基于组态王的监控系统设计及数据处理
在某污水处理系统监控系统设计中，笔者采用组态王6．5、单片机、ACCESS 和E×CEL的合设计了整个监控系统。上位机采用研华的工控PC机，系统监控采用组态王软件；底层数据
采集和控制由PLC、单片机、智能仪表完成。由于组态王在数据库功能上比较薄弱，在设计中采用SQL技术将数据保存到MSACCESS2000中，并且通过VBA(VlsuaI Basic For App“cation)编程实现E×CEL对ACCESS数据库的查询。
1 系统概述
系统中存在多种不同类型的监控变量，其中有一部分需要控制的变量(如压力等)，这可以用PLC实现控制；有一部分变量只需要采集(如温度、电流等)，这些量可以通过用组态王支持的智能仪表进行采集；还有一部分只需要采集的数据由于所用的采集仪表不能和组态王直接通讯，所以采用单片机AT89C52编写程序实现现场数据采集，并采用通用单片机ASC JI 通信协议实现单片机和组态王的数据共享。整个系统结构上采用多级分布式结构，分为2个数据采集站和1个监控总站；按照功能划分本系统则分为设备现场控制、现场数据采集、远程设备监控三部分。底层由PLC、单片机、智能仪表组成．其中，PLC主要完成现场控制设备的控制。单片机和智能仪表完成对现场数据的采集。数据采集站作用是与底层的PLC、单机和智能仪表通讯，获取生产过程的数据，显示工艺流程，历史曲线图，实时曲线图、报警画面、生成数据库等。监控总站与数据采集站通过以太网连接，以获取生产工艺参数，报警记录等数据信息。监控总站可以根据操作人员的选择切换监视各个数据采集系统的运行情况。监控总站计算机还完成网络服务器的功能，将这些生产参数上网传输，实现网络化远程监控。
2软件设计
整个监控软件以组态王6．5作为编辑平台。整个监控系统具有如下主要功能：
1)总体监控：显示采集数据的实时值，组态王通过和底层PLC、智能仪表和单片机通讯，访问相关设备寄存器来获得各设备的运行情况，并通过动画连接、实时曲线等显示出来。
2)历史曲线：显示系统运行的时候各个主要变量的历史记录，可以查询以前的历史记录时段，任意时间的记录。
3)控制功能：在上位机端可对底层PLC、智能仪表进行控制，实现远程控制。
4)数据存储：每隔一定时间将数据保存到ACCESS中，方便以后的查询，所保存的数据
还可以通过E×CEL进行查询，进行二次处理。
5)报警功能：当有事故或故障发生时，微机通过外接音箱发出语音报警，并在微机屏幕上给出提示；报警画面上可以设置报警的上限、上上限、下限和下下限，当超过了设置的范围时就会有报警，保证了系统的安全运行。
6)打印功能：打印各种报表、历史曲线、运行记录、报警数据等。PLC和组态王所支持的智能仪表与组态王之间的通讯不需要编写程序读取设备的内部寄存器的值，相关的驱动程序已经集成在组态王中，只需要在组态王中定义对应的设备，并定义相应的I／O变量即可读取设备内部寄存器的值。而组态王所不支持的仪表则由单片机进行数据采集、转换，并且由单片机通过通用单片机ASCI|通信协议和组态王数据共享。当组态王要读取单片机的数据时，将会向单片机发送基于该协议的读命令包，单片机响应后，将数据发送给组态王，其数
据发送格式也是基于通用单片机ASC||通信协议的。
3数据处理
3．1数据存储
组态王虽然可定义数据文件在硬盘中的保存日期(超过该日期自动从硬盘中删除)，但如果要保存的时间较长，保存的数据量将非常庞大，不仅造成硬盘的浪费，而且由于组态王的数据
文件结构形式复杂，年终时报表处理也需要花费大量的处理时间。因此，在本系统中使用SQL技术，将数据隔一定的时间(如1小时)保存到ACCESS2000中。具体实现步骤如下：首先，建立一个ACCESS数据库，在此命名为“变量数据”，并且建立相应的数据表“温度数据”，然后在控制面板中的ODBC数据源中添加一个基于驱动程序AC—CESS DrIver的数据源，在本系统中取名为“工作站”，并将该数据源连接到刚刚建立的ACCESS数据库“变量数据”。在组态王中用语句SQLConnect(DevicelD，“dsn=工作站；uid=；pwd=”)实现和数据库的连接。接着在组态王中建立对应的记录体，记录体名应和数据表名相同；记录体中的字段名称也需和数据表中的字段名称相同。建好记录体后，可以在组态王命令语言中的“运行时”，使用SQ LInsert(DeviceID，“温度数据”，“温度数据”)语句将组态王的数据保存到ACCESS 数据库中，当系统退出运行时语句SQLDISCONNECT(DeviceID)断开和数据库的连接。
3．2数据检索
考虑到组态王提供的报表格式有限，不能满足工程的需要，而使用EXCEL可以方便地进行表格式数据综合管理和分析等二次处理的功能，系统添加了E×CEL对ACCESS数据库进行
查询的功能。EXCEL提供了“宏”的概念来进行功能扩展，宏是存储在VisuaI BasIc模块中的一系列命令和函数，当需要执行该项任务时可随时运行宏。其开发环境称之为VBA(VjsuaIBasic For App¨cation)，VBA提供了一套基于VB的面向对象的系统开发工具，很多语法继承于VB语言，可以像编写VB程序那样来编写VBA程序，实现特定的功能。支持VBA二次开发的应用程序都内建许多对象，这些对象都具有方法和属性。VBA通过改变这些对象的属性，调用相应的方法访问这些对象，实现编程目的。ExceI中的VBA，主要在VB 中增加了关于ExceI工作簿、工作表、区域、数据透视表等对象的属性、事件和方法。要使用VBA进行数据库查询必须先添加“×Iodbc．xIa”加载宏，该宏中封装了对数据库访问、搜索、查询的功能，该宏在0f—fice安装盘中可以找到，添加方式为“E×CEL一工具一宏一VisualBasic编辑器一工具一引用”。在使用VBA编程时，首先要注意在E×CEL中工作簿定义为“Workb∞k”工作表为“worksheet”区域为“range”单元为“ce¨”。在编程时对单元格进行操作，必须指明单元格所在的工作表以及所在的区域。以下语句示例将Sheetl 上A1单元格的值设置为3．1，Worksheets(“Sheetl”)．Range(“A1”)．VaIue=3．1 下面介绍几个重要的数据库检索函数：
chan=SQLOpen(“DSN=server，，) 建立与数据源的连接，其中server为数据源名。SQLExecQuery(ConnectIon，TeXt)函数在该数据源上执行查询。Connection指定要查询的数据源的唯一连接标识；Text要在数据源上执行的查询内容。Set output=Worksheets(“电流”)．Range(“A1”)将查询结果显示在表“电流”的A1单元格中。SQLRelrIeve chan，oulput，，，True，False，FaIse 检索先前执行的查询的结果的全部或一部分。SQLCIose chan断开数据库连接。通过在VBA中编程，实现了在E×CEL中对ACCESS数据库的查询，查询的结果可以利用E×CEL强大的数据处理、统计分析功能进行数据的二次处理。
前言 在使用工控软件中，我们经常提到组态一词，组态英文是“Configuration”，其意义究竟是什么呢？简单的讲，组态就是用应用软件中提供的工具、方法，完成工程中某一具体任务的过程。 与硬件生产相对照，组态与组装类似。如要组装一台电脑，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等，我们的工作就是用这些部件拼凑成自己需要的电脑。当然软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间，因为它一般要比硬件中的“部件”更多，而且每个“部件”都很灵活，因为软部件都有内部属性，通过改变属性可以改变其规格（如大小、形状、颜色等）。 在组态概念出现之前，要实现某一任务，都是通过编写程序（如使用BASIC , C , FORTRAN等）来实现的。编写程序不但工作量大、周期长，而且容易犯错误，不能保证工期。组态软件的出现，解决了这个问题。对于过去需要几个月的工作，通过组态几天就可以完成。 组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中。如DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图组态。人机界面生成软件就叫工控组态软件。其实在其他行业也有组态的概念，人们只是不这么叫而已。如AutoCAD，PhotoShop，办公软件(PowerPoint)都存在相似的操作，即用软件提供的工具来形成自己的作品，并以数据文件保存作品，而不是执行程序。组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才能识别。但是不同之处在于，工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。组态工具的解释引擎，要根据这些组态结果实时运行。从表面上看，组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。 虽然说组态就是不需要编写程序就能完成特定的应用。但是为了提供一些灵活性，组态软件也提供了编程手段，一般都是内置编译系统，提供类BASIC语言，有的甚至支持VB。 本实验是利用组态，借助PLC软件来完成循环彩灯的模拟的实验。
锅炉温度控制系统上位机设计 1.设计背景 锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。随着经济的迅猛发展，自动化控制水平越来越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的工作效率，较少对环境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。 2.任务要求 (1) 按照题目设计监控画面及动态模拟； (2) 在数据字典中定义需要的内存变量和I/O变量； (3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示； (4) 实现保存数据和参数报表打印功能； (5) 实现登陆界面和帮助界面。 3. 界面功能 3.1 系统说明 本系统的目的是实现锅炉的温度控制，所以在监控界面设置了加热部分和降温部分，同时通过观察相应仪表，操作者手动的实现对锅炉温度的控制，而且在加热过程和降温过程中有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。此外，在监控界面加入了液位控制部分，通过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。实时曲线和历史曲线可以让操作者清楚地观察到锅炉内液体的液位高度和温度，从而更加准确的操作系统，达到控制要求。实时报警界面可以随时进行提醒，防止发生意外情况。帮助界面可以让初次登陆该系统的用户快速学会如何操作系统。登陆界面中加入用户登陆部分，只有有相应权限的操作者也可以控制系统。该系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存功能，用户可以随时查看历史记录。 3.2主监控界面 主控界面实现的是操作者观察仪表，得到锅炉内液体温度和液位的实时信息，通过调节电磁阀1、2，使得锅炉内液体液位保持在要求范围内，通过加热按钮和降温按钮对
.. . .. . 自动化专业 控制系统软件设计 指导教师： 题目：混合配料监控系统 实现软件：组态王 组别： 学生姓名： 学生班级： 完成日期：
目录 一、组态王软件概述 (1) 二、设计背景 (1) 三、设计题目以及要求 (1) 1 题目 (1) 2 对象描述 (1) 3 测量信号 (1) 4 控制要求 (1) 5 设计内容 (1) 四、实验目的 (1) 五、实验步骤 (1) (一) 创建组态画面 (1) (二) 程序设计 (1) 六、结束语 (1) 七、参考书目 (1) 一、组态王软件概述 组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于议题，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。它给予Microsoft Windows XP/NT/2000/7操作系统，用户可以在企业网络的所有层次
的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本以及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和鼓掌诊断，到网络结构的分布式大型集中监控管理系统的开发。 组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统组成。 工程管理器：工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，对一游工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。 工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。 运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。
理工类大学本科毕业设计论文 目录 摘要.............................................................................................................. 错误！未定义书签。前言 (2) 1 硬件系统介绍 (3) 1.1 可编程序控制器的概述 (3) 1.1.1 PLC的特点 (3) 1.1.2 PLC的主要功能 (4) 1.2 S7-200 PLC的概述 (4) 2 S7-200编程软件介绍 (5) 2.1 STEP7-Micro/WIN编程软件 (5) 2.2 编程软件的功能 (6) 2.3 编程计算机与CPU通信 (6) 2.4 编程语言 (6) 2.4.1 顺序功能图 (7) 2.4.2 梯形图 (7) 2.4.3 功能块图 (7) 3 倒计时程序设计 (7) 3.1本课题的系统要求 (7) 3.2 程序设计 (8) 3.2.1 PLC I/O端口设置 (8) 3.2.2 程序编译 (11) 4 上位机的组态设计介绍 (33) 4.1 组态王软件介 (33) 4.1.1 基本介绍 (33) 4.1.2 主要特点 (33) 4.1.3 实际应用 (34)
理工类大学本科毕业设计论文 1.使用组态王实现控制系统实验仿真的基本方法： (34) 5 组态王的程序设计与和PLC之间的通讯 (35) 5.1 组态王的数据列表 (35) 5.2 组态王与PLC S7-200 之间的通讯 (38) 5.3 组态王的界面设计 (40) 5.4 完成通讯后的运行画面 (41) 总结 (45) 致谢 (46) 参考文献 (47) 附录 (48)
锅炉温度控制系统上位机设计 1. 设计背景 锅炉是化工、炼油、发电等工业生产过程中必不可少的重要的动力设备。它所产生的高压蒸汽，既可以作为风机、压缩机、大型泵类的驱动透平的动力源，又可作为蒸馏、化学反应、干燥和蒸发等过程的热源。随着工业生产规模的不断扩大，生产设备的不断创新，作为全厂动力和热源的锅炉，办向着大容量、高参数、高效率发展。为了确保安全，稳定生产，锅炉设备的控制系统就显得愈加重要。随着经济的迅猛发展，自动化控制水平越来越高，用户对锅炉控制系统的工作效率要求也越来越高，为了提高锅炉的工作效率，较少对环境的污染问题，所以利用计算机与组态软件技术对锅炉生产过程进行自动控制有着重要的意义。 2.任务要求 (1) 按照题目设计监控画面及动态模拟； (2) 在数据字典中定义需要的内存变量和I/O变量； (3) 实现监控系统的实时、历史曲线及报警界面显示； (4) 实现保存数据和参数报表打印功能； (5) 实现登陆界面和帮助界面。 3. 界面功能 3.1 系统说明 本系统的目的是实现锅炉的温度控制，所以在监控界面设置了加热部分和降温部分，同时通过观察相应仪表，操作者手动的实现对锅炉温度的控制，而且在加热过程和降温过程中有信号灯可以清楚地显示系统工作在什么阶段。此外，在监控界面加入了液位控制部分，通过对进水量和出水量的控制实现液位平衡。实时曲线和历史曲线可以让操作者清楚地观察到锅炉内液体的液位高度和温度，从而更加准确的操作系统，达到控制要求。实时报警界面可以随时进行提醒，防止发生意外情况。帮助界面可以让初次登陆该系统的用户快速学会如何操作系统。登陆界面中加入用户登陆部分，只有有相应权限的操作者也可以控制系统。该系统还加入历史曲线打印功能和对系统相关变量的保存功能，用户可以随时查看历史记录。 3.2主监控界面 主控界面实现的是操作者观察仪表，得到锅炉内液体温度和液位的实时信息，通过调节电磁阀1、2，使得锅炉内液体液位保持在要求范围内，通过加热按钮和降温按钮对温度进行控制，使得温度在要求范围内。这样，就实现了锅炉温度的控制。在该界面加入菜单项，可以查看历史系统报警。加入实时曲线、历史曲线和帮助界面按钮，可以使操作者更加快捷、准确的实现对系统的控制。如图1所示：
一、概述 组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统三部分构成。工程管理器：工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，对已有工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配臵等的系统组态工具。运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。 通常情况下，建立一个应用工程大致可分为以下六个步骤： 1.创建新工程为工程创建一个目录用来存放与工程相关的文件。 2.定义硬件设备并添加工程变量添加工程中需要的硬件设备和工程中使 用的变量，包括内存变量和 I/O 变量。 3.制作图形画面并定义动画连接按照实际工程的要求绘制监控画面并 使静态画面随着过程控制对象产生动态效果。 4.编写命令语言通过脚本程序的编写以完成较复杂的操作上位控制。 5.进行运行系统的配臵对运行系统、报警、历史数据记录、网络、用户 等进行设臵，是系统完成用于现场前的必备工作。 6.保存工程并运行完成以上步骤后，一个可以拿到现场运行的工程就制 作完成了。 接下来我将建立一个反应车间的监控中心。监控中心从现场采集生产数据，以动画形式直观的显示在监控画面上。监控画面还将显示实时趋势和报警信息，并提供历史数据查询的功能，完成数据统计的报表。将实时数据保存到关系数据库中，并进行数据库的查询等。 二、建立一个新工程 一）建立一个新工程 点击“开始”---〉“程序”---〉“组态王 6.5”---〉“组态王6.5”（或直接双桌面上组态王的快捷方式），启动后的工程管理窗口如图2-1 所示： 图2-1 图2-2 新建：单击此快捷键，弹出新建工程对话框建立组态王工程。点击工程 管理器上的“新建”，弹出“新建工程向导之一”，接下来一直按下一步直到 点击完成后会出现“是否将新建的工程设为组态王当前工程”的提示，选择 “是”即可新建一工程如图2-2： 二）工程浏览器
课程设计报告 题目 课程名称 院部名称 专业 班级 学生姓名 学号 课程设计地点 课程设计学时 指导教师
摘要 本次设计主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态王软件和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。通过PLC模拟控制和组态王的监控，本文实现了装配流水线的控制和监视。 PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控在工业自动化生产中，由于PLC控制具有一系列的的优点，而且便于控制，深受企业的喜爱，同时运用组态软件进行监控生产流程，更是让整个过程变得可视化。而且工业自动化通用组态软件-组态王软件系统与最终工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通讯驱动程序即可。组态王支持一系列的硬件设备，包括可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等等。所以在装配流水线上PLC的模拟控制运用的越来越广泛. 目录 1.课程设计的目的 (2) 2.课程设计的内容 (3) 2.1.操作说明和实验说明 (3) 2.2设备选择 (4) 2.3系统的I/O配置 (4) 2.4轧钢机控制系统模拟面板 (5) 2.5程序流程图 (5) 2.6梯形图 (6) 3.课程设计总结 (9)
1、课程设计目的 (1)熟悉可编程序控制器的使用方法 (2)练习用电脑输入，修改和调试程序的方法 (3)练习辅助继电器和定时器的使用 (4)利用可编程序控制器对简单系统进行控制的过程课程设计内容 2.1.操作要求：系统中的操作工位A、B、C，运材工位D、E、F、G 及仓库操作工位H只能对工件进行循环处理。 2闭合“启动”开关，工件经过传送工位D送至操作工位A ，在此工位完成加工后再由传送工位E传送至操作工位B.....，依次传送加工，直至工件被送至仓库操作工位H，由该工位完成对工件的入库操作，循环处理。 3断开“启动”开关，系统加工完成最后一个工件入库后，自动停止工作。 4按“复位”键，无论此时工件位于任何工位，系统均能复位至起始状态，即工件又重新从传送工位D处开始运送并加工。 2.2设备选择 PLC-1B实验箱一只
《组态王课程设计报告》题目：反应器液位的检测与监控 姓名：张正强 学号：201211214 专业：自动化 班级：112班 指导教师：王继东 2015年6月22日
目录 一、组态王软件介绍 (3) 二、设计要求 (4) 三、实验目的 (4) 1．熟悉组态王软件，达到熟练使用组态软件的常用工具 (4) 2．学会完成组态工程的设计步骤 (4) 3．锻炼动手能力和分析问题解决问题的能力 (4) 四、实验步骤： (4) 1、系统设计： (4) A．启动浏览器，新建工程 (4) B．设备定义 (4) C.变量定义 (5) D．画面绘制 (6) E．动画连接及按键的程序编写 (7) 五、结束语 (13) 六、参考文献 (13)
一、组态王软件介绍 组态王开发监控系统软件，是新型的工业自动控制系统，它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。 图一组态王软件
题目：十字路口交通灯控制系统PLC程序及组态设计 一、课程的性质与任务 电气控制与PLC课程设计是自动化专业一个重要的实践性教学环节。本设计课题与自动化专业密切相关，通过设计同学可全面运用所学专业知识，进一步提高自己的实践动手能力和解决实际问题的能力。通过课程设计达到以下要求： 1. 熟悉十字路口交通灯系统控制要求、收集技术资料，了解PLC和组态软件在控制系统中的应用、发展及未来趋势。 2、进一步熟悉西门子PLC的特点、性能和编程方法；通过PLC实现交通灯的自动控制。 4、掌握控制系统的硬件和程序设计方法、调试及运行步骤。 5、了解组态软件的基本结构、特点和设计方法；锻炼运用组态软件编程的能力。 二、课程教学的基本要求 1、论证设计方案并写出基本设计框图及步骤。 2、绘制硬件设计原理图及电路图。 3、设计出完整的程序框图和程序清单。 4、说明硬软件的调试过程和调试方法及设计者的心得体会 5、1月18日提交电子和打印文档，包括文字、图、程序等，2500字左右。 三、主要参考资料： [1] PLC编程及应用（第三版），廖常初，机械工业出版社，2007。 [2] 组态王组态软件使用手册。 [3] 工控组态软件与PLC应用技术，吴天明，北航出版社，2007。 完成期限：自 2011年 1 月 7 日至 2011 年 1 月 18 日指导教师：教研室主任： 学院院长： 2011 年 1 月 10 目录
摘要 (4) 一、课程设计的目的与要求 (4) 二、设计正文 (4) 1 控制系统分析 (4) 1.1 工艺过程和控制要求 (4) 1.2 方案论证 (5) 2 系统设计 (5) 2.1 硬件设计 (6) 2.2 程序设计 (7) 2.3 组态设计 (10) 3 系统调试 (11) 三、课程设计总结或结论 (12) 参考文献 (12) 十字路口交通灯控制系统PLC程序及组态设计 摘要：本设计是对可编程控制器在控制中应用的探索，采用了西门子的可编程控制器plc200
组态王软件的应用与控制系统的设计 姓名：徐标标（080312080） 指导老师:徐文权 摘要：组态王软件是完成数据采集与过程控制的专用软件，它是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业控制系统。同时组态王软件开发的监控系统软件以标准的工业计算机软、硬件平台构成的开放式系统取代传统的封闭式系统，它能充分利用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。本文通过介绍组态王的特点、基本功能及组态王应用实例与控制系统的设计，详细直观的把组态王软件的特性展示出来。 关键词：组态王，组态王软件的应用，组态控制系统的设计 一、组态王软件简介 组态王软件是利用系统软件提供的工具，用户通过简单的形象组织组合工作，即可实现所需的软件功能。工业过程控制系统中，常常要求有如下功能：数据采集与数据处理功能、数据存储功能、包括数据查询、数据管理和数据显示等系统故障或事故报警、现场动态图形功能、显示现场生产过程或实时状态、自动或召唤出实时和历史报表功能或数据曲线显示功能、友好的人机界面等。过去在开发控制系统软件时开发者要选择一种程序设计语言来实现上述功能。往往软件的编程量很大软件开发成本高、开发周期长、软件的维护量大组态软件就是在这当种需求下产生。组态软件将士主常用功能组合在一起形成一个新的软件平台用户只须在这个软件平台下进行二次开发，系统所需的软件即可。组态软件正在代替各种计算机语言的软件开发。其优点有：提高系统的成功率和可靠性、缩短项目开发周期、减少开发费用组态王组态软件是在流行的微机上建立工业控制对象的人机接口的一种智能软件包。它是以windows98/windowsnt4.0中文操作系统为其操作平台。充分利用了windows的图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点。它使采用微机开发的系统工程比以往的使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，大大地减少了工控软件开发者的重复性工作并可运用微机丰富的软件资源进行开发。 二、组态王的特点 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。 三、组态王功能简介 组态王软件是真正的32位程序支持多任务、多线程、运行于windows98等操作系统。
目录 一.课程设计题目 (2) 二.设计目的及意义 (2) 三.系统设计的基本要求 (2) 四.空调系统组成 (2) 五.主界面的设计 (2) 六.组态王的运行 (8) 七.心得与总结 (13) 八.参考文献 (14)
一、课程设计题目： 基于组态软件的中央空调监控系统的仿真 二、设计目的及意义： 本次课程设计对于提高智能楼宇空调监控系统系统的安全运行具有重要的 意义。通过本次课程设计，使学生能够了解空调的物理模型，同时针对空调监控系统进行控制，该系统具有报警和查询功能。通过课程设计，学生用组态软件进行主界面的设计、编程以及仿真，使学生的分析问题、解决问题的能力得到提高，为学生今后从事楼宇智能方面的相关工作奠定良好的基础。 三、系统设计的基本要求： 中央空调的自动监控系统可以实现以下几个功能： （1）室温度和湿度的监测； （2）设备的启停自动控制； （3）根据室温度的高低实现冷热源控制系统和加湿器控制系统的全面自动调节与控制； 四、空调系统组成： 中央空调系统主要包括通风管道、回风机控制系统、新风机控制系统、加热盘管控制系统、加湿器控制系统、制冷控制系统、控制按钮等。 五、主界面的设计： 1、构建组态画面 本次设计的中央空调系统主要针对水系统的制冷系统、加热系统及加湿系统的监控，故组态画面由空调监控主画面、温度指示、湿度指示、阀门指示组成。主画面如图1所示。
图1 主画面 2、组态王与现场的I/O设备直接进行通讯 I/O设备的输入提供现场的信息，例如：产品的位置、机器的转速、炉温等等。I/O设备的输出通常用于对现场的控制，例如启动电动机、改变转速、控制阀门和指示灯等等。有些I/O设备，其本身的程序完成对现场的控制，程序根据输入决定各输出值。 输入输出的数值存放在I/O设备的寄存器中，寄存器通过其他地址进行引用。大多数I/O设备提供与其他设备或计算机进行通讯的通讯端口或数据通道，组态王通过这些通讯通道读写I/O设备的寄存器，采集到的数据可用于进一步的监控。不需要读写I/O设备的寄存器，组态王提供一个数据定义方法，定义了I/O变量后，可直接使用变量名用于系统控制、操作显示、趋势分析、数据记录和报警显示。 在本次设计过程中现场的I/O设备主要采用的是亚控仿真PLC。 3、组态王与PLC连接 （1）组态王与仿真设备连接 将仿真软件与组态王软件连接，在组态王设备定义里定义设备为亚控—仿真PLC。如图2，图3所示，
课程名称：电气控制及PLC课程设计院部名称：机电工程 专业：电气工程及其自动化 班级： 学生姓名： 学号： 课程设计地点： 课程设计学时： 指导教师： 金陵科技学院教务处制
摘要 一绪论 1.1相关背景知识 二轧钢机控制系统PLC硬件设计2.1 轧钢机的控制要求 2.2 选择机型 2.3 PLC输入输出及IO地址分配2.4 电气连接图 2.5 轧钢机控制系统的保护系统三轧钢机控制系统PLC软件设计 3.1 梯形图设计 3.2 基本PLC语句对应指令 3.3 系统调试 四课程设计总结 五参考文献
论文阐述了可编程控制器PLC在自控轧钢机监控系统中的应用，介绍了轧钢机的PLC控制系统的总体设计方案及设计过程，列出了具体的主要硬件电路，电梯的控制梯形图，在分析处理随机信号逻辑关系的基础上，指出了PLC的编程方法。本次所做的设计课题是基于PLC的自控轧钢机监控系统，它在钢铁生产过程中十分重要，主要采用S7-200系列机型进行程序设计，利用组态王软件对自动轧钢机进行画面组态，基于PLC自控轧钢机监控系统这个课题对现在的工业发展必不可少，不仅提高效率，而且能加快现在工业的快速发展。 关键词：轧钢机，PLC，组态
一绪论 1.1相关背景资料 轧钢机的正常运行是安全生产追求的重要目标，所以监控设备的设计调试技术的高低是保证轧钢系统正常运转的主要因素。因此，保证监控系统设备设计调试质量对轧钢系统运转正常减少故障的发生率具有非常重要的意义根据我国现阶段的实际情况对轧钢系统的运行安全又提出了更高的要求。另外，面对信息技术特别是计算机网络技术的飞速发张，我国监控系统正在由站控向线控和面控式的调度集中控制方式转型。因此，如何适应新发展的新形势，利用现代新技术，建立以预防为主的保障轧钢系统设备安全的计算机辅助设计调试及故障诊断系统是研究解决的重大课题。为了保持轧钢系统处于良好的工作状态，我国及外国许多的企事业实施了多种维护制度。主要包括年修、大修、厂修、假修等定期维修，以及不定期维修和日常维修等。这些制度的严格执行，为轧钢系统的安全奠定了基础。但是，总体而言，这些维修制度均具有超前或事后维修的特点，缺乏基于设备状态维修的预测性和设备维修的经济性。因此，面对液压设备对安全要求越来越高的形势，由超前或事后维修向基于状态维修，已经成为维修制度改革的方向。状态修的重要手段是采用先进的设计调试及检测诊断设备和方法，建立安装调试及故障检测计算机支持系统。 目前，我国基于PLC轧钢机监控系统已经不同程度得到了推广应用，设计调试及故障诊断计算机支持系统还处于研究开发阶段。由于轧钢系统本身结构的复杂性，尤其是控制系统的复杂性，以及受设备使用和环境等因素的影响，实际造成设计调试的出现故障的原因是很复杂的，具有明显的随机性、不确定性、和模糊性。现场分析、判断和现场处理故障，往往需要依赖维修人员对设备安装调试及故障的机理的把握程度和经验。这就难免由于经验不足而导致失误，造成设备调试过程中经常出现各种问题。延误安装调试和维修时间。因此，研究安装调试及故障诊断专家系统具有实际意义的。 1.2 课程设计的目的 （1）了解常用电气控制装置的设计方法、步骤和设计原则。 （2）学以致用，巩固书本知识。通过训练，使学生初步设计具有电气控制装置的能力，从而培养学生独立工作和创造的能力。
自动化专业 控制系统软件设计 指导教师： 题目：混合配料监控系统实现软件：组态王 组别： 学生姓名： 学生班级： 完成日期：
目录 一、组态王软件概述 (1) 二、设计背景 (3) 三、设计题目以及要求.................. 错误！未定义书签。 1 题目 (3) 2 对象描述.......................... 错误！未定义书签。 3 测量信号 (3) 4 控制要求 (3) 5 设计内容 (4) 四、实验目的 (4) 五、实验步骤 (4) (一) 创建组态画面 (4) (二) 程序设计 (9) 六、结束语 (11) 七、参考书目 (12) 一、组态王软件概述 组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于议题，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。它给予Microsoft Windows XP/NT/2000/7操作系统，用户可以在企业网络的所有层次
的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本以及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和鼓掌诊断，到网络结构的分布式大型集中监控管理系统的开发。 组态王软件结构由工程管理器、工程浏览器及运行系统组成。 工程管理器：工程管理器用于新工程的创建和已有工程的管理，对一游工程进行搜索、添加、备份、恢复以及实现数据词典的导入和导出等功能。 工程浏览器：工程浏览器是一个工程开发设计工具，用于创建监控画面、监控的设备及相关变量、动画链接、命令语言以及设定运行系统配置等的系统组态工具。 运行系统：工程运行界面，从采集设备中获得通讯数据，并依据工程浏览器的动画设计显示动态画面，实现人与控制设备的交互操作。
. 可编程技术课程设计（2015—2016学年第二学期） 基于PLC的液位控制系统 姓名：张某某 学号： 专业： 指导老师：赵运基 成绩评定： 2016年5 月3 日
目录 1 绪论 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 课题研究的目的和意义 (1) 1.3 课题液位控制系统的介绍 (2) 1.3.1 课题的设计思路 (2) 1.3.2 课题主要完成的工作 (3) 2 基于PLC的液位控制系统的总体方案设计 (4) 2.1 液位控制系统的流程 (4) 2.2 液位控制系统的主要功能 (5) 3 液位控制系统的硬件方案与设计 (6) 3.1 上位机硬件与电气控制系统的设计 (6) 3.2 PLC的选型及模块配置 (6) 3.3 系统的硬件结构图 (7) 3.4 下位机PLC的选型及附件的选取 (8) 4 液位控制系统的软件设计 (11) 4.1 上位机监控系统的设计 (11) 4.1.1 组态软件组态王的简介 (11) 4.1.2监控程序的设计步骤 (12) 4.1.3监控系统的组成 (12) 4.2 下位机程序设计 (15) 4.2.1 PLC的程序设计 (15) 4.2.2 PLC控制编程 (17) 4.3 本章小结 (18) 5 样机试制及实验分析 (19) 5.1 样机试制 (19) 5.2 调试分析 (19) 5.3 本章小结 (20) 致谢 (21) 参考文献 (22) 附录 (23)
附录1：实物拍摄图 (23) 附录2：PLC串口通讯程序 (24) 附录3：组态王组态画面 (25)
摘要 液位控制系统是工业生产和日常生活中必不可少的关键环节。它是在固定的容器中通过保持溶液位置在某一特定的范围内上下波动的闭环系统，有了人工设置液位的特定的范围，能够保证后续的生产、生活处在低风险的环境下。液位自动控制系统经历了久远的发展历史，随着工厂企业规模的不断扩大和发展，人们生活质量的不断提高的需求，信息技术和自动控制技术的不断发展，相比于以前的人工看守、机械报警观察等方法，新一代的液位控制系统必将朝着信息化和智能化的方向快速发展。 本文主要研究了一种通过可编程控制器Programmable Logic Controller（以下简称PLC）和系统组态软件组态王相结合的自动液位控制系统的设计首先对自动液位控制系统的发展现状，应用前景进行了论述，在传统液位控制系统的基础上，提出了系统的总体设计方案和基本组成结构，并对系统的相关设备，如液体流量计的计算和控制原理，技术参数等进行了介绍。 然后，论文给出了液位控制系统电气控制部分的主要组成及采用PLC实现与上位机进行数据通讯，并将在上位机界面实时的显示液位，并且控制液位的流程。 最后，论文阐述了系统如何采用工控组态软件实现现场数据实时记录和监控，设计了配比系统的工艺流程、报表管理、设备监控、状态显示、故障显示及报警等功能界面，并详细介绍了每个界面的功能和使用方法，使现场的运行状况、运行数据都可以在中央控制室中掌握，并且可以通过人机界面来实现参数设置、状态控制的下达等功能。 关键字：组态王；PLC；自动液位控制
过程控制系统课程设计基于组态软件单容水箱过程控制系统 姓名： 学号： 班级： 专业： 指导教师：
目录 1 设计目的与要求 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 系统结构设计 (1) 2.1 控制方案 (1) 2.2 系统结构 (2) 3 过程仪表选择 (2) 3.1 液位传感器 (2) 3.2 电磁流量传感器............................... 错误！未定义书签。 3.3 电动调节阀 (3) 3.4 水泵 (3) 3.5 变频器 (4) 3.6 模块选择 (4) 4 系统组态设计 (4) 4.1工艺流程图与系统组态图设计 (5) 4.2 组态画面 (5) 4.3 数据字典 (6) 4.4 应用程序 (6) 4.5 动画连接..................................... 错误！未定义书签。总结. (12) 参考文献 (12) 附录A 单回路控制系统PID控制算法 (13) 附录B PID控制算法流程图 (13)
1. 设计目的与要求 1.1 设计目的 通过组态软件，结合实验已有设备，按照定值系统的控制要求，根据较快较稳的性能要求，采用但闭环控制结构和PID控制规律，设计一个具有美观组态画面和较完善组态控制程序的液位单回路过程控制系统。 1.2 设计要求 (1) 根据液位单回路过程控制系统的具体对象和控制要求，独立设计控制方案，正确选用过程仪表。 (2) 根据液位单回路过程控制系统A/D、D/A和开关I/O的需要，正确选用过程模块。 (3) 根据与计算机串行通讯的需要，正确选用RS485/RS232转换与通讯模块。 (4) 运用组态软件，正确设计液位但回路过程控制系统的组态图、组态画面和组态控制程序。 (5) 提交包括上述内容的课程设计报告。 2. 系统结构设计 2.1 控制方案 整个过程控制系统由控制器、调节器、测量变送、被控对象组成。在本次控制系统中控制器为计算机，采用算法为PID控制规律（见附录A和附录B），调节器为电磁阀，测量变送为HB、FT两个组成，被控对象为流量PV。结构组成如下图2.2所示。 当系统启动后，水泵开始抽水，通过管道将水送到上水箱，由HB返回信号，是否还需要抽水到水箱。若还需要（即水位过低），则通过电磁阀控制流量的大小，加大流量，从而使下水箱水位达到合适位置；若不需要（即水位过高或刚好
课程设计说明书 课程设计名称：工厂电气课程设计 课程设计题目：装配流水线模拟控制设计 学院名称： XXX 专业： XXX 班级： XXX 学号：XXX 姓名： XXX 评分：教师： XXX 2012 年 6 月 21 日 电气控制技术课程设计任务书 20 11 －20 12 学年第二学期第 19 周－ 19 周
摘要 本次设计主要是介绍PLC模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态王软件和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。通过PLC模拟控制和组态王的监控，本文实现了装配流水线的控制和监视。PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控在工业自动化生产中，由于PLC控制具有一系列的的优点，而且便于控制，深受企业的喜爱，同时运用组态软件进行监控生产流程，更是让整个过程变得可视化。而且工业自动化通用组态软件-组态王软件系统与最终工程人员使用的具体的PLC或现场部件无关。对于不同的硬件设施，只需为组态王配置相应的通讯驱动程序即可。组态王支持一系列的硬件设备，包括可编程控制器（PLC）、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等等。所以在装配流水线上PLC的模拟控制运用的越来越广泛. 关键词 PLC控制；下位机执行；上位机监控；组态王监控
目录 1 课题内容及要求.......................................... 1.1 设计目的.................................................... 1.2设计任务及要求 .............................................. 1.3 设计原理.................................................... 2 硬件设计................................................ 2.1 硬件组成.................................................... 2.2硬件电路图 .................................................. 2.2.1 接线过程.................................... 2.2.2接线图 ...................................... 2.2.3 I/O 分配表.................................. 3软件设计 ................................................ 3.1软件程序 .................................................... 3.1.2 PLC程序（STL语句）......................... 3.1.3 软件流程图.................................. 4 PLC控制系统介绍 ....................................... 4.1基本介绍 .................................................... 4.2 PLC的功能 .................................................. 4.3 PLC的特点 ................................................. 4.4 PLC控制系统的设计基本原则................................. 5参考文献 ................................................ 6 心得体会................................................ 1 课题内容及要求 1.1 设计目的 (1) 熟悉可编程序控制器的使用方法 (2) 练习用电脑输入，修改和调试程序的方法 (3) 练习辅助继电器和定时器的使用 (4) 利用可编程序控制器对简单系统进行控制的过程 1.2设计任务及要求
毕业论文 标题：基于PLC与组态技术机械手的控制系统
摘要 (1) 引言 (2) 一、机械手控制系统的工作要求 (4) 二、下位机PLC控制系统设计 (5) 2.1机械手控制PLC 输入输出端子分配 (5) 2.2机械手控制PLC顺序功能图 (5) 2.3机械手控制PLC外围接线图 (6) 2.4机械手控制PLC梯形图 (7) 三、系统上位机组态设计及功能实现 (10) 3.1设备连接 (10) 3.2通讯设备参数设置 (10) 3.3构造数据库 (11) 3.4监控界面的设计和动画连接 (12) 3.5系统运行 (14) 四、系统调试 (16) 4.1使用设备 (16) 4.2调试过程 (16) 五、设计过程遇到的问题及解决方法 (17) 总结 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21) 附录1 .................................. 错误！未定义书签。附录2 .................................. 错误！未定义书签。
本设计主要介绍了基于组态王与PLC实现对机械手控制系统设计，开发PLC控制系统与上位机监控界面。组态王通过设备驱动程序从现场硬件设备获取实时数据并处理，以动画的方式在上位机屏幕上显示，同时按照组态要求和操作人员的指令使机械手按照设定的轨迹运行，并且将现场动画在监控界面中显示出来。该系统可以很好的实现机械手的自动控制和管理。 关键词：机械手； S7-200 PLC；组态王
随着科学技术的迅速发展，我国正在进行由手工操作到机械控制的变革。机械手的设计与控制对工业自动化的发展是不可缺少的，它的到来加速了企业变革，在工业自动化的生产中，无论是单机床还是组合机床、以及自动化生产流水线都要用机械手完成工件的取放甚至更复杂、更精密的零件加工。 机械手是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线，他是一门迅速发展起来的新兴技术。目前机械手虽然还不如人手那样灵活，但是他具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，因此，机械手越来越广泛地得到应用。 在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专用机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的还要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构以及根据不同类型的加紧机构，设计成典型的通用机构，所以便根据不同的作业要求选择不同类型的基加紧机构，即可组成不同用途的机械手。既便于设计制造，有便于更换工件，扩大应用范围。 现代工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。专用机床是大批量生产自动化的有效的办法；控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化,工业机械手就是为实现这些工序的自动化而生产的。机械手是能够模仿人体上肢的部分功能，可以对其进行自动控制使其按照预定要求输送制品或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。自上世纪六十年代，PLC设计的机械手被实现为一种产品后，对它的开发应用也在不断发展，它可以在减轻繁重的体力劳动、改善劳动条件和安全生产；提高生产效率、稳定产品质量、降低废品率、降低生产成本、增强企业的竞争力等方面起到及其重要的作用。用西门子S7-200 PLC控制。 上位机监控系统采用组态王组态软件设计，组态王6.53是由亚控科技有限
电气技术课程设计项目五水塔水位控制 学院：信息工程学院 班级：xxxx 姓名：xxx 学号：xxxx 日期：2015年1月11日
一．目的和实验内容 目的：1、用PLC构成水塔水位自动控制系统。2、掌握PLC的过程控制，可编程控制器可选用三菱、西门子和罗克韦尔品牌。3、利用组态王软件监测及控制PLC的运行，实现控制对象的模拟运行。 主要内容： 1.PLC的认识与使用：PLC的外观、电源、输入/输出端口、COM端、通信接口、外部负载、负载电源、扩展单元、模块、编程器； 2.基本操作练习：启动、停止、编程与程序传送、电源与输入/输出端口接线；要求所有的按键操作采用触摸屏通过485总线来完成。 3.编程与仿真软件的学习与使用； 4.应用程序的设计与调试运行及演示。 5、利用组态王软件，实现控制对象的模拟运行。 当水池水位低于低水位时（S4为ON），阀Y打开进水（Y为ON），同时定时器开始定时，4秒后，如果S4还不为OFF，那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，水池水位到达满水位S3转为ON，阀Y关闭（Y为OFF）停止进水。 水塔水位低于低水位时S2为ON，此时若水池不为低水位（S4为OFF），水泵电机M起动运转抽水。当水塔水位高于高水位时S1为ON，水泵电机M停止。 水池为低水位时水泵不能启动抽水。若水泵启动运转20秒后水塔仍为低水位，则水泵电机指示灯M闪烁报警。
二．水塔水位控制的实验面板图 上图下框中的S1、S2、S3、S4分别接PLC的输入点。M、Y分别接PLC的输出点。用钮子开关模拟各水位开关S1——S4。 利用组态王软件结合所采用的PLC, 操作钮子开关，模拟各水位开关的动作，运行本控制系统。 三、组态王的软件设计 (1) 建立组态王新工程 打开组态王6.55，要建立新的组态王工程，选择菜单“文件\新建工程” 单击“下一步”继续。弹出“新建工程向导之二对话框”，如图下所示。