基于PLC的化工工程案例組態(tài)的教學應用設計

錢珍珍

（臺州職業(yè)技術學院，浙江 臺州 318000）

1 案例介紹

2 案例控制要求

1）啟動后堿液進口閥打開，堿液進入堿液罐，當堿液液位上升至95 時關閉堿液進口閥；打開有機液進口閥，當有機液液位上升至95時關閉有機液進口閥；

2）再打開堿液出口閥，反應罐液位達到堿液比例時，關閉堿液出口閥；加液暫停間隙5S，當時間到達則打開有機液出口閥至反應罐液位到達90 時關閉；

3）再電機得電攪拌并計時，攪拌時間達到設定值時電機失電停止攪拌，而水泵得電；當全部液體進入成品罐時水泵失電，電熱絲加熱，當溫度達到設定值時，停止加熱；

4）再成品罐閥門打開直至成品液放完再關閉……循環(huán)。

3 案例任務要求

本案例要求完成方面的任務：

1）5個窗口畫面的設計與制作，包括：主窗口、配方、數(shù)據(jù)、報警、初始窗口。主窗口用來顯示主監(jiān)控圖面。配方窗口用來調用配方及顯示配方中各相關參數(shù)的設定值。數(shù)據(jù)窗口用來顯示運行過程時各數(shù)據(jù)的當前值。報警窗口用來顯示和記錄具有報警屬性的各數(shù)據(jù)對象的報警情況。

2）命令語言的編寫

CLF和PLF這兩個指標實質上是對PUE的進一步細化，他們可以分別體現(xiàn)數(shù)據(jù)中心中制冷系統(tǒng)和配電系統(tǒng)的能源效率，從而進行有針對性的分析和優(yōu)化[7]。

3）各圖素的動畫連接與設計

4）調試及運行

4 定義數(shù)據(jù)詞典

數(shù)據(jù)對象是構成實時數(shù)據(jù)庫的基本單元，建立實時數(shù)據(jù)庫的過程就是創(chuàng)建數(shù)據(jù)對象。定義數(shù)據(jù)對象包括：

1）指定數(shù)據(jù)對象的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍。

2）確定與數(shù)據(jù)變量存盤相關的參數(shù)，如存盤周期、存盤時間范圍等。

打開工程瀏覽器的“數(shù)據(jù)詞典”選項卡，進入數(shù)據(jù)詞典窗口頁，新增15個數(shù)據(jù)詞典。具體如表1。

5 組態(tài)畫面設計與制作

主窗口由堿液罐和堿液進出口閥、有機液罐和有機液進出口閥、反應罐、攪拌電機、水泵、成品罐和成品罐出口閥等。主窗口如圖1 所示。

罐體的制作方法(以堿液罐為例)：用圓角矩形工具在主窗口畫一適當大小的圖，對該圖的填充動畫進行連接，表達式為\本站點堿液罐液位，填充方向為從下往上，另二個罐同理制作。管道的制作方法（以堿液罐出口管道為例）：用管道工具在主窗口的合適位置和方向畫管道（注意：一定要從液體流動的起點畫至終點），對管道進行流動動畫連接，表達式為\本站點堿液出口閥==1。水泵和攪拌電機的制作都是從圖庫中加載的圖素，再進行各自的動畫連接。

表1

圖1

配方畫面由配方表格和4個按鈕組成，如圖2 所示。首先在工程瀏覽器界面的配方選項中新建一個配方，在配方定義界面定義一個4行4 列的配方，并在第一列中分別輸入堿液比例、有機液比例、攪拌設定時間、加熱設定溫度四個參數(shù)，再在相對應的位置輸入對應方案時的參數(shù)值，保存配方至D 盤。在配方窗口畫一個如圖的表格，其中：“方案二”的動畫連接為字符串輸出，表達式為\本站點配方名稱。堿液比例對應的參數(shù)數(shù)值動畫連接為模擬值輸出，表達式為\本站點堿液比例，另外三個參數(shù)數(shù)值同理。“選擇配方”按鈕的制作方法：用按鈕工具畫一按鈕并修改字符，該按鈕的命令語言連接為RecipeSelectRecipe("D:Backup我的文檔組態(tài)王化工工程化工工程新配方.csv"，\本 站 點配方名稱，"請選擇方案")。“調入配方”按鈕的命令語言連接為RecipeLoad("D:Backup我的文檔組態(tài)王化工工程化工工程新配方.csv"，\本站點配方名稱)。“上一配方”按鈕的命令語言連接為RecipeSelectPreviousRecipe("D:Backup我的文檔組態(tài)王化工工程化工工程新配方.csv"，\本站點配方名稱)?！跋乱慌浞健卑粹o的命令語言連接為RecipeSelectNextRecipe("D:Backup我的文檔組態(tài)王化工工程化工工程新配方.csv"，\本站點配方名稱)。

圖2

6 命令語言編寫

本案例的命令語言采用事件命令語言來編寫

事件描述：\本站點自動運行==1 發(fā)生時：\本站點堿液進口閥=1;

事件描述：\本站點堿液進口閥==1 存在時：\本站點堿液罐液位=\本站點堿液罐液位+2;

事件描述：\本站點堿液罐液位＞=90 發(fā)生時：\本站點堿液進口閥=0;\本站點有機物進口閥=1;

事件描述：\本站點有機物進口閥==1 存在時：\本站點有機物罐液位=\本站點有機物罐液位+2;

事件描述：\本站點有機物罐液位＞=90 發(fā)生時：\本站點堿液出口閥=1;\本站點有機物進口閥=0;

事件描述：\本站點堿液出口閥==1 存在時：\本站點堿液罐液位=\本站點堿液罐液位-0.5;\本站點反應罐液位=\本站點反應罐液位+2;

事件描述：\本站點反應罐液位＞=100 發(fā)生時：\本站點有機物出口閥=0;

\本站點攪拌電機=1;

事件描述：\本站點攪拌過程時間＞=\本站點攪拌設定時間發(fā)生時：\本站點攪拌電機=0;\本站點攪拌過程時間=0;\本站點水泵=1;

7 結束語

本文分析了化工工程的案例任務和控制要求，在組態(tài)畫面及命令語言等方面給出了設計和編寫。將此案例應用于課堂教學中，讓學生在解決實際項目的同時理解課程知識，使教學環(huán)節(jié)更貼近實際項目，培養(yǎng)學生的實際應用能力。

［1］亞控公司.組態(tài)王使用手冊[M].北京亞控科技發(fā)展有限公司，2007.

［2］劉艷軍.基于PLC 的交通燈控制系統(tǒng)設計及教學應用[J].科技創(chuàng)新導報，2011，20：152-153

［3］肖威，李慶海.PLC 及觸摸屏組態(tài)控制技術[M].電子工業(yè)出版社，2010.