基于kingview6.5的双储液灌自动控制系统设计

毕业论文题目：基于组态王6.5 的串级PID 液位控制系统设计学院：东北石油大学秦皇岛分校专业：生产过程自动化姓名：李秋峰指导教师：刘文龙摘要开发经济实用的教学实验装置、开拓理论联系实际的实验内容，对提高课程教学实验水平，具有重要的实际意义。

就高校学生的实验课程来讲，由于双容水箱液位控制系统本身具有的复杂性和对实时性的高要求，使得在该系统上实现基于不同控制策略的实验内容，需要全面掌握自动控制理论及相关知识。

本文通过对当前国内外液位控制系统现状的研究，选取了PID 控制、串级PID 控制等策略对实验系统进行实时控制，通过对实验系统结构的研究，建立了单容水箱和双容水箱实验系统的数学模型，并对系统的参数进行了辨识，利用工业控制软件组态王6.5，并可通用于ADAM 模块及板卡等的实现方案，通过多种控制模块在该实验装置上实验实现，验证了实验系统具有良好的扩展性和开放性。

关键词：双容水箱液位控制系统串级PID控制算法组态王6.5 智能调节仪目录前言 (1)第一章串级液位控制系统介绍 (2)1.1 国内外研究现状. (2)1.1.1 液位控制系统的发展现状 (2)1.1.2 液位控制系统算法的研究现状 (2)1.2 PID 控制算法的介绍 (3)1.2.1 PID 控制算法的历史 (3)1.2.2 PID 控制各环节作用 (4)1.3 串级控制系统介绍 (4)第二章水箱液位控制系统的建模 (5)2.1 水箱液位控制系统的构成 (6)2.2 液位控制的实现 (5)2.3 单容水箱建模............................................................................. (5)2.4 双容水箱建模 (6)2.4.1 双容水箱数学模型 (6)第三章组态王6.5 简介与操作界面的设计 (8)3.1 组态王6.5 简介.............................................................................................. (8)3.2 基于组态王6.5 的液位控制系统上位机部分设计.......................................................... .9 3.2.1 建立新工程...................................................................................................................... .9 3.2.2 定义外部设备.............................................................................................. .. (10)3.2.3 动画设计...................................................................................................... .. (11)3.2.3 组态王6.5 的控件中选择历史曲线绘制................................................... .. (11)第四章总结与展望 (12)参考文献 (13)谢辞 (14)第一章串级液位控制系统介绍1.1 国内外研究现状1.1.1 液位控制系统的发展现状水箱液位控制系统实验装置最初的研发与生产是由德国Amira 自动化公司完成的，由于当时该实验装置的价格太高，在国内只有少数高校引进了此设备，如哈尔滨工业大学，吉林大学、浙江大学等。

基于MCGS的双储液罐双水位监控设计说明书学院：机电工程学院班级：姓名：学号：指导教师：目录1.话题意义及背景……………………………………………………2.设计思路及要求……………………………………………………3.设计过程………………………………………………………………………….4.运行情况………………………………………………………………………….5.附录…………………………………………………………………………………...一、话题意义及背景计算机技术和网络的飞速发展为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷的组建性能良好的监控系统，并通过采用远程监控及诊断等先进技术使得系统更加安全可靠，在这方面组态软件可以为你提供强有力的软件支持，所以本次设计的主要任务是通过组态软件来设计一个双储液罐水位监控系统，其中系统要包括系统的特性显示、系统离散量报警、模拟量报警、用户管理、实时趋势曲线、历史趋势曲线的功能，通过一些功能画面可以让我们更好的了解这个监控系统，例如使用棒图的上下变化来显示液位、温度的变化。

二、设计思路及要求利用MCGS或组态王软件、IPC和PLC（或I/O板卡、模块）构成双储液罐双水位自动控制系统，实现以下控制要求：（1）对两水罐的水位、温度进行检测，并将下水罐和上水罐液位都控制在给定值。

运行中，应能人工输入水位给定值，并且具有水位手动控制和自动控制功能。

（2）具有生产流程显示、温度、上下液位指示、计算机手动控制、自动控制和手/自动切换功能。

（3）设计报警画面，报表、实时趋势曲线、历史趋势曲线画面。

要求能够查阅双储液罐双水位系统监控的相关资料;根据控制要求制定控制方案、选择I/O接口设备，正确画出水位控制系统电路原理图；能够应用MCGS或Kingview组态软件进行监控画面的制作和程序编写、调试。

（4）自动控制策略：为提高控制品质，提出总水量的概念。

总水位=下水位*下罐底面积+上水位*上罐底面积。

1 引言随着现代化大型工业生产自动化的不断兴起以计算机控制系统生产的企业越来越多。

工业自动化技术的巨大变化，用户可以利用组态软件方便快捷的组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠，在这方面，组态王工控组态软件将为我们提供强有力的软件支持[1]。

1.1 背景组态王工业自动化控制组态软件（以下简称组态王工控组态软件）为用户建立全新的过程控制系统提供了一整套解决方案。

组态王工控组态软件是一套32位工控组态软件，可稳定运行于Win98,Winxp,Win2000, Win Nt操作系统，集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输、双机热备、工程报表、历史数据与曲线等诸多强大功能于一身，并支持国内外众多数据采集与输出设备，广泛应用于石油、电力、化工、钢铁、矿山、冶金、机械、纺织、航天、建筑、材料、制冷、交通、通讯、食品、制造与加工业、水处理、环保、智能楼宇、实验室等多种工程领域。

本论文以一个工程实例对组态王工控组态软件的特点与功能进行综合性描述[2]。

1.2 课题的提出在现今社会，对车间进行有效的的监控，具有十分重大的意义[3]。

传统的车间因为其自动化程度不高、安全可靠程度不够等诸多原因已经不能满足要求。

本文正是设计一套集安全性、精确性、可操作性等优越性能为一身的系统为出发点。

本文以某车间为背景开发了液位的监控系统，通过对车间工艺的分析与研究，确立了驾控系统的控制对象和控制目的，给出了系统的总体设计方案，系统硬件组态的开发方案，实现了现场信号的采集、处理、报警连锁及控制功能[4]。

2 KingVIEW介绍2.1 什么是组态王组态王是北京亚控科技发展有限公司开发的一种组态软件，它可以运行在Windows98、WindowsNT和Windows2000操作系统下，目前最新版本是6.51版[5]。

组态王为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能[6]。

双储液罐水位监控系统设计讲解首先，需要选择适合的液位传感器。

液位传感器是监测液位变化的关键部件，通常使用的传感器有浮子式液位传感器、压阻式液位传感器和超声波液位传感器等。

选择合适的传感器需要考虑液体的性质、温度和压力等因素。

其次，需要选择合适的信号传输方式。

对于双储液罐水位监控系统，可以选择有线传输方式或者无线传输方式。

有线传输方式可以提供更稳定和可靠的信号传输，但安装和布线比较复杂。

无线传输方式虽然省去了布线的麻烦，但信号的稳定性和可靠性较有线传输方式要差一些。

第三，需要选择合适的控制器和显示器。

控制器可以对信号进行处理，判断液位情况，并作出相应的控制动作。

显示器可以实时显示液位数据，并提供报警提示。

控制器和显示器的选择要根据具体的需求和系统的规模来确定。

第四，需要确定报警条件和处理方法。

当液位超过或者低于一定阈值时，系统应该能够发出警报，并采取相应的措施来避免意外情况的发生。

报警条件和处理方法根据不同的液体性质和储液罐的要求来确定。

在系统设计过程中，还需要考虑系统的稳定性和可靠性。

液位监控系统是为了确保储液罐的安全运行，因此系统必须具备稳定性和可靠性。

在选择传感器、控制器和显示器时，要选择具备高质量和可靠性的设备，并进行适当的维护和保养。

此外，还应该考虑系统的扩展性和可操作性。

随着储液罐规模的扩大，系统的监控范围也会扩展。

同时，系统操作应该简便易行，方便维护和管理。

综上所述，双储液罐水位监控系统设计时需要选择适合的传感器、信号传输方式、控制器和显示器，并确定合适的报警条件和处理方法。

同时，要考虑系统的稳定性、可靠性、扩展性和可操作性。

通过合理的设计和配置，可以保障储液罐的安全运行。

专业方向课程设计报告题目：基于组态王的双储液罐单水位PID控制系统设计摘要本文主要实现基于组态王的双储液罐单水位PID控制系统，通过对实验系统结构的研究，运用所学的MATLAB知识建立了单容水箱实验系统的数学模型，并对系统的参数进行了辨识，用工业控制软件组态王6.5，使其具有报警画面，历史曲线，实时曲线，报表画面。

关键词：双储液罐，PID控制系统，单容水箱，组态王6.5ABSTRACTThis paper based on the configuration of the double tank water level single PID control system ,make water tank water level, water tank temperature detection, and water tank level control at a given value.Through the study on the structure of the experimental system, uselearned knowledge of MATLAB to establish a single volume tank experimental system mathematical model, and the parameters of the system are identified,use industrial control software kingview 6.5, enables it to have the alarm screen, historical curve, real-time curve, statements frame.KEY WORDS:Double liquid storage tank,PID control system,single volume tank，Configuration king 6.5目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章绪论 0第2章系统总体方案 (1)2.1控制系统构成 (1)2.1控制系统过程 (1)第3章水箱建模及参数整定 (2)3.1 水箱的建模过程 (2)3.2 水箱液位的PID整定 (4)第4章组态王6.5简介与操作界面的设计 (5)4.1组态软件介绍 (5)4.2基于组态王6.5的液位控制系统上位机部分设计 (6)4.2.1上位机主控画面 (6)4.2.2上位机功能画面 (9)第5章结论与展望 (8)致谢 (9)参考文献 (10)第1章绪论随着现代科学技术的迅猛发展，工业生产的规模越来越大，结构也越来越复杂，从而使控制对象、控制器以及控制任务和目的日益复杂，而对系统的精度、响应速度和稳定性的要求却越来越高。

基于组态王6.55的双容水箱控制系统设计
王彦力;赵丽娟;张亮霞
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2024(60)2
【摘要】双容水箱作为调节和控制液位的工具,其规模不断扩大、复杂程度不断提高。

传统的控制方法很难达到理想的控制效果。

基于组态王6.55软件设计的控制系统,能够控制双容水箱的液位,使其处于安全范围。

当液位超出安全范围时,系统进行报警并打印报表,输出当前值。

主控画面能直观显示双容水箱液位控制的结果。

经验证,该控制系统画面简单、直观,操作便捷,可应用于双容水箱的实际控制。

【总页数】3页(P206-208)
【作者】王彦力;赵丽娟;张亮霞
【作者单位】宁夏理工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.基于组态王与MATLAB的双容水箱液位模糊控制系统
2.基于组态王软件的双容水箱流量监控系统设计
3.基于组态王和Matlab的双容水箱液位控制
4.基于滑模控制的双容水箱液位系统设计
5.基于模糊PID的双容水箱液位控制系统设计
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于软件King View 6.53的监控系统滴灌PC机监控施肥装置控制系统设计[摘要]随着生产和科技的发展，针对滴灌施肥控制系统中的实际情况，本设计采用基于软件King View 6.53的监控系统，结合传感器技术、PLC技术和微机监测技术构建计算机监控系统。

随着现代控制技术的发展，本设计以PC机作为上位机，实时监控液位、流量、压力及各种肥的浓度等被控量的信息状态，不但可以使用户实时了解被控量，而且可以很方便的下达控制指令。

在滴灌施肥过程中通过上位PC机的实时监控程序对施肥过程中的状态参数（如EC/PH值、流量、液位、实时曲线等）进行实时显示，对数据进行保存和处理，并且能够按照用户设置的施肥程序实时自动的控制施肥液浓度、施肥量和施肥时间等参数，执行精确的施肥过程，提高农产品的产量和品质。

本设计使用的King View 6.53软件以及其所带的控件构成的系统能够完成数据的采集，监测，实时控制等功能，同时完成数据保存、查看以及报警功能等等，实现趋势分析、显示。

本设计完全能实现滴灌施肥控制系统中监测与控制，能够满足用户的需求。

关键词：滴灌施肥自动控制组态软件可编程控制器Fertigation device control system designAbstract: with the development of production and technology, in view of the actual situation in the control system of drip fertigation, the design of the monitoring system software based on King View 6.53, construction of computer monitoring system combined with the sensor technology, PLC technology and computer monitoring technology. With the development of modern control technology, the design of the PC machine as the position machine, real-time monitoring of liquid level, flow, pressure and concentration of various fertilizer amount charged state information, not only can the user real-time understanding of the controlled quantity, but also can make control instruction is very convenient. Through the upper PC real-time monitoring program of state parameters in the process of fertilization in drip irrigation and fertilization process (such as EC/ pH, flow, level, real-time curve) for real-time display, preservation and processing of the data, and the parameters can be set by the user application program of real-time automatic control of fertilizer solution concentration, amount of fertilizer and fertilization time, perform fertilization process accurately, improve the yield and quality of farm products.System design using King View 6.53 software and control the belt can complete the data collection, monitoring, real-time control functions, at the same time, data save, view and alarm functions and so on, trend analysis, display. This design can fully and control to realize monitoring of drip fertigation control system, to meet the needs of users.Keywords:programmable controller automatic control configuration software of drip fertigation目录目录第一章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2滴灌施肥的国内外发展概况 (1)1.3课题研究的研究内容及研究意义 (2)第二章滴灌施肥控制系统总体方案设计 ............................... - 4 - 2.1灌溉施肥系统总方案设计. (4)2.2滴灌施肥监控系统的一般结构 (5)2.2.1集中式计算机监控系统 ..................................... - 5 -2.2.2分布式计算机监控系统 ..................................... - 6 -2.3监控系统的总体方案.. (9)2.4控制系统方案设计原则 (10)第三章硬件设备选用及PLC编程 .................................... - 11 - 3.1主要硬件设备选用 (11)3.1.1 S7-200系列CPU226及EM231简介 .......................... - 11 -3.1.2 AB变频器 ............................................... - 12 -3.1.3大连海峰超声波流量计 .................................... - 13 -3.2PLC编程.. (14)第四章组态王软件介绍 ............................................ - 34 - 4.1组态王特点 (34)4.2组态王软件的组成概述 (39)4.3用组态王建立应用程序项目的一般过程 (40)第五章滴灌施肥监控系统程序的开发与设计 .......................... - 42 - 5.1组态软件的界面设计. (42)5.1.1主画面 .................................................. - 42 -5.1.2用户配置画面 ............................................ - 42 -5.1.3报警画面 ................................................ - 43 -5.1.4参数修改画面 ............................................ - 43 -5.1.5历史曲线画面 ............................................ - 44 -5.1.6历史数据报表画面 ........................................ - 44 -5.2程序的开发与编写 (47)总结 ............................................................. - 52 - 参考文献 ......................................................... - 53 - 致谢 ............................................................. - 54 -第一章绪论在滴灌施肥系统的运作过程中，只有做到各参量的准确把握与控制，才能保障农作物能够健康生长的基本要求，达到提高农作产量的目的。

##大学本科生毕业论文（设计）本科毕业论文(设计)题目：基于组态王6.5的串级PID液位控制系统设计学院：自动化工程学院专业：自动化姓名：###指导教师：###2011年6 月5 日##大学本科生毕业论文（设计）Cascade level PID control system based on Kingview 6.5摘要开发经济实用的教学实验装置、开拓理论联系实际的实验内容，对提高课程教学实##大学本科生毕业论文（设计）验水平，具有重要的实际意义。

就高校学生的实验课程来讲，由于双容水箱液位控制系统本身具有的复杂性和对实时性的高要求，使得在该系统上实现基于不同控制策略的实验内容，需要全面掌握自动控制理论及相关知识。

本文通过对当前国内外液位控制系统现状的研究，选取了PID控制、串级PID控制等策略对实验系统进行实时控制；通过对实验系统结构的研究，建立了单容水箱和双容水箱实验系统的数学模型，并对系统的参数进行了辨识；利用工业控制软件组态王6.5，并可通用于ADAM模块及板卡等的实现方案，通过多种控制模块在该实验装置上实验实现，验证了实验系统具有良好的扩展性和开放性。

关键词：双容水箱液位控制系统串级PID控制算法组态王6.5 智能调节仪AbstractIt is significant to develop applied experiment device and experiment content which combines theory and practice to improve experimental level of teaching.Based on the current situation of domestic and international level control system, selected the PID control, cascade PID control strategies such as real-time control of experiment system.Through the study of the structure of experimental system, a single let water tank and double let water tank experiment system mathematical model was founded, and the parameters of the system is identified.Industrial control software configuration king 6.5 is used in experiment, ADAM module and boards, etc can also be suitable for this experiment, through a variety of control module on the device in the experiment verified experimental realization, experimental system has good expansibility and openness.Key Word Double let water tank liquid level control system Cascade PID control algorithm Configuration king 6.5 Intelligent adjusting instrument##大学本科生毕业论文（设计）目录前言 (1)第一章串级液位控制系统介绍 (2)1.1 国内外研究现状 (2)1.1.1液位控制系统的发展现状 (2)1.1.2液位控制系统算法的研究现状 (2)1.2 PID控制算法的介绍 (3)1.2.1 PID控制算法的历史 (3)1.2.2 PID控制各环节作用 (4)1.3 串级控制系统介绍 (4)1.4 本文的主要工作 (4)第二章水箱液位控制系统的建模 (6)2.1 水箱液位控制系统的构成 (6)2.2 水箱的建模过程 (7)2.2.1 单容水箱的建模过程 (7)2.2.2 二阶双容水箱的对象特性 (8)2.3水箱液位控制参数辨识方法 (11)2.3.1 单容上水箱的参数辨识 (11)2.3.2 二阶双容水箱的下水箱对象参数辨识 (12)2.4 水箱液位PID参数整定方法 (14)2.4.1上水箱液位的PID整定 (14)2.4.2 主回路和副回路的PID参数整定 (15)第三章组态王6.5简介与操作界面的设计 (17)3.1 组态王6.5简介 (17)3.2基于组态王6.5的液位控制系统上位机部分设计 (18)3.2.1 建立新工程 (18)3.2.2定义外部设备 (19)3.2.3动画设计 (21)##大学本科生毕业论文（设计）3.2.3 组态王6.5的控件中选择历史曲线绘制 (23)第四章设计实验 (24)4.1 设备的连接和检查 (24)4.2 系统连线 (24)4.3 实验步骤 (26)第五章总结与展望 (30)谢辞 (31)参考文献 (31)##大学本科生毕业论文（设计）前言随着现代科学技术的迅猛发展，工业生产的规模越来越大，结构也越来越复杂，从而使控制对象、控制器以及控制任务和目的日益复杂，而对系统的精度、响应速度和稳定性的要求却越来越高。

基于组态王6．5＋ＤＤＣ的流量液位串级控制系统设计【摘要】：在过程控制实验室的硬件基础上开发基于组态软件组态王（Kingview）6.5的流量液位串级控制实验系统，该实验系统完全可模拟工业生产过程中过程装置的流量、液位等工艺参数的自动控制。

该串级控制系统可以满足不同专业自动化控制科研与教学的需要。

【关键词】：串级控制系统；组态软件组态王中国分类号：TN6 文献标识码：A 文章编号：1002-6908(2007)0120057-011. 主要问题本次设计主要是完成流量液位串级控制系统的设计，组态，调试和对系统数据的分析。

如何设计合理的数字PID 控制算法，用组态王6.5实现对实验设备的监视控制,如何获取实验设备的控制数据和实现实时曲线和历史曲线的显示，如何进行参数整定，如何合理分析实验数据是要解决的主要问题。

2. 组态王组态原理“组态王”把每一台与之通讯的设备看作是外部设备，为实现组态王和外部设备的通讯，组态王通过内置的大量设备的驱动作为组态王和外部设备的通讯接口，在开发过程中只需根据工程浏览器提供的”设备配置向导”一步步完成连接过程即可实现组态王和相应外部设备驱动的连接，如图1组态王通讯原理图。

在运行期间，组态王就可通过驱动接口和外部设备交换数据，包括采集数据和发送数据/指令。

从而实现组态王对设备运行情况的监测和控制。

串级控制系统是在单回路PID控制的基础上发展起来的一种应用非常普遍的控制技术。

虽然单回路PID控制在控制一个变量时，大都能够完成控制任务。

但是，当系统中同时有几个因素影响同一个变量，或对象的容量滞后较大，负荷或干扰变化比较剧烈或比较频繁，或调节质量要求很高，或控制任务比较特殊，则采用单回路控制的方案就无效了。

串级控制系统就是在单回路的基础上，加入另一个PID单回路控制系统作为副回路，将两个单回路控制系统以一定的结构形式串联在一起，以实现很好的控制效果。

一般来说，主回路的选择是由主变量来确定的，多数由工艺要求决定；副变量的选择对于串级系统的设计至关重要，一般要求副变量能很好的影响主变量、副回路包括主要的和较多的干扰。

V ol .32N o.5M ay 2016赤峰学院学报(自然科学版)J our nalofChi f eng U ni ver s i t y (N at ur alSci ence Edi t i on )第32卷第5期(下)2016年5月基于M CG S 的双储液罐双水位控制系统的设计汪珺(合肥学院机械系,安徽合肥230062)摘要:组态软件M C G S 具有功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的突出特点.通过与其他相关的硬件设备结合,可以快速、方便的开发各种用于现场采集、数据处理和控制的设备.利用组态软件实现双储液罐双水位控制系统的设计,可监控水位,设定水位使系统自动运行,充分体现了现代工业高效集中的特点.关键词:组态软件M C G S ;双储液罐;控制系统中图分类号:TH 122文献标识码:A文章编号:1673-260X (2016)05-0165-021引言传统的双储液罐水位控制系统普遍采用继电器控制技术,由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制,使控制系统的体积增大,耗电多,效率不高且易出故障.随着计算机控制技术的发展,传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的组态控制技术所取代.组态技术充分利用了W i ndows 图形功能完备、界面一致性好的的特点,比以往的工业控制系统更具有通用性,在自动化领域有更广泛的应用[1].而且组态技术本身优异的性能使基于组态控制的水位控制技术系统变得经济、高效、稳定且维护方便.这种水位控制系统对改造传统的继电器控制系统具有相当的意义.建立快速稳定的数据传输通道,保证水位数据信息的实时性和准确性保证系统能够高度可靠地实施和运行.在保障水位测量功能的基础上,优化系统,降低系统费用.用户只需要通过简单的模块化组态就可构造自己的应用系统,如可以灵活组态各种智能仪表、数据采集模块,无纸记录仪、无人值守的现场采集站、人机界面等专用设备.2系统的工作原理及控制要求2.1双储液罐双水位控制系统的工作原理压力变送器将储液罐的水位经采集模块后,转换为1~5V 的电压信号或是4~20m A 的电流信号送入工控机,计算机利用工业组态软件(M C G S )对控制系统进行组态,编写控制算法完成相应的控制策略,同时对采集的数据进行计算、处理、显示,然后经模拟量输出通道输出控制量,去控制集成移相调控晶闸管交流模块来实现水位的调节与控制,从而实现水位连续控制使其稳定在设定值.从控制系统的角度来看,它构成了一个闭环的计算机控制系统,以水位偏差及偏差的变化率为输入变量来实现水位的自动控制.2.2系统的工艺过程及控制要求2.2.1系统组成被控对象由上下两个储液罐组成,上、下储液罐的水位和温度分别经过2个扩散硅压力变送器和温度变送器检测后变成4~20m A 信号输出给计算机.水位控制通过4个阀门,1个水泵进行.系统组成如图1所示:2.2.2系统信号流向温度、液位3路模拟信号经变送器转换成4~20m A 信号后,经250Ω电阻转换成1~5V ,分别送显示仪表和计算机.进计算机前,信号先经PCLD -9138端子板送入PC L-818L ,经A /D 转换后,被计算机采集到.根据采集到的信号情况,计算机输出控制信号给PCL-818L ,在经过PC LD -780端子板送给74LS07驱动中间继电器,使其得电后控制各电磁阀和泵的通断.信号检测电路如下图2所示:2.2.3系统控制要求(1)对上下两储液罐水位的检测;(2)将上下储液罐的水位控制在给定值,给定值运行中收稿日期:2016-01-24基金项目:2015年安徽省高等学校自然科学研究一般项目:《基于虚拟仪器的击球机器人研究》(K J 2015B 1105914);2016年度合肥学院优秀青年人才支持项目:《基于振动与噪声分析的顶煤放落程度检测关键技术研究》(16Y Q 10R C );高校优秀青年人才支持计划重点项目:《基于PX I Expr es s 技术的远程网络虚拟仿真测试实验平台及教学研究》(gxyqZ D 2016277)图1双储液罐双水位控制系统组成图图2信号检测电路图165--. All Rights Reserved.在画面上人工输入;(3)对上下储液罐的温度进行检测,并输出到显示仪表;(4)当水温太低时发出报警信号,并生成报表显示.2.2.4系统水位检测与控制由于静压力P=pgh,因此可以将水位检测量转换压力测量.可以选择两个扩散硅压力变送器,将它们直接安装在水罐底部,进行水位测量,它们可将水位信号转换成国际标准信号4~20m A 或0~5V 输出.扩散硅压力变送器输出0-5V ,电气连接线路如图3所示:水位调节通过对循环泵、上下罐进水阀、是上下罐排水阀的通断控制实现.控制方法如下:(1)上下水罐液位和低于给定总值时,停止一切排水,由外路进水.(2)上下水罐液位和高于给定总值时,停止一切进水,向外路排水.(3)上下水罐液位和等于给定总值时,不与外路交换:下罐液位值小于下液位给定值则由上罐排水给下罐;下罐液位值大于下液位给定值则上罐进水;下罐液位值等于下液位给定值则所有阀关闭.以上控制特点是水交换尽量在两罐之间进行,这样有利于节水.3系统软件设计3.1系统数据对象定义打开M C G S 实时数据库,根据表1添加实时变量.3.2M CG S 界面制作双击双储液罐双水位监控系统窗口,打开工具箱,从对象元件库插入元件:循环泵、上罐进水阀、上罐排水阀、下罐进水阀、下罐排水阀、扩散硅压力变送器、温度变送器、电加热器,并使用标签标出各元件.通过流动块工具在循环泵、下水罐、上水罐、上罐进水阀、上罐排水发、下罐进水阀、下罐排水阀之间画流动块.通过滑动输入器实现水罐水量控制;通过标签构件实现水量、温度的显示;通过报警显示构件实现报警实时显示;通过输入框构件实现上下罐液位给定值及温度给定值.完成后的M CG S 界面如图4所示.3.3动画连接(1)滑块动画设置:确定滑动块指向、主划线数目、对应数据对象名称和对应值,实现水罐水量控制;(2)液位实时显示动画设置、液位升降动画设置:实现储液罐水位随液位值变化;(3)设置循环泵、阀门的启停效果:在可见度页,将表达式设置为:循环泵,当表达式非零时,对应图符可见;(4)电加热器指示灯的动画设置:实现储液罐内温度控制;(5)管道流动变化动画设置:当加入和排出液体时,管道里液体和气体会随之流动;(6)报警显示构件动画设置:实现报警实时显示.3.4报表输出报表输出主要包括:1个标题(双储液罐双水位控制系统数据显示)、2个注释标签(实时报表、历史报表)、2个报表(实时报表、历史报表).实时报表用于将当前时间的数据变量按一定报告格式显示和打印出来;历史报表通常用于从历史数据库中提取数据记录,并以一定的格式显示历史数据.4结束语本系统基于组态软件设计控制,能够实现对两水罐的水位、温度进行检测并将下水罐和上水罐液位都控制在给定值,运行中应能人工输入给定值,并具有水位手动控制和自动控制功能.实现具有生产流程显示、温度、上下液位指示、计算机手动控制等功能和报警画面,报表、实时趋势曲线、历史趋势曲线画面.这种水位控制系统对改造传统的继电器控制系统具有相当的意义,它能够建立快速稳定的数据传输通道,保证水位数据信息的实时性和准确性保证系统能够高度可靠地实施和运行.———————————————————参考文献:〔1〕袁秀英.组态控制技术[M ].北京:电子工业出版社,2003.〔2〕马国华.监控组态软件及其应用[M ].北京:清华大学出版社,2003.〔3〕许志军.工业控制组态软件及应用[M ].北京:机械工业出版社,2005.〔4〕廖常初.可编程控制器应用技术第三版[M ].重庆:重庆大学出版社,1998.〔5〕张文明,刘志军.组态软件控制技术[M ].北京:清华大学出版社,2006.图3扩散硅压力变送器的电气连接线路图变量名称类型初值变量名称类型初值电加热器开关型0设定温度数值型20定时器开关型0时间到开关型0定时器复位开关型0下罐进水阀开关型0定时器启动开关型0下罐排水阀开关型0计时时间数值型0下罐液位数值型0上罐进水阀开关型0下液位给定值数值型0上罐排水阀开关型0下液位下限开关开关型0上罐液位数值型0下液位上限开关开关型0上液位给定值数值型0循环泵开关型上液位上限开关开关型0液罐水温数值型20表1双储液罐双水位监控系统变量分配表图4双储液罐双水位监控系统主界面图166--. All Rights Reserved.。