王软件对其所应用的程序进行 模拟动态画面显示。 1.2.2 课题研究的目标 1希望通过这次毕业设计，能够让自己

20、对 PLC 有更深刻的更系统的了解。 2综合自己的专业知识，让自己对学过的知识加深印象，进行一次全面性 的复习。 3锻炼动手和动脑的能力，让自己的思维更加的慎密。 4通过设计要让自己多学一些和本设计有关的知识，以及多种软件的应用 和操作。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 11 第 2 章 硬件设计 2.1 总体结构 从图 2-1 中可知设计的液体混合装置主要完成三种液体的自动混合搅 拌。此装置需要控制的元件有：其中 SL1,SL2,SL3,SL4 为液面传感器，液面淹没 该点时为 ON，YV1,YV2,YV3,YV4 为电磁阀，M 为搅拌机。另外还有控制电磁 阀和电动机的 1 个交流接触器 KM

21、。所有这些元件的控制都属于数字量控制，可 以通过引线与相应的控制系统连接从而达到控制效果。 液液位位传传感感器器SL1 液液位位传传感感器器SL2 液液位位传传感感器器SL3 液液位位传传感感器器SL4 搅搅拌拌电电动动机机 液体A阀门 液体B阀门 液体C阀门 液体D阀门 图 2-1 液体混合灌装机 要求如下： 1初始状态：当装置投入运行时，容器内为放空状态。 2起始操作：按下启动按钮 SB1，装置开始按规定工作，液体 A 阀门打开， 液体 A 流入容器。当液面到达 SL2 时，关闭液体 A 阀门，打开 B 阀门。当液面 到达 SL3 时，关闭液体 B 阀门，打开 C 阀门。当液面到达 SL4

22、 时，关闭液体 C 阀门，搅拌电动机开始转动。搅拌电动机工作 1min 后，停止搅动，混合液体阀 门打开，开始放出混合液体。当液面下降到 SL1 时，SL1 有接通变为断开，在经 过 20s 后，容器放空，混合液体阀门 YV4 关闭，接着开始下一个循环操作。 3停止操作：按下停止按钮后，要处理完当前循环周期剩余任务后，系统 停止在初始状态。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 12 2.2 液位传感器的选择 选用 LSF-2.5 型液位传感器。如图 2-2 所示： 图 2-2 LSF-2.5 型液位传感器 其中“L”表示光电的， “S”表示传感器， “F”表示防腐蚀的，2.5 为最大工 作压力。 L

23、SF 系列液位开关可提供非常准确、可靠的液位检测。其原理是依据光的反 射折射原理 ，当没有液面时，光被前端的棱镜面或球面反射回来；有液体覆盖 光电探头球面时，光被折射出去，这使得输出发生变化，相应的晶体管或继电器 动作并输出一个开关量。应用此原理可制成单点或多点液位开关。LSF 光电液位 开关具有较高的适应环境的能力，在耐腐蚀方面有较好的抵抗能力。 相关元件主要技术参数及原理如下： 1工作压力可达 2.5Mpa； 2工作温度上限为 125； 3触点寿命为 100 万次； 4触点容量为 70W； 洛阳理工学院毕业设计（论文） 13 5开关电压为 24V DC； 6切换电流为 0.5A。 2.4

24、搅拌电机的选择 选用 EJ15-3 型电动机。如图 2-3 所示： 图 2-3 EJ15-3 型电动机 其中“E”表示电动机， “J”表示交流的，15 为设计序号，3 为最大工作电 流。 相关元件主要技术参数及原理如下： EJ15 系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。 1额定电压为 220V，额定频率为 50Hz，功率为 2.5KW，采用三角形接法； 2电动机运行地点的海拔不超过 1000m。工作温度-1540/湿度90%； 3EJ15 系列电动机效率高、节能、堵转转矩高、噪音低、振动小、运行安 全可靠。 2.5 电磁阀的选择 1入罐液体选用 VF4-25 型电磁阀。如图

25、 2-4 所示： 洛阳理工学院毕业设计（论文） 14 图 2-4 VF4-25 型电磁阀 其中“V”表示电磁阀， “F”表示防腐蚀，4 表示设计序号，25 表示口径 （mm）宽度。 （1）材质：聚四氟乙烯；使用介质：硫酸、盐酸、有机溶剂、化学试剂等 酸碱性的液体； （2）介质温度150/环境温度-2060； （3）使用电压：AC：220V50Hz/60Hz DC: 24V； （4）功率：AC：2.5KW； （5）操作方式：常闭：通电打开、断电关闭，动作响应迅速，高频率。 2出罐液体选用 AVF-40 型电磁阀。如图 2-5 所示： 图 2-5 AVF-40 型电磁阀 其中“A”表示可调节流量，

26、 “V”表示电磁阀， “F”表示防腐蚀，40 为口径 （mm） 相关元件主要技术参数及原理如下： （1） 其最大特点就是能通过设备上的按键设置来控制流量，达到定时排空 洛阳理工学院毕业设计（论文） 15 的效果； （2）其阀体材料为：聚四氟乙烯，有比较强的抗腐蚀能力； （3）使用电压：AC：220V50Hz/60HZ DC：24V； （4）功率：AC：5KW。 2.6 接触器的选择 选用 CJ20-10/CJ20-16 型接触器。如图 2-6 所示： 图 2-6 CJ20-10/CJ20-16 型接触器 其中“C”表示接触器， “J”表示交流，20 为设计编号，10/16 为主触头额定 电流。

27、 相关元件主要技术参数及原理如下： 1操作频率为 1200/h； 2机电寿命为 1000 万次； 3主触头额定电流为 10/16（A） ； 4额定电压为 380/220（A） ； 5功率为 2.5KW。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 16 2.7 热继电器的选择 选用 JR16B-60/3D 型热继电器。如图 2-7 所示： 图 2-7 JR16B-60/3D 型热继电器 其中“J”表示继电器， “D”表示带断相保护。 相关元件主要技术参数及原理如下： 1额定电流为 20（A） ； 2热元件额定电流为 32/45（A） 。 2.8 PLC 的配置及控制系统 I/O 地址分配 2.8.1 PLC

28、 控制系统设计的一般步骤 设计 PLC 控制系统的一般设计步骤如图 2-8 所示： 洛阳理工学院毕业设计（论文） 17 图 2-8 控制系统设计的一般步骤 2.8.2 PLC 输入输出点的分配 这是一个单体控制的小系统，没有特殊的控制要求，开关量输入点有 6 个 （起动、停止和 SL1、SL2、SL3、SL4） ，开关量输出点有 5 个 （YV1、YV2、YV3、YV4 与 M） ，输入输出点数共为 11 个。粗估内存容量约为 110 个地址单元(1110=110)即可。据此，可以选用一般中小型控制器（S7- 200CPU221CPU226） ，在此选用 S7-200 的 CPU226。根据控

29、制系统的要求，控 制系统应具备的输入/输出点数、名称、代码及地址编号如表 2-1 所示： 洛阳理工学院毕业设计（论文） 18 表 2-1 液体混合装置输入/输出地址分配 输入设备输入点编号输出设备输出点编号 启动按钮I0.0电磁阀 YV1Q0.0 SL1 液位传感器I0.1电磁阀 YV2Q0.1 SL2 液位传感器I0.2电磁阀 YV3Q0.2 SL3 液位传感器I0.3电磁阀 YV4Q0.4 SL4 液位传感器I0.4搅拌机 MQ0.3 停止按钮 I0.5 2.9 电气控制系统原理图 这里只给出主电路图和 PLC 外围接线图。 1液体混合装置输入/输出接线 该控制系统核心部分是以 CPU22

30、6 为主，CPU 模块采用整体式结构，它的体 积小、价格低，CPU 模块、I/O 模块和电源装在一个箱形机壳内，前盖下面有模 式选择开关、模拟量电位器和扩展模块连接器。PLC 的输入输出端子均接到相应 的接线端子排，输入输出信号通过这些接线端子排可由其它地方直接引入，这些 接线端子排的布置与 PLC 的输入输出端子以及电源端、接地端和公共端的实际 位置一一对应。I/O 模块接口将输入输出信号引入到控制台上。PC/PPI 编程电缆 上标有 PC 的 RS 一 232 端连接电脑的 RS 一 232 通信接口，标有 PPI 的 RS 一 485 端连接到 CPU 模块的通信口，并拧紧两边接口的螺丝

31、。PC/PPI 编程电缆通常 在试验中下载梯形图程序时使用2。输入/输出接线图如图 2-9 所示： 洛阳理工学院毕业设计（论文） 19 启动SB1 SL1 SL2 SL3 SL4 停止SB2 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 1M 2M S7-200 CPU226 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 220V FU YV1 YV2 YV3 YV4 KM 24V -+ 1L 2L 图 2-9 输入/输出接线图 2主电路图 根据系统的控制工艺要求，我所设计的电气控制系统主回路原理图如图 2-10 所示: L1L3 FR KM M 3 QS FU L2 图 2

32、-10 主电路图 洛阳理工学院毕业设计（论文） 20 第 3 章 软件设计 本设计是利用西门子 S-200 系列的 PLC 来进行课题的研究和讨论的。 西门子 S7-200 是西门子公司小型可编程序控制器。它具有功能齐全的编程和 工业控制组态软件，使得在完成控制系统的设计时更加方便简单，几乎可以完成 任何功能的任务，同时具有可靠性高，运行速度快的特点，继承和发挥了它在大 型 PLC 领域的技术优势，有丰富的指令集，具有强大的多种集成功能和实时特性， 其性价比高，所以在大规模不大的领域是较为理想的控制设备。 各种 PLC 都是采用循环扫描的方式进行工作的。西门子 S7-200PLC 的工作 过程

33、：PLC 上电后，首先进行初始化，然后进入循环工作过程。一次循环过程可 归纳为公共处理、程序执行、扫描周期计算处理、I/O 刷新和外设端口服务五个 工作阶段。各阶段完成的任务如下： 1公共处理 2程序执行 3扫描周期计算处理 4I/O 刷新：在此阶段，进行 I/O 刷新 5外设端口服务 3.1 程序框图 PLC 采用计算机控制技术，其程序设计同样可遵循软件工程设计方法，程序 工作过程可用流程图 3-1 表示。由于 PLC 的程序执行为循环扫描工作方式，因而 与计算机程序框图不同点是，PLC 程序框图在进行输出刷新后，再重新开始输入 扫描，循环执行。程序框图如图 3-1 所示： 洛阳理工学院毕业

34、设计（论文） 21 任务1 启动 开阀门YV1,Q0.0, 输入液体A 关阀门YV1,Q0.0，开阀门YV2,Q0.1 输入液体B 液体到SL1位 液体到SL2位 液体到SL3位 液体到SL4位 搅拌时间到 任务2 关阀门YV2，Q0.1,开阀门YV3,Q0.2 输入液体C 关阀门YV3,Q0.2,启动搅拌机Q0.3 任务3 任务4 任务5 任务6启动输出延时 延时时间到 停止搅拌机，Q0.3,开阀门YV4，Q0.4 输出混合液体D 关阀门YV4,Q0.4,容器排空 传感器SL4,SL3,SL2,SL1相继复位 混合液体低于SL1 任务7 循 环 停止 按下停止按钮 处理完当前循环周期任务 图

35、 3-1 程序框图 3.2 根据控制要求和 I/O 地址编制的控制梯形图 在本系统中，PLC 程序设计的主要任务是接受外部开关信号(按钮、继电器) 的输入，判断当前的系统状态以及输出信号去控制接触器、继电器等部件，以完 洛阳理工学院毕业设计（论文） 22 成相应的控制任务。控制梯形图如图 3-2 所示： I0.0 T37 IN PT TON 100ms 600 T38 INTON PT200100ms T38 I0.2I0.3 I0.3I0.4 I0.4 T37T38 I0.1 I0.5 T 38 Q0.0 I0.2 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.4 Q0.4 Q0.

36、4 Q0.4 Q0.5 Q0.5 Q0.6 Q0.6 Q0.6 Q0.7 Q0.0 Q0.7 Q0.4 Q0.7 Q0.4 Q0.7 Q0.0 图 3-2 控制梯形图 洛阳理工学院毕业设计（论文） 23 1第一种液体的进入 当 PLC 接通电源后，按下启动按钮 SB1 后，触点 I0.0 接通，Q0.0 得电并自 锁，与之相连的电磁阀 YV1 接通并保持，液体 A 开始流入，当液体达到液面传 感器 SL1 的位置时，SL1 动作。 2第二种液体的进入 当液体达到液位传感器 SL2 的位置时，SL2 动作，I0.2 接通使 Q0.1 得电并自 锁，与之相连的电磁阀 YV2 接通并保持，液体 B

37、开始流入液罐，同时 I0.2 的动 断辅助触点 I0.2 断开，液体 A 停止流入。 3第三种液体的进入 当液体达到液位传感器 SL3 的位置时，SL3 动作，I0.3 接通使 Q0.2 得电并自 锁，与之相连的电磁阀 YV3 接通并保持，液体 C 开始流入液罐，同时 I0.3 的动 断辅助触点 I0.3 断开，液体 B 停止流入。 4搅拌机工作 当液体达到液位传感器 SL4 时，SL4 动作，I0.4 接通使 Q0.3 得电并自锁，与 之相连的电磁阀接通并保持，同时 I0.4 的动断辅助触点 I0.4 断开，液体 C 停止流 入，搅拌机开始搅拌，同时时间继电器 T37 得电开始计时。 5混合

38、液体开始排出 1 min 后时间继电器 T37 计时时间到，其动合辅助触点 T37 闭合，Q0.4 得电 并自锁，与之相连的电磁阀 YV4 接通并保持，同时 Q0.4 的动断辅助触点 Q0.4 断 开，断开 Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3，液体开始排出。 6混合液体排完 Q0.4 得电的同时带动 Q0.5 得电，液体排出的同时 SL4、SL3、SL2、SL1 相 继复位，当液面下降到 SL1 时，SL1 由接通变为断开，其动断辅助触点 SL1 复位 闭合，时间继电器 T38 得电开始计时，20s 后 T38 计时时间到，其动断辅助触点 T38 断开，Q0.4 失电停止排放液体。 7重复

39、液体混合过程及停止 T38 动合辅助触点闭合，Q0.0 得电自锁，其动断辅助触点 Q0.0 断开，T38 失 电复位，开始循环，当需要停止时按下停止按钮 SB2，I0.5 接通，Q0.6 得电并自 锁，当 T38 得电时 Q0.7 得电，停止循环。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 24 3.3 语句表 根据梯形图写出语句表，语句表如下。 NETWORK 1 LD I0.0 O Q0.0 O T38 AN Q0.7 AN I0.2 AN Q0.4 = Q0.0 NETWORK 2 LD I0.2 AN I0.3 AN Q0.4 = Q0.1 NETWORK 3 LD I0.3 AN I0.4 AN

40、 Q0.4 = Q0.2 NETWORK 4 LD I0.4 AN Q0.4 = Q0.3 TON T37, +600 NETWORK 5 LD T37 O Q0.4 AN T38 洛阳理工学院毕业设计（论文） 25 = Q0.4 NETWORK 6 LD Q0.4 O Q0.5 AN Q0.7 = Q0.5 NETWORK 7 LDN I0.1 A Q0.5 AN Q0.0 TON T38, +200 NETWORK 8 LD I0.5 O Q0.6 AN Q0.7 = Q0.6 NETWORK 9 LD Q0.6 A T38 = Q0.7 洛阳理工学院毕业设计（论文） 26 第 4 章 组

41、态监控系统设计 4.1 组态王软件简介 组态王开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机 软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性 好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、 监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层， 它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态 开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要 求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提 供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充

42、分利用 Windows 的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的 状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富 的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能8。 1使用组态王实现控制系统实验仿真的基本方法： (1) 图形界面的设计。 (2) 构造数据库。 (3) 建立动画连接。 (4) 运行和调试。 2使用组态王软件开发具有以下几个特点: (1) 实验全部用软件来实现,只需利用现有的计算机就可完成自动控制系统课 程的实验,从而大大减少购置仪器的经费。 (2) 该系统是中文界面,具有人机界面友好、结果可视化的优点。对用户而言, 操作简单易学且编程简

43、单,参数输入与修改灵活,具有多次或重复仿真运行的控制 能力,可以实时地显示参数变化前后系统的特性曲线,能很直观地显示控制系统的 实时趋势曲线,这些很强的交互能力使其在自动控制系统的实验中可以发挥理想的 效果。 3在采用组态王开发系统编制应用程序过程中要考虑以下三个方面: 洛阳理工学院毕业设计（论文） 27 (1) 图形,是怎样用抽象的图形画面来模拟实际的工业现场和相应的工控设备 。 (2) 数据,就是创建一个具体的数据库,并用此数据库中的变量描述工控对象的 各种属性,比如水位、流量等。 (3) 连接,就是画面上的图素以怎样的动画来模拟现场设备的运行,以及怎样让 操作者输入控制设备的指令。 4.

44、2 组态王工程的建立 建立新的组态王工程，请首先为工程指定工作目录（或称“工程路径” ） 。 “组态王 6.5”用工作目录标识工程，不同的工程应置于不同的目录。工作目录 下的文件由“组态王 6.5”自动管理我们打开组态王 6.5 软件，首先要求我们新建 组态王工程所在的目录，启动“组态王 6.5”工程管理器， 图 4-1 新建工程向导之一 选择菜单“文件新建工程”或单击“新建”按钮，在弹出图框中单击“下一 步”继续。弹出“新建工程向导之二对话框”如图 4-1 我们首先确定文件存放的 目录，然后选择工程所在的目录的路径，点“浏览”选择你所要存放工程的目录， 然后点下一步，进入工程向导之三，要求我

45、们为新工程命名，在工程名称文本框 洛阳理工学院毕业设计（论文） 28 中输入工程的名称，该工程名称同时将被作为当前工程的路径名称。在工程描述 文本框中输入对该工程的描述文字。工程名称长度应小于 32 个字节，工程描述 长度应小于 40 个字节。完成工程的新建如图 4-2，单击“完成”完成工程的新建。 系统会弹出对话框，询问用户是否将新建工程设为当前工程，在弹出图框中单击 “否”按钮，则新建工程不是工程管理器的当前工程，如果要将该工程设为新建 工程，还要执行“文件设为当前工程”命令；单击“是”按钮，则将新建的工程 设为组态王的当前工程。定义的工程信息会出现在工程管理器的信息表格中。 图 4-2

46、新建工程向导之二 4.3 组态画面的建立 打开“组态王工程管理器” ，在“组态王工程管理器” ， 中找到我们已经建 立好的工程名，点击这个工程名，会弹出来一个提示对话框，我们不用管它直接 点“忽略” 。然后进入“工程浏览器” ，进入组态王 6.5 开发系统后，就可以为每 个工程建立数目不限的画面，在每个画面上生成互相关联的静态或动态图形对象。 这些画面都是由“组态王 6.5”提供的类型丰富的图形对象组成的。系统为用户 提供了矩形（圆角矩形） 、直线、椭圆（圆） 、扇形（圆弧） 、点位图、多边形 （多边线） 、文本等基本图形对象，及按钮、趋势曲线窗口、报警窗口、报表等 复杂的图形对象。提供了对图

47、形对象在窗口内任意移动、缩放、改变形状、复制、 洛阳理工学院毕业设计（论文） 29 删除、对齐等编辑操作，全面支持键盘、鼠标绘图，并可提供对图形对象的颜色、 线型、填充属性进行改变的操作工具。 “组态王 6.5”采用面向对象的编程技术，使用户可以方便地建立画面的图 形界面。用户构图时可以像搭积木那样利用系统提供的图形对象完成画面的生成。 同时支持画面之间的图形对象拷贝，可重复使用以前的开发结果。 1定义新画面 进入新建的组态王工程，选择工程浏览器左侧大纲项“文件画面” ，在工程 浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标。在“画面名称”处输入新的画面名称， 如自动送料装车系统，其它属性目前不用更改，

48、 （关于其它属性的设置请参见组 态王 6.5 手册正式版“组态王开发环境工程浏览器” ） ，点击“确定”按钮进 入内嵌的组态王画面开发系统。 2编辑画面 当我们建立画面后，接下来就是对画面进行编辑，我们首先找到“工具箱” ， 如图 4-3 一般都在我们的新画面的右边栏上，如果不小心关闭了我们可以在主菜 单中找到，在菜单“工具/显示工具箱”的左端有“”号，表示选中菜单；没有 “”号，屏幕上的工具箱也同时消失，再一次选择此菜单， “”号出现，工 具箱又显示出来。 图 4-3 工具箱 工具箱提供了许多常用的菜单命令，也提供了菜单中没有的一些操作。当鼠 标放在工具箱任一按钮上时，立刻出现一个提示条标明

49、此工具按钮的功能，用户 在每次修改工具箱的位置后，组态王会自动记忆工具箱的位置，当用户下次进入 组态王时，工具箱返回上次用户使用时的位置。 工具箱中有一个功能强大的图库，使用图库开发工程界面至少有三方面的好 洛阳理工学院毕业设计（论文） 30 处：一是降低了工程人员设计界面的难度，使他们能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；二是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；最后，利用图库的开放性，工程人员可以生 成自己的图库元素， “一次构造，随处使用” ，节省了工程人员投资图库中的元素 称为“图库精灵” 。之所以称为“精灵” ，是因为它们具有自己的“生命” 。图库 精灵在外观上类似于组合图素，但内嵌了丰富的动画连接和逻辑控制，工程人员 只需把它放在画面上，做