基于組態(tài)王的恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張學(xué)輝

【摘 要】本文針對(duì)供水企業(yè)的恒壓供水設(shè)備，應(yīng)用PLC和組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)了一套遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控。系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中取得了良好的效果，不僅降低了工人的工作強(qiáng)度，而且提高了設(shè)備的效率。

【關(guān)鍵詞】組態(tài)王；恒壓供水；監(jiān)控系統(tǒng)

【Abstract】According to the equipment of isopiestic pressure control， design a monitoring and control system based on PLC and KingVies. Elevate efficiency of the equipment.

【Key words】KingVies； Isopiestic Pressure Control； Monitoring and Control system； PLC

1 “組態(tài)王”軟件概述

“組態(tài)王”軟件是通用的國(guó)產(chǎn)工業(yè)監(jiān)控軟件，它融過(guò)程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)操作以及工廠資源管理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理。它基于Microsoft

Windows XP/NT/2000操作系統(tǒng)，用戶(hù)可以在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的所有層次的各個(gè)位置上都可以及時(shí)獲得系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息。采用組態(tài)王軟件開(kāi)發(fā)工業(yè)監(jiān)控工程，可以極大地增強(qiáng)用戶(hù)生產(chǎn)控制能力、提高工廠的生產(chǎn)力和效率、提高產(chǎn)品的質(zhì)量、減少成本及原材料的消耗。它適用于從單一設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理和故障診斷，到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布式大型集中監(jiān)控管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

2 設(shè)備連接

設(shè)備的連接是“組態(tài)王”通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件與外設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行連接。計(jì)算機(jī)的硬件有串口、并口、數(shù)據(jù)采集板卡等硬件；外設(shè)有PLC、單片機(jī)、條碼掃描器、智能儀表等。根據(jù)PLC與計(jì)算機(jī)的連接口，如是COM1點(diǎn)擊工程瀏覽器中的“COM1”圖標(biāo)。

點(diǎn)擊“PLC”打開(kāi)各種廠家的PLC，點(diǎn)擊“西門(mén)子”此時(shí)又打開(kāi)西門(mén)子的各種PLC，點(diǎn)擊“S7-200系列”。選擇“PPI”點(diǎn)擊“下一步”，寫(xiě)上設(shè)備名稱(chēng)如“S7_200”，點(diǎn)擊“下一步”。根據(jù)計(jì)算機(jī)的串口地址選擇，點(diǎn)擊“下一步”，填上PLC通信的地址，PLC如果沒(méi)有更改過(guò)地址默認(rèn)為2，在這個(gè)對(duì)話(huà)框?qū)懮稀?”點(diǎn)擊“下一步”，此時(shí)出現(xiàn)的對(duì)話(huà)框?yàn)榛謴?fù)時(shí)間，就設(shè)為默認(rèn)。點(diǎn)擊“下一步”在點(diǎn)擊“完成”硬件配置完成。

3 定義“組態(tài)王”變量

“組態(tài)王”的I/O變量是指組態(tài)王與外部設(shè)備或其它應(yīng)用程序交換的變量。這種數(shù)據(jù)交換是雙向的、動(dòng)態(tài)的，就是說(shuō)在組態(tài)王系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，每當(dāng)I/O變量的值改變時(shí)，該值就會(huì)自動(dòng)寫(xiě)入外部設(shè)備或遠(yuǎn)程應(yīng)用程序；每當(dāng)外部設(shè)備或遠(yuǎn)程應(yīng)用程序中的值改變時(shí)，組態(tài)王系統(tǒng)中的變量值也會(huì)自動(dòng)改變。所以，那些從下位機(jī)采集來(lái)的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機(jī)的指令，比如，水泵電機(jī)和電磁閥啟動(dòng)停止按鈕、手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)等相關(guān)的變量，都需要設(shè)置成“I/O變量”。那些不需要和外部設(shè)備或其它應(yīng)用程序交換，只在組態(tài)王內(nèi)使用的變量，比如計(jì)算過(guò)程的中間變量，就可以設(shè)置成“內(nèi)存變量”?；绢?lèi)型的變量也可以按照數(shù)據(jù)類(lèi)型分為離散型、實(shí)型。整型和字符串型。

泵一啟動(dòng)變量說(shuō)明變量的定義過(guò)程，在工程瀏覽器樹(shù)型目錄中選擇“數(shù)據(jù)詞典”，在右側(cè)雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“變量屬性”對(duì)話(huà)框進(jìn)行設(shè)置。

部分變量定義如表1所示：

表1 “組態(tài)王”定義變量表

4 制作監(jiān)控畫(huà)面

單擊工程瀏覽器左側(cè)的“畫(huà)面”圖標(biāo)，雙擊右邊窗口中的“新建…”圖標(biāo)，就會(huì)彈出“新畫(huà)面”對(duì)話(huà)框，輸入新畫(huà)面的名稱(chēng)，輸入完名稱(chēng)后一經(jīng)確認(rèn)后就不能修改?？梢孕薷漠?huà)面的位置和大小。點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕。

恒壓供水控制系統(tǒng)監(jiān)控畫(huà)面如圖1所示：

5 圖形畫(huà)面動(dòng)畫(huà)連接

5.1 指示燈動(dòng)畫(huà)連接

如圖1，監(jiān)控畫(huà)面右上方有四個(gè)指示燈分別用來(lái)監(jiān)控1#水泵、2#水泵、1#閥和2#閥的工作狀態(tài)，水泵或閥開(kāi)啟時(shí)指示燈為綠色，停止工作時(shí)為紅色。以1#泵為例進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接，雙擊指示燈彈出指示燈的向?qū)ВＩx擇綠色，報(bào)景色選擇紅色，單擊“？”選擇與指示連接的I/O變量。

5.2 啟動(dòng)、停止按鈕動(dòng)畫(huà)連接

指示燈下方有四個(gè)啟動(dòng)停止按鈕分別用來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉1#水泵、2#水泵、1#閥和2#閥，啟動(dòng)按鈕在上停止按鈕在下重疊，當(dāng)指示為綠色時(shí)顯示停止按鈕，當(dāng)指示為紅色時(shí)顯示啟動(dòng)按鈕。以1#泵為例進(jìn)行啟動(dòng)停止按鈕的動(dòng)畫(huà)連接，雙擊啟動(dòng)按鈕，彈出按鈕動(dòng)畫(huà)連接。

啟動(dòng)按鈕按下時(shí)命令語(yǔ)言連接為：＼＼本站點(diǎn)＼泵一啟動(dòng)=1；

啟動(dòng)按鈕彈起時(shí)命令語(yǔ)言連接為：＼＼本站點(diǎn)＼泵一啟動(dòng)=0；

隱含條件表達(dá)式為：＼＼本站點(diǎn)＼泵一指示，表達(dá)式為真時(shí)：隱含。

停止按鈕按下時(shí)命令語(yǔ)言連接為：＼＼本站點(diǎn)＼泵一停止=1；

停止按鈕彈起時(shí)命令語(yǔ)言連接為：＼＼本站點(diǎn)＼泵一停止=0；

隱含條件表達(dá)式為：＼＼本站點(diǎn)＼泵一指示，表達(dá)式為真時(shí)：顯示。

5.3 開(kāi)關(guān)動(dòng)畫(huà)連接

按鈕的下方是工作模式選擇開(kāi)關(guān)，在啟動(dòng)/停止、手動(dòng)/自動(dòng)、白天/黑夜、近地/遠(yuǎn)程工作模式之間進(jìn)行選擇，以啟動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)為例進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接，雙擊啟動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)彈出開(kāi)關(guān)的動(dòng)畫(huà)連接，單擊“？”選擇變量名（離散量）為：＼＼本站點(diǎn)＼啟動(dòng)停止切換，確定。

5.4 文本數(shù)值動(dòng)畫(huà)連接

圖2所示監(jiān)控畫(huà)面上的“######”是文本輸入輸出數(shù)值，比例常數(shù)K、積分時(shí)間TD、微分時(shí)間TI和壓力表上方的壓力顯示分別對(duì)應(yīng)的變量是“KP值”、“TD值”、“TI值”、“壓力顯示”。以比例常數(shù)K的設(shè)定值為例進(jìn)行動(dòng)畫(huà)連接，雙擊比例常數(shù)K設(shè)定值框內(nèi)的文本“#####”彈出文本動(dòng)畫(huà)連接，單擊模擬值輸出；表達(dá)式：＼＼本站點(diǎn)＼KP值；輸出格式：整數(shù)2位、小數(shù)1位；對(duì)齊：居中；顯示格式：十進(jìn)制。

單擊模擬值輸入；變量名：＼＼本站點(diǎn)＼KP值；提示信息：請(qǐng)輸入；值范圍：最大100，最下0。

【參考文獻(xiàn)】

[1]敬偉，王鵬，兀偉.基于組態(tài)王的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理[J].計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2009（8）：128-129.

[2]周林，鄭晟，寇曉穎.基于PLC和組態(tài)王的酚酞合成監(jiān)控系統(tǒng)[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2013（3）：28-30.

[責(zé)任編輯：王楠]