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1、西华大学课程设计说明书 提供全套毕业论文图纸，欢迎咨询基于FX2n与易控的混合液位控制系统设计摘 要: 基于PLC的优点，本小组以PLC为基础设计一套液位混合控制系统。以两种液体的混合灌装控制为例，将两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。设计以液体混合控制系统为中心，将从控制系统的硬件系统组成、软件选用到系统的设计过程进行分析，主要是为了对混合液位控制系统进行说明与论证。该套设备能够完成两种液体的混合，具有自动和手动两种工作方式，具有超限位报警功能，同时具有液位传感器故障分析功能。关键词： PLC，混合装置，易控，自动，手动Abstrac
2、t: The advantages of PLCbased onthegroup,based on PLCand design a set ofliquidmixing control system.In the mixedfillingtwo kinds of liquidcontrolas an example,two kinds of liquidare mixed according to a certain proportion,stirring after the motor tomeet the control requirementscan bemixed liquid out
3、put containers,and form a cycle.Design tothe liquid mixing controlsystem as the center,will be composedof the hardware system,the software of control system isused to the system design processto carry on the analysis,mainly toexplainthemixedliquid level control systemand demonstration.This equipment
4、 cancompletemixing two liquids,with automatic and manualtwo kinds of work mode,withover limitalarm functions,alsohas thefunction offaultanalysis ofliquid level sensor.Keywords: PLC，mixing device， controlease， automatic ，manual 西华大学课程设计说明书 目录1前言12混合液位控制系统方案设计22.1混合液位控制系统设计要求22.2混合液位控制系统方案比较与论证22.2.1继
5、电器与可编程控制器的方案比较论证22.2.2 PLC的设计方法和顺序控制法的方案比较论证32.3系统方案设计32.3.1方案一的提出32.3.2方案二的提出42.4方案的选择53混合液位控制系统分析63.1混合液位控制系统功能分析63.2混合液位控制系统输入信息分析63.3混合液位控制系统输出信息分析64控制系统硬件设计74.1系统总图设计74.2 控制柜的安装布置设计75控制系统软件设计85.1控制程序的结构85.2控制程序设计86监控系统软件设计96.1易控组态软件介绍96.2上位机监控画面的组态设计106.3实时数据库的变量设置136.4动画的连接156.5脚本程序的设计166.6组态软
6、件与PLC的连接177系统的综合调试187.1综合调试的平台187.2综合调试的步骤187.3调试程序的设计187.4整体的综合调试198总结249结论与体会25致谢26参考文献27附录1 混合液位控制系统的控制程序28附录2 PLC外部接线图31附表1 PLC的输入输出表32附表2 元器件清单331前言在炼油、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。但是由于这些行业中多为易燃易爆、有毒有腐蚀性的介质，以至现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。所以为了帮助相关行业，特别是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
7、自动配料势必是摆在我们眼前的一大课题。在此次课程设计中，之所以选择PLC，是因为PLC易于编程，是采用梯形图的编程方式，同时编程方便，易于维护。混合液位控制系统这个课题具有其重要的意义。本课题的控制系统，其目的就是以PLC为核心，配合智能仪表，完成系统功能控制，状态显示，信息检测和报警硬件组建所需要的PLC和传感器等元件的选择，实现对掺混的自动控制以及运行状态的检测功能和显示功能。用PLC对掺混进行控制，系统的硬件结构简单、服务功能增强、系统的可靠性大大提高，且节省了成本，使掺混系统的性能价格比提高。此次设计的混合液位控制系统能够完成两种液体的混合，并且能够实现搅拌功能，搅拌的时间到了之后放出
8、混合液体，如果在没有接到停止信号的发出，就应该继续循环上述过程。自动控制程序的执行对硬件可靠性的要求是很高的，如果机械限位开关、机械开关、光电开关等不能提供正确的反馈信号，自动控制程序是无法成功执行的。在这种情况下，为了保证生产的进行，需要改为手动操作，在调试设备是需要在手动状态下对个被控对象进行独立的操作，在调试设备时也需要在手动状态下对各被控对象进行独立的操作。因此除了自动程序外，一般还需要设计手动程序。所以本小组设计了手动控制系统，可以切换到手动，将混合液体灌里的液体放掉，在运用自动控制系统，保证系统的完善。 与此同时，还设计了液位监控报警功能，元器件故障判断功能。一套完整的系统的最重要
9、的就是安全，设计液位监控可以避免液罐内的压力过高，避免发生爆炸。元器件的故障判断功能可以及时的提醒工作人员发现故障点，及时排除故障，提高安全性。 本设计要求达到的技术指标：能够保证混合液体罐的安全性、能够准确的将液体按照一定的比例进行混合、能够实现自动工作方式与手动工作方式的切换、能够实现对液位传感器的故障进行自诊断。2混合液位控制系统方案设计2.1混合液位控制系统设计要求A、B两种液体混合装置如图2.1所示，其中阀A、阀B、阀C为电磁阀，线圈通电时打开， S1、S2、S3为上、中、下液位传感器，被溶液淹没时为ON。 （1）初始状态：各阀门全关闭，电机停止，混液罐空，各传感器OFF； （2）操
10、作工艺流程：按下启动按钮SB 1后，打开A阀，液体A流入混液灌；当中限位传感器S2被淹没变ON时，阀A关闭，阀B打开；当上限位传感器S1被淹没变ON时，阀B关闭，电机M （2.2kw）开始运行，搅动液体，20S后停止搅动，阀C打开放出混合液体；当液面降至下限位传感器S3变OFF时，开始定时，5S后容器已放空，关闭阀C。如已按下SB2，则就此停机；如未按下停止按钮SB2，则又打开A，开始下一次循环。C阀（Y2）（X4）S3（X3）S2（X2）S1A阀（Y0）MA 液体B 液体B阀（Y1）启动SB1（X0）Y3停止SB2（X1）图2-1 A、B液体混合装置图2.2混合液位控制系统方案比较与论证2.
11、2.1继电器与可编程控制器的方案比较论证在PLC的编程语言中，梯形图是最为广泛使用的语言，通过PLC的指令系统将梯形图变成PLC能接受程序，由编程器键入到PLC用户存储区去。而梯形图与继电器控制原理图十分相似，主要原因是PLC梯形图的发明大致上沿用户继电器控制电路的元件符号，仅个别处有些不同。PLC与继电器控制的主要区别有以下几点：（1）组成器件不同继电器控制线路是由许多真正的硬件继电器组成的。而PLC是由许多“软继电器”组成的，这些“继电器”实际上是存储器中的触发器，可以置“0”或置“1”。（2）触点的数量不同硬继电器的触点数有限，一般只有4至8对；而“软继电器”可供编程的触点数有无限对，因
12、为触发器状态可取用任意次。（3）控制方法不同继电器控制是通过元件之间的硬接线来实现的，因此其控制功能就固定在线路中了，因此功能专一，不灵活；而PLC控制是通过软件编程来解决的，只要程序改变，功能可跟着改变，控制很灵活。又因PLC是通过循环扫描工作的，不存在继电器控制线路中的联锁与互锁电路，控制设计大大简化了。（4）工作方式不同在继电器控制线路中，当电源接通时，线路中各继电器都处于受制约状态，该合的合，该断的断。而在PLC的梯形图中，各“软继电器”都处于周期性循环扫描接通中，从客观上看，每个“软继电器”受条件制约，接通时间是短暂的。也就是说继电器在控制的工作方式是并行的，而PLC的工作方式是串行
13、的。2.2.2 PLC的设计方法和顺序控制法的方案比较论证经验设计法设计梯形图，没有一套固定的方法和步骤可以遵循，具有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系统，没有一种通用的容易掌握的设计方法，在设计复杂系统的梯形图时，用大量的中间单元来完成记忆、联锁和互锁等功能，由于需要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难，并且很容易遗漏一些应该考虑的问题。修改某一局部电路时，可能对系统的其他部分产生意想不到的影响，因此梯形图的修改也很麻烦，花了很长的时间还得不到一个满意的结果。用经验法设计出的梯形图往往很难阅读，给系统的维修和改进带来了很大的困难。所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的
14、顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。使用顺序控制设计法首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。有的PLC编程软件为用户提供了顺序功能图（SFC）语言，在编程软件中生成顺序功能图后便完成了编程工作。由此可见，顺序控制设计法是一种先进的设计方法，和经验设计法比较起来更容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方便，由于本设计程序不是很复杂，两种方法均可容易实现，但考虑程序更简单的可读性，本设计选择了顺序控制设计法。2.3系统方案设计2.3.1方案一的提出根据设
15、计内容画出系统的状态转移图，如图2-2所示，按照工作状态步一步一步往下进行，完全能够满足系统的设计要求。但是该系统有缺点，出现停电的状况就有问题了，混合液体灌里的液体就不能放出，导致下次启动的时候出现两种液体的混合比例变化的问题。混合液位控制系统的自动工作方式的状态转移图如下图所示。图2-2 系统状态转移图2.3.2方案二的提出方案二的功能更加的全面，解决了方案一的功能单一以及不完善的缺点，所以本文设计选择方案二，完善系统的功能。图2-3液体混合控制系统的工艺流程图方案二是采用自动控制和手动控制两条主线，当选择自动工作方式时，系统执行的是自动循环程序，自动循环程序的状态转移图如图2-2所示；当
16、选择手动工作方式时，自动工作方式被封锁，只有手动工作方式有效。同时为方案二增加了报警装置，增加此装置的目的是防止因为液位传感器的事故导致混合液罐内的压力增大，避免发生爆炸的事故。在液罐上同时安装了上上限的控制传感器。控制罐内的液位，起到双重保护的目的。同时在程序上增加了报警的逻辑控制程序，当出现某个液位传感器出现损坏是，在控制柜的面板上相应的指示灯就会亮起，同时系统停止工作，保证安全。2.4方案的选择方案一采用顺序控制的工作方式。所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。使用顺序控制设计法首先
17、根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。有的PLC编程软件为用户提供了顺序功能图（SFC）语言，在编程软件中生成顺序功能图后便完成了编程工作。但是该方案存在问题，就是出现停电的状况就有问题了，混合液体灌里的液体就不能放出，导致下次启动的时候出现两种液体的混合比例变化的问题。而方案二增加了手动工作方式，解决在PLC工作过程中断电时，导致系统再启动的时候液体的混合比例发生变化。该套系统可以通过控制按钮一步一步的对系统进行控制。如果没有意外发生，可以直接通过面板上的按钮选择自动工作状态，同样完成自动控制过程。如果需要手动工作方式，就直接切换到手动工作方式。同时方案二增加了报
18、警装置，还可以指示出系统的故障。综上所述，方案二更加的完善，安全可靠，所以本次设计采用方案二。3混合液位控制系统分析3.1混合液位控制系统功能分析启动按钮SB1后，打开A阀，液体A流入混液灌；当中限位传感器S2被淹没变ON时，阀A关闭，阀B打开；当上限位传感器S1被淹没变ON时，阀B关闭，电机M （2.2kw）开始运行，搅动液体，20S后停止搅动，阀C打开放出混合液体；当液面降至下限位传感器S3变OFF时，开始定时，5S后容器已放空，关闭阀C。如已按下SB2，则就此停机；如未按下停止按钮SB2，则又打开A，开始下一次循环。3.2混合液位控制系统输入信息分析该控制系统共有X0X7，X10X13十
19、一个输入信号，其中X0为启动开关信号；X1为停止开关信号；X2X4分别为高、中、低位液面传感器开关，当它们被液体淹没时为ON；X5为手动开关；X6为自动开关；X7为上上限液位传感器，当液位到达上上限时，系统报警，并停止工作。X10X13分别为手动的放入A液，放入B液，搅拌，放出混合液。工作状态首先分为自动和手动。如果是手动操作，则每个开关都需要手动打开，先启动X1，然后打开手动开关X5，任何依次打开各手动开关。自动操作工作状态为：当X0启动控制后，A阀打开，A液开始流入容器，此时液面上升，当液面上升到S3时必须将X4至“1”。当液面上升至S2是，再将X3至“1”，启动B阀打开流入B液。当液面上
20、升到S1时，将X2至“1”，启动电机M搅拌并定时20s，定时完后停止搅拌，C阀打开放出混合液。此时要注意，如不将X2X4依次至“0”，C阀（Y2）会一直工作，所以要将其依次关闭，当将X4至“0”后会启动T1定时5s，定完时后C阀才关闭。此时如不按动停止按钮X1程序将循环进行下去。3.3混合液位控制系统输出信息分析本系统设计共有四个输出，其中Y0Y2分别为A、B、C液体电池阀输出响应，Y3为搅拌电动机M。它们的响应是由传感器对液位的升降信息的检测接收通过X2X4来控制，其具体操作如下：初始状态：Y0Y3均为0FF。工作状态：当启动X0后，若无故障即刻启动Y0流入A液。当X3为0N时，Y0为OFF
21、,Y1为ON,即关闭A阀，打开B阀流入B液。当X2为ON时，Y1为OFF,Y3为ON,T0计时，此时B阀停止放B液，电机M开始搅拌。计时20s后，Y3为OFF，Y2为ON，此时电机停止搅拌，C阀开始放出混合液C。当液体下降到S3时，X4为OFF，T1为ON,计时5s后液体放空Y2为OFF即C阀关闭。Y4Y7为功能指示灯，Y10Y17同样为功能指示灯。4控制系统硬件设计4.1系统总图设计混合液系统控制主电路图如图4-1所示。 图4-1 混合液位控制系统主电路图4.2 控制柜的安装布置设计控制柜的面板和内部安装布置如下图所示。图42 混合液位控制系统面板及内部电路5控制系统软件设计5.1控制程序的
22、结构自动控制程序的执行对硬件可靠性的要求是很高的，如果机械限位开关、机械开关、光电开关等不能提供正确的反馈信号，自动控制程序是无法成功执行的。在这种情况下，为了保证生产的进行，需要改为手动操作，在调试设备是需要在手动状态下对个被控对象进行独立的操作，在调试设备时也需要在手动状态下对各被控对象进行独立的操作。因此除了自动程序外，一般还需要设计手动程序。开始执行自动程序时，要求系统处于与自动程序的顺序功能图中初始步对应的初始状态，如果开机时系统没有处于初始状态，则应进入手动工作方式，用手动操作使系统进入初始状态后，再切换到自动控制方式。5.2控制程序设计因为STL指令不能用于子程序，所以采用跳转的
23、结构，如图4-1所示。跳转指令“CJ P63”跳转到END指令处。图5-1 程序结构图公用程序用于自动程序和手动程序相互切换的处理，自动程序和手动程序都需要完成的任务也可以用公用程序来处理。如果没有使用STL指令，也可以采用调用子程序的方式进行设计。系统在进入初始状态之前，还应将与顺序功能图的初始步对应的软元件置为OFF状态，还是因为在没有并行序列或并行序列未处于活动状态时，同时只能有一个活动步。6监控系统软件设计6.1易控组态软件介绍本系统的组态软件采用的是易控组态软件。易控是一套通用的监控和数据采集（SCADA）软件，亦称人机界面（HMI/MMI）软件，俗称组态软件。 易控以通信的方式和控
24、制系统相连，能读写控制系统内部的信息，并以图形和动画等直观形象的方式呈现这些信息，以方便对控制流程的监视。也可以通过易控直接对控制系统发出指令、设置参数干预控制流程。易控能对控制系统的数据进行运算处理，将结果返回给控制系统，协助控制系统完成复杂的控制功能。易控还能对从控制系统得到的以及自己产生的数据进行存储、报表等等其它功能，从而延伸控制系统的能力和弥补控制系统的不足。比如易控可以作为中间桥梁，将控制系统和工厂的企业管理信息系统联结起来,将多个控制系统联结起来，使它们之间能交换数据、共享资源，协调和管理曾经是各自孤立的控制系统。从而在更大范围内优化了控制结构，提高综合自动化效率。 易控可以应用
25、于机械制造、化工、电力、冶金等任何涉及自动化控制的领域，它本身没有行业的限制，只要它和控制系统之间能进行数据交换即可。易控内置了对常见PLC、DCS、PC板卡、智能仪表等设备的通信支持。组态软件在国内是一个约定俗成的概念，并没有明确的定义，它可以理解为“组态式监控软件”。“组态(Configure)”的含义是“配置”、“设定”、“设置”等意思，是指用户通过类似“搭积木”的简单方式来完成自己所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序，也就是所谓的“组态”。它有时候也称为“二次开发”，组态软件就称为“二次开发平台”。“监控（Supervisory Control）”，即“监视和控制”，是指通过计算机
26、信号对自动化设备或过程进行监视、控制和管理。简单地说，易控（INSPEC）软件能够实现对自动化过程和装备的监视和控制。它能从自动化过程和装备中采集各种信息，并将信息以图形化等更易于理解的方式进行显示，将重要的信息以各种手段传送到相关人员，对信息执行必要分析处理和存储，发出控制指令等等。易控（INSPEC）软件提供了丰富的用于工业自动化监控的功能，用户根据自己工程的需要进行选择、配置等较为简单的工作来建立自己所需要的监控系统。易控（INSPEC）和行业无关,它可以广泛应用于机械、钢铁、汽车、包装、矿山、水泥、造纸、水处理、环保监测、石油化工、电力、纺织、冶金、智能建筑、交通、食品、智能楼宇、实验
27、室等等凡是涉及自动化监控的任何场合。易控（INSPEC）既可以完成对小型的自动化设备的集中监控，也能由互相联网的多台计算机或易控完成复杂的大型分布式监控。还可以和工厂的管理信息系统有机整合起来，实现工厂的综合自动化和信息化。易控可以下挂多个控制系统，同时和多个系统连接，并在它们之间转发数据，易控可以连接企业的管理信息系统，将实时系统中的数据上传，也可以连接其它应用程序，向它们提供实时数据，易控提供了丰富的对控制系统的监视、控制和管理功能，但在用户的实际应用中，使用什么功能和达到什么效果都是由用户自己来决定的。易控系统带有一个功能强大的二次开发平台，用户通过使用该开发环境，来确定自己的最终监控功
28、能和效果易控系统典型的使用情况如图5-1所示。上位机监视PLC 硬件设备 图6-1 易控典型结构 易控可以下挂多个控制系统，同时和多个系统连接，并在它们之间转发数据，易控可以连接企业的管理信息系统，将实时系统中的数据上传，也可以连接其它应用程序，向它们提供实时数据，易控提供了丰富的对控制系统的监视、控制和管理功能，但在用户的实际应用中，使用什么功能和达到什么效果都是由用户自己来决定的。易控系统带有一个功能强大的二次开发平台，用户通过使用该开发环境，来确定自己的最终监控功能和效果。 图6-2易控典型应用实例易控（INSPEC）软件能够实现对自动化过程和装备的监视和控制。它能从自动化过程和装备中采
29、集各种信息，并将信息以图形化等更易于理解的方式进行显示，将重要的信息以各种手段传送到相关人员，对信息执行必要分析处理和存储，发出控制指令等等。6.2上位机监控画面的组态设计画面建立的具体步骤如下：在工程窗口中的画面节点处，使用右键菜单命令“新建画面”在工程中建立一个空白的新画面，在“画面”节点下会出现一个画面名称命名的节点，并自动在工作区中打开该画面。新建画面和重命名的方法如下图所示： 图6-3 新建画面和重命名的操作建立完画面以后，就可以调整其大小，背景颜色等各种属性了。画面属性的定义如下图所示： 图6-4 画面的属性画面的背景可以设置为固定颜色，渐变颜色，一种图案 或一个图片。当画面的各种
30、属性配置完成以后，就可以开始在画面绘制各种图形了。在开始会之前，需要了解可以在画面上绘制什么图形，即画面有哪些图形元素构成。设计有11个输入和4个输出，对应关系是。输入：“S1”、“S2”、“S3”、“启动”、“停止”、“手动”、“自动”、“放A液”、“放B液”“搅拌”“放混合液”。输出：“A阀”、“B阀”、“C阀”、“电机扇叶”。S1、S2、S3是液位传感器，“手动”、“自动”用于切换工作模式，选择工作的状态。“放A液”、“放B液”“搅拌”“放混合液”这四个按钮用于手动的工作方式时进行单步的操作。“A阀”用于控制液体A是否流进液罐，“B阀”用于控制液体B的流进方式，“C阀”用于控制混合液体是
31、否流出液罐。查找元件的方法如下图所示： 图6-5 图形工具的三种显示模式 易控画面的绘制就是不断将一些画面组件，绘制到画面上，再调整它们的外观属性 ，各个图形对象互相协调配合，形成最终的画面。调整画面的布局，使画面的整体布局紧凑，布局合理，观赏性较强。当工作区的工作页面为画面时，工具箱可用。（为其他页面时，工具箱变灰，不可用）选中工具箱的一个图形组件，当鼠标移动到工作区中的画面上后，光标 改变为相应的图形组件样式。系统的开发画面如下图所示： 图6-6 系统的开发画面6.3实时数据库的变量设置开发系统主菜单“工具”下的“变量引用”或者工程窗口中的“变量”节点的右键菜单中的“变量引用”用于在工程中
32、查找变量的使用情况。开发系统主菜单“工具”下的“变量统计”或者工程窗口中的“变量”节点的右键菜单中的“变量统计”用于统计工程中变量的总体使用情况。引用图如图6-7所示：6-7 变量的引用混合液位控制系统的变量引用图如图6-8所示。 图6-8 程序所需的变化量示意图在设备管理中选出所需的串口设备和三菱PLC FX232串口通信子设备，然后对串口设备进行通信协议的设置，其协议设置为：波特率9600，停止位1位，偶校验，COM3等。再对三菱PLC FX串口通信子设备进行通道连接设置，建立数据库变量和PLC通道之间的对应关系。开发系统主菜单“工具”下的“IO通信”或者工程窗口中的“IO通信”节点的右键
33、菜单中的“新建”用于在工程中查找变量的使用情况。创建IO通信主要是为了画面中定义的变量将与PLC的变量进行连接，就是为了创建通信通道。以实现用上位的方法去控制PLC的工作状态。IO的通信图如图6-9所示。I/O通信的建立过程如下：（1） 建立一个名为“虚拟设备通道”的通道：右键菜图6-9 IO通信的新建单的“新建通道”启动向导，选择“虚拟设备”类型的通道，输入“虚拟设备通道”为通道名称，选择“下一步”。如6-10所示。 图6-10 配置通道图（2）在“虚拟设备通道”下建立一个“液位控制”：在可选设备立标中选择“液位混合控制”的“虚拟设备，点击“=”按钮，在已经添加设备栏目中，就出现了一个虚拟设
34、备。并新建设备，如图6-11所示。 图6-11 新建设备类型（3）选择PLC的类型，并配置相应的参数，设置完成后点击“完成”按钮。向导完成以后，在工程树中列出了建立的通道和设备。（4）双击工程树中新建立的“虚拟设备”，在工作区中可以开始配臵该虚拟设备中的设备变量。设备变量配置完成后，易控即能读写设备变量。但在易控中，并不能直接使用设备变量，必须将设备变量关联到工程变量，通过使用工程变量来间接进行。连接工程变量的方法是在设备变量配置页的工程变量一栏中选择对应的工程变量。混合液位控制系统的数据通道配置图如图6-12所示。 图6-12 数据通道配置图易控工程的 IO 通信配置是在工程树的“IO 通信
35、”节点处，通过右键菜单“新建通道”启动设备配置向导开始的。配置的过程按照向导的提示进行，在向导的每一步填入相应的名称等参数即可，直至完成，可以随时选择“取消”按钮随时中止配置过程。如果在向导完成后需要改变所作的配置，如调整通道和设备的属性，可以在建立的通道或设备的右键菜单中选择“配置”，在弹出的对话框中进行调整。有些内容则通过在工程窗口中选中建立的通道或设备，在属性窗口中修改。 6.4动画的连接动画的连接以A阀来作为例子说明。首先选中A阀，右下角选择动画选项，然后进行配置，弹出以下对话框，如图6-13所示。 图6-13 图元动画配置示意图对应选择“混合液控制系统.A阀”变量，按图中关系设置好表
36、达式与填充的关系，就完成了变量与图形动画的连接工作，当变量发生变化时，图元A阀按照如图关系显示颜色。 其他动画配置过程与该配置相似，可做参考。6.5脚本程序的设计易控中所有用户程序代码的开发，包括画面上图形对象的操作事件的处理程序，都是在统一的“用户程序编辑器”中进行的。下面将介绍用户程序编辑器的内容。用户程序编辑器是易控中开发编写用户程序代码的地方，凡是需要用户编写用户程序的地方，都会弹出这个统一的编辑器，在编辑器中显示、输入和修改代码。用户程序编辑器是一个独立的窗口，包含自己的菜单、工具栏、状态栏、代码编辑区和其它子窗口。 这些子窗口包括：命令窗口、对象窗口、运算符窗口和关键字窗口，其目的
37、是为了方便程序代码的开发。和易控开发环境一样，编辑器的子窗口停靠位置等都是可以调整的。脚本程序是依据一定的格式编写的可执行文件，又称作宏或批处理文件。脚本通常可以由应用程序临时调用并执行，而且可以丰富监控软件的表现，如动画、声音等。我们可以添加脚本然后对响应的控件属性进行修改，或是对下位的变量在上位进行转换等。由于PLC程序中没有关于液位的相关程序，故在易控中的条件程序中写入以下程序： if (液位变量.A阀=1)液位变量.水位值=液位变量.水位值+5;if (液位变量.B阀=1)液位变量.水位值=液位变量.水位值+5;if(液位变量.C阀=1)液位变量.水位值=液位变量.水位值-5;if (
38、液位变量.水位值=10)液位变量.下水位=1;else 液位变量.下水位=0;if (液位变量.水位值=200)液位变量.上水位=1;else 液位变量.上水位=0;if(液位变量.水位值=100)液位变量.中水位=1;else 液位变量.中水位=0;if(液位变量.水位值210)液位变量.报警限制=1;else 液位变量.报警限制=0因为在易控组态软件中没有液位传感器，在自动控制条件下只为画面元件添加动画是不能够实现动画连续工作的。在这种情况下就必须为画面添加画面的脚本程序。以水位值为动态值，就是说A阀或者是B阀通，水位值就要增加，从而就实现了水位上涨的动画；当C阀打开的时候，水位值就相应的
39、减少，实现了放混合液体时水位减少的动画。以水位值的大小来限制三个传感器的工作状态，从而也就实现了传感器的动画过程。6.6组态软件与PLC的连接该设计中我们使用MX软件来使组态软件与PLC的连接，下面做出详细说明。（1）首先进行I/O通道的属性配置。我们要求的是RS232（L），协议类型，波特率为9600，校验位为偶校验，数据位设置为7，停止位设置为2。（2）MX Component设置运行MELSOFT Application/MX Component/PLC Monitor Utility，再如图6-14所示进行设置。图6-14 MX Component设置完成状态（3）运行GX Simul
40、ator启动梯形图逻辑测试功能，将编写的梯形图程序写入GX Simulator中，则GX Simulator成功运行。（4）运行上位软件易控打开PLC基于FX2n与易控的混合液控制系统工程，编译运行后，若混合液控制系统工程顺利运行，则出现上位界面，点击忽略就完成了PLC与组态软件的连接。7系统的综合调试7.1综合调试的平台MX Component软件，该软件在调试过程中起到一个纽带作用，通过该软件实现易控组态软件与GX Simulator之间的通信。GX Simulator软件，该软件实现了PLC程序的控制。GX Developer编程软件是三菱全全系列PLC程序设计软件，支持梯形图、指令表、
41、SFC、ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改。监控及调试，结构化程序的编写（分部程序设计），可制作成标准化程序，在其他同类系统中使用。易控组态软件，该软件体现了GX Simulator软件的PLC程序流程以及实现的具体功能，模拟现场系统的运行动画。7.2综合调试的步骤（1）配置通信连接软件及MX Component软件，使其达到通信要求。（2）运行GX Simulator软件，将编写的梯形图程序写入GX Simulator中。（3）启动易控组态软件，并编译运行。（4）控制上位机界面按钮，通过操作观察动画运行，并判断是否达到设计需求。7.3调试程序的设计GX D
42、eveloper编程软件是三菱全全系列PLC程序设计软件，支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改。监控及调试，结构化程序的编写（分部程序设计），可制作成标准化程序，在其他同类系统中使用。图7-1是GX Developer编程软件的界面。 图7-1 GX Developer运行界面GX Similator仿真调试软件是三菱PLC的仿真调试软件，支持三菱所有型号PLC，它可以模拟外部I/O信号，设定软件状态与数值，如果没有PLC实物，可以用这个软件进行模拟学习。程序模拟测试：依次单击“工具” “梯形图逻辑测试启动” “菜单启动” “继电器
43、内存监视” “软元件” “位软元件窗口” “子软元件窗口”，如果想停止测试，单击“工具”“梯形图逻辑测试结束”。 下图为自动工作方式的仿真图，电机Y3正在工作，定时器T0正在计时，为了节省篇幅，不在这里赘述，会在下文组态调试中详细分析。 下图为GX Simulator仿真图。 图7-2 GX Simulator仿真图7.4整体的综合调试观察实验仿真效果是否与所设计的结果相同，如果与预期的结果相同，说明设计的符合要求，反之就不符合要求。通过PLC的软仿真实现与上位界面的连接，首先打开三个软件GX Simulator软件、MX Component软件、易控组态软件。然后在GX Simulator中
44、点击仿真运行，MX Component软件保持畅通，运行易控上位程序。点击启动按钮，选择自动运行方式，得到如图7-3所示的结果。 图7-3 自动方式放A液体组态仿真图按动启动按钮，系统处于启动状态，选择自动工作方式，电磁阀A打开，液体A开始流下，流进罐内，如上图7-3所示。当罐内的液体液位到达中间的液位值时，电磁阀A停止，液体开始向下流，流进罐内，如图7-4所示。图7-4 自动方式放B液体组态仿真图随着B液体的不断向下流，导致罐内的液体的液位不断地增高，当罐内的液体的液位到达上限位传感器时，电磁阀B停止工作，液体B停止向下流。电机开始工作，搅拌器对A液体和B液体进行搅拌，如图7-5所示。图7-
45、5 自动方式下混合液体进行搅拌当搅拌时间到时，电机将停止工作，说明液体A和液体B的混合已经完成，这时电磁C开始工作，随着罐内的混合液体逐渐减少，液位逐渐降低。当混合液体的液位到达低限位传感器时，定时器开始定时，当定时器的预定时间到达时，电磁阀C停止工作，说明罐内的液体已经释放完全。开始下一个周期的循环。混合液体释放如图7-6所示。 图7-6 自动方式释放混合液体 在此循环过程中，如果按动停止按钮，系统将停止工作。如果不按动停止按钮，系统将会一循环下去。下面介绍手动工作方式，如图7-6所示。 图7-7 手动工作方式放A液体图按动启动按钮，选择手动工作方式的按钮，按动放A液按钮，电磁阀A打开，液体流进混合液体罐内，当罐内的液体的液位到达中间液位传感器时，电磁阀自动关闭，液体A停止流进罐内，这样设计的目的是保证混合液体的比例为1:1混合。再手动按动“放B液”按钮，如图7-8所示。图7-8 手动工作方式放B液体图当B液体的液位到达上限位的位置时，电磁阀B自动停止。这样设计的目的是防止液体不断流进液罐内，导致罐内的压力过高，避免发生爆炸的危险。再按动“搅拌”按钮，电机开始工作，开始搅拌。手动方式下的搅拌图如7-9所示。图7-9 手动工