鄭雪嬌，焦 鍵

(重慶科創(chuàng)職業(yè)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，重慶 402160)

組態(tài)王軟件是基于MicrosoftWindowsXP/2000/NT 操作系統(tǒng)，由工程管理器、工程瀏覽器和運(yùn)行系統(tǒng)三部分組成的大型應(yīng)用軟件。監(jiān)控畫(huà)面的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行是由工程瀏覽器調(diào)用畫(huà)面制作系統(tǒng)和畫(huà)面運(yùn)行系統(tǒng)來(lái)完成的。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫(huà)顯示、報(bào)警和事件處理、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線、歷史趨勢(shì)曲線和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供檢驗(yàn)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況［1］。組態(tài)界面上既可實(shí)時(shí)觀察到系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，也可觀察前幾次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。該仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，一方面繼承傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的參與性和操作性的優(yōu)點(diǎn);另一方面又可利用計(jì)算機(jī)優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮其資源共享、直觀形象、動(dòng)態(tài)模擬、減少實(shí)驗(yàn)支出等優(yōu)點(diǎn)，克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足之處，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)效率。

水位監(jiān)控系統(tǒng)是我國(guó)住宅小區(qū)廣泛應(yīng)用的供水系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)方式均存在浪費(fèi)電力資源、效率低、自動(dòng)化程度不高等缺點(diǎn)，因此本次利用了組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)水位的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

1 系統(tǒng)控制要求

水位監(jiān)控系統(tǒng)組成如圖1 所示。水箱通過(guò)一臺(tái)水泵和相應(yīng)進(jìn)水管道為水箱供水，水箱出水管道連接到多個(gè)用戶，為用戶提供水源。為了保持水壓的相對(duì)穩(wěn)定，要求水箱的水位在合適的范圍內(nèi)。如果水箱水位低于下限，則水泵工作，為水箱注水;水位上升到上限，則關(guān)閉水泵。系統(tǒng)可進(jìn)行水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與顯示，要求設(shè)計(jì)報(bào)表輸出界面，生成水位參數(shù)的實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表，供監(jiān)控顯示和打印。建立曲線顯示畫(huà)面，生成水位參數(shù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線和歷史趨勢(shì)曲線［2］。

2 軟件設(shè)計(jì)過(guò)程

2.1 新建工程

啟動(dòng)“組態(tài)王”工程管理器(ProjManager)，選擇菜單“文件新建工程”或單擊“新建”按鈕，彈出“新建工程向?qū)В睂?duì)話框，按向?qū)崾?，選擇一個(gè)有效的路徑，設(shè)置工程的名稱(chēng)和工程描述，建立新工程，建好后的工程如圖1 所示。

圖1 新建工程及工程描述

2.2 定義設(shè)備和建立變量

本次設(shè)備采用PLC 中的亞控［3］。按供水設(shè)備要求做好設(shè)備連接、地址和通訊方式。

在數(shù)據(jù)詞典中建立工程所需變量，分別建立開(kāi)關(guān)、水泵、閥門(mén)為離散變量，設(shè)置水位為整型變量。為查詢方便，還設(shè)置了報(bào)表查詢變量。

2.3 建立畫(huà)面、動(dòng)畫(huà)連接

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，建立仿真畫(huà)面，包括水箱、水位變送器、閥門(mén)、水泵及連接管道等，建好的主畫(huà)面如圖2 所示。

圖2 主畫(huà)面

為了實(shí)現(xiàn)模擬仿真的效果圖，我們還需要對(duì)其每一個(gè)圖形和管道進(jìn)行動(dòng)畫(huà)鏈接。動(dòng)畫(huà)鏈接的過(guò)程中尤其注意其所對(duì)應(yīng)的變量，否則會(huì)達(dá)不到預(yù)期的效果。

2.4 命令語(yǔ)言

命令語(yǔ)言是能夠使組態(tài)王運(yùn)行的關(guān)鍵，所以語(yǔ)言編寫(xiě)要求準(zhǔn)確合理，否則會(huì)帶來(lái)不可估量的后果。水箱水位控制命令語(yǔ)句:

3 系統(tǒng)仿真

完成命令語(yǔ)言后，需要建立報(bào)警，設(shè)置報(bào)警事件［4］，根據(jù)設(shè)計(jì)要求還要建立報(bào)表和趨勢(shì)曲線顯示畫(huà)面，并按要求做好相應(yīng)的設(shè)置，設(shè)置完成后保存，切換到運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。運(yùn)行主畫(huà)面如圖3 所示。如果模擬運(yùn)行中的水箱水位低于2 m，或者高于28 m，自動(dòng)彈出報(bào)警畫(huà)面。若工程人員需要，還可以在實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表中查看相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

圖3 運(yùn)行中的主畫(huà)面

圖4 報(bào)表運(yùn)行

4 結(jié)論

通過(guò)設(shè)計(jì)水箱水位監(jiān)控系統(tǒng)，能更好地理解利用組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)簡(jiǎn)單易操作、實(shí)用性強(qiáng)，是工程設(shè)計(jì)初期一款很實(shí)用的仿真軟件，本系統(tǒng)完成了預(yù)期的水位監(jiān)控目的。

［1］覃貴禮.組態(tài)軟件控制技術(shù)［M］.北京:北京理工大學(xué)出版社，2007.

［2］張玲霞，李學(xué)軍，李杰.基于組態(tài)王的液位控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)［J］.長(zhǎng)春大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，20(4):61－64.

［3］北京亞控發(fā)展有限公司.6.55 使用手冊(cè)［Z］.2011.

［4］李彪.基于PLC 與組態(tài)王的液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2013(8):24－27.