基于组态软件的反应车间监控系统设计

- 69 - 基于组态软件的反应车间监控系统设计 麻丹丹 白 晶 孙铁军 （北华大学电气信息 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院，吉林 132021） 【摘 要】为提高化工厂反应车间的综合自动化控制水平，文章设计了一个稳定可行的反应车间监控系统。利用 KINGVIEW6.53 组态王软件设计动态画面，以可编程控制器为核心对现场信号进行控制，并通过组态软件 WEB 功能实现远程 监控。实践证明，系统运行可靠，具有良好的理论研究和工程实际应用价值。 【关键词】可编程控制器；反应车间；组态软件；监控系统 【中图分类号】TP277 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1151(2010)01-0069-02 （一）引言 随着社会的发展，化工厂反应车间的结构越来越复杂， 由于原料液体的混合控制不便于人工现场操作，因此，开发 和研究反应车间的监控系统具有十分重要的意义。设计中利 用了组态王软件对反应车间进行现场监控，提供了较为直观、 清晰、准确、稳定的现场运行状态，通过 WEB 发布，使用者 可在家里、办公室等位置对系统进行控制。系统可对现场信 号进行报警、报 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 等操作，这些都证明系统具有良好的开发 前景和使用价值。 （二）监控系统硬件设计 系统主要包括上位 PC 机和下位机 PLC。上位机安装组态 王 KINGVIEW6.53 软件和 CX-Programmer v7.3 仿真软件，用 以显示监控画面、实时曲线、实时报表和报警以及对 PLC 梯 形图进行仿真调试，调试完毕下载到 PLC。PLC 作为下位机的 核心负责对液体搅拌器、加热炉、电磁阀、液位传感器、温 度采集装置等执行元件进行控制，由 PLC 控制的系统不但稳 定性能好，而且抗干扰能力强，这也是 PLC 作为工业用计算 机的突出优点。上位机方面，利用 KINGVIEW6.53 组态王软件 在 PC 机上构建动画运行画面、实时以及历史趋势曲线、实时 数据报表等画面，准确的将各种数据进行报表，另外，可对 现场信号进行报警。同时，应用组态王的 WEB 功能，使系统 的可操作范围得到极大扩展，上位监控计算机作为 WEB 服务 器，负责系统信息的发布，用户可以通过 Internet 对现场的 工作状态进行监控。如下是系统总体结构图： 图 1 系统结构图 （三）监控系统软件设计 1.工艺要求 工艺要求和 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 如下图 2： L、M、H水位分别代表混合液罐的 30L、60L、90L 液位。 图 2 工艺 流程图 破产流程图 免费下载数据库流程图下载数据库流程图下载研究框架流程图下载流程图下载word 2.组态王软件设计 （1）组态王和 PLC 通信设置和新建变量 首先启动组态王软件，新建工程名为反应车间，利用设 备配置向导，设置 PLC-欧姆龙-C 系列-HOSTLINK，并设置具 体参数为：波特率 9600，数据位 8位，偶校验，停止位 1位， 通信方式 RS232。在数据词典中新建变量，为 I/O 变量，选择 连接设备，指定访问寄存器名和类型。 （2）制作反应车间监控画面 新建画面后，利用组态王内部图库和工具箱，根据反应 车间实际设备情况，建立图库，模拟实际设备，然后与所建 变量定义动画连接，即可看到车间里的各种动作，包括各液 位的变化、搅拌机和加热器的工作情况，以及各个管道和阀 门的工作状态。系统中每个原液罐放料 30L 后，关闭出料阀 开启进料阀，将原液罐加满，并同时开启下一原液罐出料阀， 2010 年第 1期 大 众 科 技 No.1，2010 （总第 125 期） DA ZHONG KE JI (Cumulatively No.125) 【收稿日期】2009-10-26 【作者简介】麻丹丹（1982－），女，吉林桦甸人，北华大学电气信息工程学院电气工程系助教。 - 70 - 原油罐加满后自动关闭进料阀。截取运行中的动态画面如图3。 同时，根据工艺要求，当混合水位达到 60L，即 3#出料 阀开启时要对混合液进行加热和搅拌。系统设置当水位不足 60L 时，加热器处于隐含阶段，水位达到后即显示。 图 3 反应车间监控画面 1#原液罐的释放、加料动作由以下语句实现： if(30<=\\本站点\混合液位) {\\本站点\A 液体液位=\\本站点\A 液体液位+2; \\本站点\A 液体出料阀=0; \\本站点\A 进料阀门=1; \\本站点\B 液体出料阀=1; \\本站点\B 液体液位=\\本站点\B 液体液位-1; } 搅拌机的叶片动作，采用软件中的隐含功能来实现，建 立中间变量，将每组叶片动作与中间变量的一个值连接，具 体语句如下： if(\\本站点\混合液位>=60) {\\本站点\隐含中间变量 1=\\本站点\隐含中间变量 1+1; if(\\本站点\隐含中间变量 1==6) \\本站点\隐含中间变量 1=0;} 在画面动画连接中，六组叶片动作分别与隐含中间变量 的 0-5 值连接，即可实现叶片的旋转。 （3）实时和历史趋势曲线图： 图 4 实时趋势曲线图 通过组态软件，得到各液位实时和历史曲线。图 4 是实 时曲线，横轴为时间，格式是 m：s，更新频率为 1s；纵轴为 液位实际值，单位是 L。红、绿、蓝、粉分别代表混合液位、 1#液位、2#液位、3#液位。 （4）报表及报警功能 组态王软件提供了报表和报警功能，可对反应车间的各 种动态数据实时、准确的进行显示，而且，当各罐液位达到 警戒高度时，自动报警。 （5）WEB 发布 选择工程浏览器 WEB 目录，设置发布组配置，选择要发 表的画面或曲线，可选登录方式为匿名。本系统对反应车间、 实时曲线及各种信息进行 WEB 发布，使用者可以通过网络在 家里、主控室以及各领导办公室进行现场工作状态监控。 3.PLC 程序设计 本次选用欧姆龙 CQMIH 型 PLC， I/O 分配如下： 输入：启动：00000 停止：00001 L、M、H水位 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ：00002、00003、00004 输出：搅拌器：10000 加热炉：10001 泵站开关：10002 1#原液出料阀：10003 进料阀：10004 2#原液出料阀：10005 进料阀：10006 3#原液出料阀：10007 进料阀：10008 利用 CX-Programmer v7.3 对 PLC 程序进行仿真实验，调 试成功后下载到 PLC。篇幅有限，PLC 梯形图在此不再赘述。 （四）组态王、PLC 联机调试 启动组态王，将调试成功后的 PLC 梯形图下载到 PLC，启 动后，放料、加料、加热和搅拌的动作均正常，上位机作为 WEB 服务器将监控画面进行 WEB 发布后，用户在 internet 上 得到了现场画面。 （五）总结 下位机 PLC 运行稳定，现场设备运行情况通过串行口传 送给上位 PC 机，实现对反应车间的各运行状态的监控，且报 表准确、报警及时，具有远程监控功能，实现了工艺要求。 【参考文献】 [1] 马天兵.基于MCGS组态软件的电梯监控系统设计[J].起重 运输机械,2009,(3):23-25. [2] 雷均 .基于组态软件的电梯监控系统设计与开发 [J].PLC&FA,2009,(3):81-83. [3] 冯志超.基于 PLC 的组态软件的船舶锅炉监控系统[D].大 连:大连海事大学,2008. （上接第 124 页） 2.试验时船型工作台上不得放置其他工具，防止震动时 坠落伤人或损坏仪器。 3.每次试验后不要使工作活塞落到油缸最底部，应留出 20mm 左右的距离，以便下次再用，而且可以防止空气进入油 路内。 4.试验机所用附件（如夹钳、上下压板、摆锤等）不用 时应涂上防锈油，放在干燥的地方。 5.试验机用油的型号跟季节有关系，一般夏季用 40 号机 械油，冬季用 30 号机械油。 6.试验机应由计量部门进行周期检定，以保持示值准确 稳定。 7.试验机最好专人操作，无关人员不许随便开启机器。 （五）结语 试验机所遇到的故障非常多,许多时候是多种原因造成， 只能针对问题各个突破。所以要求试验机操作人员要熟悉试 验机工作性能，清楚试验机各部分结构，并且平时注意多积 累检修经验，正确分析故障产生的原因。只有这样才能保证 试验机正常运行。 【参考文献】 [1] 代辉.液压式材料试验机的应用维护[J].理化检验, 2005,4. [2] 焦辉.关于 WE 型万能材料试验机故障及排除方法[J].计量 技术,2002,3.